水電站、大壩、水庫、河堤,可以分清嗎?
都是大壩,那高壩、低壩、丁壩、順壩、梳齒壩有什么區(qū)別?
“水利”和“水力”
水利是指利用水,以水謀利。水利工程設施是為了更好地控制和調配自然界的地表水和地下水,達到除害興利目的而修建的各種設施。常見的有水渠、運河、蓄水池、堤壩等。
而水力則是指水的力量,也就是水能。可簡單的理解為利用水體運動的能量來發(fā)電,也就是水電。
這么看水力(能)開發(fā),只是水利工程多種類型之一。
水電站、大壩、水庫、河堤
① 水電站
水電站的工作原理
是利用河流水的壓力或者流速推動水輪機旋轉,將重力勢能和動能轉化為機械能,水輪機再帶動發(fā)電機旋轉,將機械能轉變成電能,說著挺繞,看段視頻就明白啦
水電站的結構組成
水電站= 擋水建筑物(大壩)+ 泄洪建筑物(泄水閘、底孔等)+ 引水建筑物(引水渠或、隧洞、攔污柵等)+電站廠房
三峽水電站主要壩段分布圖
② 大壩(攔河壩)
作用是攔水提高水位,積蓄水量,集中上游河段的落差形成一定水頭和庫容的水庫。
③ 水庫
指的是在河道山谷、低洼地修建攔水壩(閘)所形成攔蓄水量,調節(jié)徑流量的蓄水區(qū),正常情況下,水電站水輪發(fā)電機組從水庫取水發(fā)電。
PS. 有水庫不一定有水電站,其實大多數(shù)水庫都沒有水電站,下圖這個水庫就沒有發(fā)電功能。
④ 河堤
順著河岸修建的擋水建筑物。(下圖紅色箭頭)
水電站、大壩、水庫的功能聯(lián)系如下
如果還分不清楚水電站、大壩、水庫,再來看看下面這幅圖吧。
其實圖中的河堤,以及攔河壩,都可以稱為“壩”,它們都具有攔水的功能。我們在考題中遇見的丁壩、順壩、梳齒壩是河堤,而高壩、低壩是攔河大壩。
大壩——高壩、低壩
高壩和低壩其實是根據(jù)大壩的高矮而定的。按壩的高度分為高壩、中壩和低壩。大壩高度超過70m的壩為高壩,高度在30m以下的為低壩。
① 高壩
優(yōu)點是庫容大、調節(jié)洪水的能力強,發(fā)電水頭高,有效發(fā)電時間保證率大;
備注:水頭是指上游蓄水的水平面至水輪機入口的垂直高度。代表了水的位能(勢能)。水頭越高,位能越大,同等流量能發(fā)的電也就多。
缺點是工程量大、淹沒面積大、建設周期長、設計難度大、對壩址地質條件要求高。
龍灘水電站 壩高216米
② 低壩
優(yōu)點是工程量小、淹沒土地面積小,移民數(shù)量少,建設周期短、耗資少,蓄水量小、潰壩的威脅小,對流域生態(tài)環(huán)境影響小;
缺點是庫容小、調節(jié)洪水的能力小、發(fā)電水頭低,有效發(fā)電時間保證率小。
河堤——丁壩、順壩、梳齒壩
丁壩、順壩、梳齒壩,其實是河堤。從名字上就可以大致推測出各自的造型。
① 丁壩(挑流壩)
是由河岸伸入河水(或海水)中,后端與河岸相連,形似 “丁字形”的堤壩。
丁壩的主要作用有兩個:一是調節(jié)河道水面,二是河岸邊坡保護。
丁字壩的走向深入河道,用來使水流集中在河道中心,可以加快流速、刷深河床、抑制泥沙沉積和加深航道水深。同時使靠近河岸的流速迂緩、避免水流沖刷河岸。(下為俯視圖)
② 順壩
是一種與水流夾角很小的壩體,從形態(tài)上來看大致與河岸平行。
③ 梳齒壩
是順壩上垂直于順壩的多條梳齒狀壩體。
順壩和梳齒壩這兩種堤壩主要起到了規(guī)順水流,讓壩兩邊的江水各歸其道,間接提高了深航道水深的作用,對于提高枯水期的河流航運價值有很重要的作用。