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上册3

第1篇 挪威水电发展概况3

第1章 国家基本情况3

第2章 地质、地形、水文等自然概况5

1 地质概况5

2 地形概况6

3 气象与水文7

4 人文历史简况8

第3章 1885～1930年早期发展情况10

第4章 1945～1965年战后复苏时期11

第5章 1965年至今，创新时期14

1 不衬砌水道14

2 最佳方案的选择16

3 Sira-Kvina小流域的开发17

4 新型引水式水电站18

第6章 水电工程中的新技术、新设计22

1 地下厂房22

2 大坝23

3 岩塞爆破23

4 溪流进水口25

5 气垫式调压室26

第7章 挪威近年建成的最大水电工程——Ulla-Forre工程和Svartisen工程28

1 Ulla-Forre工程28

2 Svartisen工程30

第8章 挪威水电及其他能源的状况33

第9章 挪威水电工程及环保、规划、设计、施工、科研、机电设备35

1 环境保护工作35

2 规划和设计36

3 机电设备的制造36

4 施工38

5 科研39

6 未来的能源39

第2篇 水电与火电配合43

第1章 导言43

第2章 水电站特性45

1 开发目标45

2 发电模式与出力分布46

3 费用特性49

第3章 火电厂特性51

1 一次能源51

2 发电厂的类型52

3 费用特性57

4 发展趋向58

第4章 比较分析与互补性60

第5章 负荷图62

1 负荷预测概述62

2 负荷的各种图形63

3 用电管理64

第6章 电力系统需要考虑的事项66

第7章 供电系统数学模型70

1 引言70

2 根据水的价值确定运行程序71

3 在运行规划中水的价值72

4 电力组合模型73

第8章 水、火电配合75

1 在全国范围内75

2 在地区范围内77

第9章 电力系统发展规划优化79

第10章 发电规划82

第11章 火电系统中的抽水蓄能电站84

1 引言84

2 抽水蓄能概念84

3 抽水蓄能电站的特性85

4 抽水蓄能电站的规划与运行87

第12章 国际电力交换92

本篇缩略词95

第3篇 水电开发的环境影响99

第1章 概述99

1 本篇的目的与目标99

2 本篇的对象99

3 环境影响的定义99

4 水电工程涉及的环境问题100

5 挪威经验的适用性101

6 从水力发电到多目标的综合规划101

7 多目标分析案例103

8 水电规划中环境和资源的管理104

9 环境问题与价值105

10 水电开发的参与者和决策者105

11 综合水资源管理概念的发展，大坝的争论和国际能源署的指导方针106

第2章 环境影响评价程序和实施109

1 概述109

2 实行可持续发展110

3 环境评价程序的类型和指导方针110

4 环境影响评价的程序113

5 当今环境影响评价值得注意的原则115

6 政府和机构的环境评价方法119

第3章 水电工程及能源规划的不同层面132

1 概述132

2 工程层面及政策规定132

3 规模的重要性133

4 水能开发中环境的重要阶段134

5 工程的组成135

6 人类和自然生态方面136

7 环境背景下的能源规划136

8 水电规划中环境要素综合140

第4章 环境及其关联的问题143

1 概述143

2 某些生态系统的基本原理143

3 重要技术特性146

4 社会经济和文化问题164

第5章 水电工程对环境的影响172

1 概述172

2 环境缓解、监测和管理计划172

3 对生物的影响及其缓解174

4 影响量及其减轻186

5 工程各阶段的影响及缓解188

6 对工程各组成部分或受冲击区的影响及缓解190

7 对社会各部分的影响及缓解195

8 环境成本计算197

第6章 估价与经济性200

1 背景与概述200

2 价值概念与环境201

3 环境退化的经济因素203

4 环境的缓解207

5 决定的构架208

6 从理论到实践215

7 估价方法218

8 经济分析与估价的结论226

9 多种标准分析227

附录232

1 水能规划环境影响评价（EIA）方法发展基础232

2 1991年10月世界银行运作手册运作指南235

3 生态系统的基本概念236

4 全球变暖，碳和森林242

本篇缩略词245

第4篇 水电站规划的景观设计249

第1章 前言249

第2章 导言250

第3章 河道及保护251

第4章 水力发电站的类型252

第5章 许可证253

第6章 景观建筑254

第7章 建筑活动256

1 调节256

2 堰坝257

3 水库258

4 建筑258

