本书以大量的规划建设资料数据，简明全面介绍我国水电能源建设的发展与情况，水电能资源的基本概念与原理；三峡水电站、黄河上中游与西南等大型水电能源基地、抽水蓄能电站、农村水电与潮汐水电站等的开发利用情况；水能资源区划管理、以及可持续发展战略等问题。
本书内容适用水利水电建设、能源规划、国土资源规划、环境生态保护等专业的工程技术人员、研究人员及师生阅读参考。它不是教材，可作为有关课程的参考书。有关水能区划的内容，可作为有关人员培训的技术材料。

本书是《27世纪可持续能源丛书》之一。
中国水能资源蕴藏量居世界首位，水电能资源的开发利用是我国现代化建设和可持续发展的重要内容之一，21世纪初我国的水电建设进入快速发展时期。本书以大量翔实的规划资料和数据，系统简明地介绍了水能资源开发利用的基本概念与原理；我国水能资源普查及大型水电能源基地建设规划；三峡水电站、黄河上中游与西南地区大型梯级水电能源基地的主要水电站、抽水蓄能电站、农村小水电以及潮汐水电站的开发与海洋水能利用情况；并进一步探讨我国水电能源可持续发展战略研究及展望。
本书可供从事、研究和关心我国水利水电建设与能源开发利用的工程技术人员、管理人员和有关读者阅读参考。也可供大专院校相关专业的师生阅读，作为水电工程概论课程的教学参考书。

张超
1938年生，山西临猗县人。清华大学水利系教授，清华大学老科学技术工作者协会理事，中国国际人才开发中心高科技专家委员会清华大学分会会员，历任北京系统工程学会、中国系统工程学会系统动力学专业委员会理事，清华大学21世纪发展研究院水资源系统工程研究中心主任。1960年清华大学水利系毕业后留校工作，长期从事水利水电工程及水资源的教学与科研工作，主讲“水资源系统规划”“系统工程”“系统规划决策基础’’等专业学位课程，主持完成“海南省水库选址遥感查勘规划”“长江上游干支流水库群防洪系统模型”“南水北调中线工程对北京供水模型研究”等国家基金与重要科研项目12项，多项获科技进步奖。发表《水资源系统动态规划》《水资源系统分析指南》等论著9部，论文50余篇。