5 大坝和道路259

6 原料的挖掘260

7 多余材料261

第8章 动植物群落262

第9章 过去—现在—将来265

第5篇 水电项目的规划与实施269

第1章 简介269

第2章 资源调查270

1 基础调查270

2 有预定目标的调查270

第3章 水电项目调查271

1 规划参数和资料271

2 电力市场273

3 水文274

4 运行研究279

5 地质、土壤和材料282

6 环境问题284

第4章 水电开发周期286

1 调查、规划、设计阶段286

2 实施阶段287

第5章 勘察研究289

1 勘察研究的目的289

2 勘察研究的主要工作290

3 野外工作和设计292

4 估算和进度293

5 报告293

第6章 预可行性研究296

1 预可行性研究的目的296

2 预可行性研究的内容297

3 各种不同的研究299

4 预可行性研究的内容表303

5 项目规划303

第7章 可行性研究304

1 引言304

2 可营利研究304

3 项目规划308

4 水电工程开发方案309

5 水电工程建筑311

6 造价估算和进度316

7 报告322

第8章 工程招投标327

1 设计和采购328

2 合同安排和项目施工331

3 工程文件334

4 招投标程序335

5 起草合同文件——业主的保护337

6 合同安排选择343

7 施工管理模式（CM）345

8 技术设计和施工图347

第9章 施工和供应349

1 土建工程349

2 效率和合同灵活性352

3 电力—机械设备355

4 输电工程356

第10章 运行357

1 水电装置的管理和运行357

2 电力销售、电价结构和政策359

附录363

资源规划、设计和管理363

第6篇 水电工程经济分析与财务分析第1章 概述371

第2章 专业名词372

1 财务名词372

2 经济名词375

3 电力系统名词376

第3章 发展目标378

1 经济目标378

2 方案比较378

3 分析阶段380

第4章 分析用的量纲382

1 有形事物382

2 无形事物382

3 风险382

4 分析383

第5章 费用与效益385

1 影子价格385

2 费用估算387

3 效益估算392

第6章 经济参数394

1 利息394

2 工程寿命395

3 现金流程398

4 剩余价值与废品价值401

第7章 工程评价402

1 基本计算公式402

2 资金时间价值计算方法404

第8章 经济分析408

1 前言408

2 分析用的参数409

3 计算方法412

4 对计算结果分析415

5 输电与配电416

第9章 产出价值418

1 生产成本418

2 电能价值419

3 电力系统扩充421

4 多目标水利工程424

5 经济合理性评述426

6 生产成本测算428

7 水、火电站经济评价430

第10章 财务分析432

1 定义432

2 目标432

3 财务盈利434

4 债务偿还435

5 财务报告437

6 赢利与亏损438

7 资产与负债438

8 资金来源及其运用438

9 投资与借款438

第11章 财务策略440

1 资金来源440

2 本国资金来源440

3 外国资金来源441

4 融资条件442

5 金融安排444

6 探测性的和有风险的工程项目的集资445

7 私有化445

第12章 运行参数448

1 可靠性448

2 停电概率449

3 供电短缺453

4 损失455

5 风险分析456

第13章 更新改建458

1 更新改建效益458

2 经济分析460

第14章 边际成本计算461

1 成本结构461

2 边际容量费用和边际电能成本费用462

3 边际成本费用计算示例462

4 成本费用配置465

5 水力发电厂边际成本费用466

第15章 供电收费率468

1 原则468

2 供电收费率类型469

3 用电户分类473

4 电费收入组成474

5 调价条款475

第16章 社会经济分析477

1 概述477

2 争议478

3 特性分析481

4 经济评价485

第17章 经济环节487

1 供电487

2 经济作用487

3 经济环节之间的关系488

4 经济范围489

5 社会经济作用489

第7篇 水文学493

第1章 概述493

1 水文学493

2 工程水文493

3 本篇内容简介493

4 水力发电规划和运行——水文学的挑战494

5 水文多变性和对长系列数据的需求494

6 河川径流测量494

7 洪水分析和设计洪水计算495

8 流量预测495

9 数据自动采集系统496