第1章
水循环与水电能资源1
1.1地球上的水循环1
1.1.1水文循环1
1.1.2水储量简介3
1.1.3水更新3
1.1.4水循环的结果4
1.1.5水资源——一种经济自然资源5
1.1.6可持续利用的水资源5
1.2水量资源6
1.2.1基本概念6
1.2.2全球的水量资源7
1.2.3水量资源时空分布不均匀性8
1.2.4水量资源的利用8
1.3水电能资源9
1.3.1全球水电能资源简介9
1.3.2水电能资源的特性与我国水电能资源的开发10
第2章
水电能资源利用原理14
2.1水能计算基本方程14
2.2河川径流的水文特征16
2.2.1河川径流量指标16
2.2.2径流过程线18
2.2.3径流频率曲线18
2.3水电能资源蕴藏量估算23
2.3.1估算方法23
2.3.2计算举例24
2.4水电能资源开发的基本方式24
2.4.1筑坝式开发24
2.4.2引水式开发25
2.4.3混合式开发27
2.4.4梯级开发28
2.5径流调节及水电能计算29
2.5.1径流调节分类29
2.5.2年调节水电站水能计算30
2.5.3无调节水电站水能计算34
2.5.4多年调节水电站水能计算35
第3章
我国水能资源普查及大型水电能源基地建设规划37
3.1我国水能资源普查研究的历程37
3.1.1中华人民共和国成立前我国水能资源量的估算37
3.1.21950年新中国水能资源量第1次统计38
3.1.31955年第2次水能资源量统计38
3.1.41958年水能资源量普查补充修正39
3.1.51980年第3次水能资源量普查统计39
3.1.6我国水能资源经济可开发量估算42
3.2我国水电开发的十大水电能源基地规划43
3.3中国十二大水电能源基地规划46
3.3.1西电东送通道48
3.3.2我国东部水电基地50
第4章
三峡水电站开发55
4.1三峡水电站工程特性55
4.1.1水文特征56
4.1.2枢纽工程布置59
4.1.3水电站工程60
4.1.4大坝工程60
4.1.5通航工程64
4.1.6主要工程指标、工程量与工期64
4.2三峡水电站工程效益72
4.2.1防洪效益73
4.2.2发电效益73
4.2.3航运效益74
4.2.4旅游效益74
4.2.5环境效益74
4.2.6其他效益75
4.3三峡水电站建设的历史背景75
4.4三峡工程关键技术方案的选择79
4.4.1坝址选择79
4.4.2水库正常蓄水位选择80
4.4.3开发方式选择80
4.5三峡水电站建设重大科学技术问题及创新80
4.5.1三峡水轮发电机组应用技术80
4.5.2电站压力管道和蜗壳外围混凝土衬砌技术82
4.5.3船闸金属结构技术83
4.5.4永久船闸高边坡施工技术84
4.5.5大江截流施工技术84
4.5.6二期围堰混凝土防渗墙施工技术85
4.5.7大坝混凝土快速施工技术86
4.5.8沥青混凝土心墙施工技术88
4.6三峡建设系统工程管理技术89
4.6.1业主管理技术89
4.6.2招标管理技术91
4.6.3合同管理技术91
4.6.4质量控制管理技术92
4.6.5施工监理技术93
4.6.6工程投资控制技术93
4.7三峡工程管理信息系统（TGP MS）94
4.8三峡水电站水利枢纽工程建成初期运行效果及生态环境影响95
4.8.1三峡水电站枢纽工程建成95
4.8.2三峡水电站枢纽初期运行效果及环境生态影响111
第5章黄河上中游大型梯
级水电能源基地开发129
5.1黄河上游大型梯级水电能源基地130
5.1.1基本情况130
5.1.2主要水电站132
5.1.3开发前景138
5.2黄河中游大型梯级水电能源基地开发139
5.2.1基本情况139
5.2.2主要水电站140
第6章西南地区大型梯级
水电能源基地开发149
6.1金沙江大型梯级水电能源基地149
6.1.1基本情况149
6.1.2主要水电站153
6.2雅砻江大型梯级水电能源基地159
6.2.1基本情况159
6.2.2主要水电站162
6.3大渡河大型梯级水电能源基地165
6.3.1基本情况165
6.3.2主要水电站168
6.4乌江大型梯级水电能源基地171
6.4.1基本情况171
6.4.2主要水电站172
6.5红水河大型梯级水电能源基地176
6.5.1基本情况176
6.5.2主要水电站179
6.6澜沧江大型梯级水电能源基地185
6.6.1基本情况185
6.6.2主要水电站188
6.7长江上游及清江大型梯级水电能源基地192
6.7.1基本情况192
6.7.2主要水电站194
6.8怒江和雅鲁藏布江大型梯级水电能源基地规划与开发的基本情况197
6.8.1怒江中下游大型梯级水电能源基地规划与开发197
6.8.2藏东南大型梯级水电能源基地初步规划199
6.8.3雅鲁藏布江水电能资源开发201
第7章抽水蓄能电站开发204
7.1抽水蓄能的基本概念204
7.1.1电网负荷的峰谷差204
7.1.2抽水蓄能的工作原理205
7.1.3国外抽水蓄能电站的发展206
7.1.4我国抽水蓄能电站的发展207
7.2抽水蓄能电站的类型209
7.3我国抽水蓄能电站的举例210
7.3.1十三陵抽水蓄能电站210
7.3.2天荒坪抽水蓄能电站213
7.4抽水蓄能电站的功用与效益217
7.4.1静态效益217
7.4.2动态效益217
7.5我国抽水蓄能电站建设的展望219
7.5.1抽水蓄能电站经济性和收益方式的实现219
7.5.2抽水蓄能电站的合理比例220
7.5.3水电比重大的地区抽水蓄能电站的必要性220
7.5.4我国抽水蓄能电站发展的前景221
第8章农村小水电开发223
8.1概述223
8.1.1农村小水电的概念223
8.1.2农村小水电的定义范围223
8.1.3农村小水电特点224
8.1.4小水电站的机电设备的类型225
8.2我国农村小水电资源的分布226
8.3农村小水电的发展228
8.3.1我国农村小水电的发展228
8.3.2世界小水电的发展231
8.4农村电气化与小水电代燃料工程232
8.4.1水电新农村电气化县的标准与成效232
8.4.2水电新农村电气化县的主要方针与作法233
8.4.3农村小水电代燃料生态保护工程234
8.5我国农村小水电发展中出现的一些问题与期望238
8.6附录：农村水电技术现代化指导意见（2003）241
8.6.1水利部文件241
8.6.2农村水电技术现代化指导意见242
8.7附录：全国水能资源利用区划研究的进展248
8.7.1全国农村水能资源调查评价成果（2008）简介248
8.7.2全国水能资源利用区划的总体战略及支撑技术研究（2011）简介250
第9章潮汐水电站与海洋水能利用294
9.1潮汐水电站294
9.1.1海洋潮汐294
9.1.2潮汐能资源295
9.1.3潮汐电站原理与类型297
9.1.4潮汐电站举例299
9.1.5潮汐电站的前景301
9.2海洋水能资源利用302
9.2.1海水能量转换的一般过程302
9.2.2波浪能利用303
9.2.3海流能利用304
9.2.4海水温差能利用305
9.2.5海水盐差能利用307
9.2.6海洋水能资源利用的前景307
第10章我国水电能源可持续发展战略研究及展望309
10.1我国水电建设问题及发展前景309
10.1.1电力市场由供需平衡转为紧缺及能源供应安全问题309
10.1.2水电开发定位及生态环境影响问题311
10.1.3农村小水电与小水电代燃料工程迅猛发展问题313
10.2全球21世纪气候变暖对我国水电能源开发的影响315
10.3我国2050年水电能源战略预测研究316
10.3.1我国2020年水电发展战略316
10.3.2我国2050年水电发展的预测318
10.4我国2050年水电能源开发战略的思考与建议319
参考文献322

第二版序

　　20世纪末，随着人类社会发展对能源可持续供应的迫切需要，出现了“可持续能源”的理念，并受到全世界人们的关注。
　　21世纪以来，能源更是渗透到了人们生活的每个角落，成为影响全球社会和经济发展的第一要素。目前中国已经成为全球能源生产与消费的第一大国，能源与经济的关系、能源与环境的矛盾、能源与国家安全等问题日显突出。因此，寻找新型的、清洁的、安全可靠并可持续发展的能源系统是广大能源工作者的历史使命。
　　2005年，化学工业出版社出版了“21世纪可持续能源丛书”，受到我国能源工作者的广泛好评；时隔8年，考虑到能源形势的变化和新技术的出现，又准备出版“21世纪可持续能源丛书”（第二版），的确是令人高兴的事情。
　　“21世纪可持续能源丛书”（第二版）共12册，仍然以每一个能源品种为一个分册，除对原有的内容做了更新，补充了最新的政策、技术和数据等外，增加了《储能技术》、《节能与能效》、《能源与气候变化》3个分册。丛书第二版包括了未来能源与可持续发展的概念、政策和机制，各能源品种的资源评价、新工艺技术及特性以及开发和利用等；新增加的3个分册介绍了最新的储能技术，能源对环境与气候的影响以及提高能源效率等，使得丛书内容更加广泛、丰富和充实。
　　由于内容的广泛性和丰富性，以及参加编写的专家的权威性，本套丛书在深度和广度上依然保持了较高的学术水平和实用价值，是能源工作者了解能源政策及信息，学习先进的能源技术和广大读者普及能源科技知识的不可多得的好书。　　让我们期待这套丛书的出版发行，能为我国21世纪可持续能源的发展作出贡献。



中国科学院院士 王大中

2013年11月6日


第一版序

能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发了不少国与国之间、地区之间的政治经济纠纷，甚至冲突和战争。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
我国经济正在快速持续发展，但又面临着有限的化石燃料资源和更高的环境保护要求的严峻挑战。坚持节能优先，提高能源效率；优化能源结构，以煤为主多元化发展；加强环境保护，开展煤清洁化利用；采取综合措施，保障能源安全；依靠科技进步，开发利用新能源和可再生能源等，是我国长期的能源发展战略，也是我国建立可持续能源系统最主要的政策措施。
面临这样一个能源发展的形势，化学工业出版社组织了一批知名学者和专家，撰写了这套《21世纪可持续能源丛书》是非常及时和必要的。
这套丛书共有11册，以每一个能源品种为一册，内容十分广泛、丰富和充实，包括资源评价，新的工艺技术特性介绍，开发应用中的经济性和环境影响，还涉及推广应用和产业化发展中的政策和机制等。可以说，在我国能源领域中，这套丛书在深度和广度上都达到了较高的学术水平和实用价值，不仅为能源工作者提供了丰富的能源科学技术方面的专业知识、信息和综合分析的政策工具，而且也能使广大读者更好地了解当今世界正在走向一个可持续发展的、与环境友好的能源新时代，因此值得一读。
我们期待本丛书的出版发行，在探索和建立我国可持续能源体系的进程中作出应有的贡献。


中国科学院院士 王大中
2004年7月8日

无

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