10 优化运行496

第2章 径流测量498

1 简介498

2 水位测量498

3 流量测量方法500

4 水位—流量关系505

5 实际中要考虑的问题508

6 不确定性510

第3章 冰雪水文学513

1 简介513

2 降雪514

3 积雪的地区性分布517

4 积雪的物理特性519

5 地区积雪的水当量521

6 融雪525

7 积雪中水的迁移528

8 融雪的测量529

第4章 水文数据自动采集系统530

1 概述530

2 主要结构和系统组成530

3 水电站设计和运行的相关水文数据532

4 数据传输533

5 系统设计和运行536

6 推荐538

第5章 数据处理、存储和检索系统541

1 序言541

2 数据源541

3 数据处理流程543

4 数据转换543

5 质量控制544

6 数据存储系统549

7 例1——NVE数据系统552

8 例2——HYDMET系统（水文气象数据储存与检索系统）553

9 资料检索和表达554

第6章 水文模型559

1 系统的概念559

2 水文模型分类560

3 水电水文中的水文模型561

4 HBV模型介绍561

5 HBV模型的结构563

6 输入数据处理568

7 模型率定569

8 河流和水库的计算程序575

第7章 径流预报580

1 概述580

2 选择正确的模型580

3 长期预报582

4 短期预报583

5 洪水预报584

6 气象预报584

7 预报系统的操作585

8 系统运营的实例586

第8章 设计洪水和可能最大洪水589

1 概述589

2 洪水估计方法589

3 洪水频率法589

4 降雨径流研究591

5 设计准则592

6 挪威的洪水估计方法594

7 设计洪水新方法的估算结果599

8 实例研究——挪威Storevatn的洪水计算599

第9章 水电站规划模拟运行602

1 产出602

2 运行模拟605

3 水文条件609

4 水电站生产系统611

5 电力市场616

6 约束条件618

7 管理策略619

8 水火电系统的联合优化622

第10章 河流系统模拟器628

1 背景628

2 模拟器的主要结构628

3 模拟器内包括的模型630

4 数据库632

5 河流系统模拟器的使用633

第8篇 水力学计算639

第1章 水电工程之水力学设计639

第2章 水力学设计640

1 水流分类640

2 紊流与层流641

3 速度水头和能量642

4 均匀水流公式642

5 不稳定流和圣维南公式643

6 波浪和涌浪计算公式644

7 管道中的不恒定流644

第3章 水工建筑物设计策略646

1 设计策略646

2 气候和水文设计的策略646

3 决定设计标准646

4 常见问题和缺陷648

第4章 渠首和进水口649

1 径流式电站的进水口布置649

2 泄洪及排漂649

3 排沙650

4 进水口处河床的控制651

5 排气651

6 径流型进水口651

7 水库中的进水口653

第5章 溢洪道及泄洪孔656

1 简介656

2 溢洪道布置656

3 溢洪道的闸门657

4 溢洪道的闸墩、桥墩及各种工作交通桥657

5 溢洪道坝顶的设计658

6 溢洪道后段的泻槽658

7 消能建筑物659

第6章 压力管道及输水管、隧洞及渠道输水665

1 沿程损失665

2 局部损失666

3 隧洞沿程损失的经验数据666

4 隧洞中避车道或局部坍落处水头损失668

5 隧洞溢洪道669

第7章 泥沙输运和泥沙处理671

1 基本的定义与单位671

2 泥沙数据674

3 沉沙池的设计675

下册679

第9篇 岩石工程679

第1章 背景679

1 岩石工程在水电发展中的作用679

2 水电站的主要组成部分679

3 挪威实际680

第2章 岩石和岩体的性质682

1 引言682

2 岩石的物理性质682

3 岩石的强度683

4 岩体节理687

5 节理的剪切强度688

6 软弱区和断层689

第3章 岩石应力693

1 引言693

2 岩体应力的起源693

3 地下孔洞周围的应力695

4 应力引起的稳定问题697

5 地应力量测700

6 模拟701

第4章 岩体中的地下水704

1 引言704

2 渗透性和水力传导性705

3 渗漏的估计707

4 现场量测708

5 地下水引发的问题709

第5章 工程地质勘察712

1 引言712

2 地质勘察的阶段712

3 施工前的地质勘察713

4 施工前勘察所得结果的可靠性719

5 施工阶段的勘察719

6 工程地质报告721

第6章 岩体分类723

1 引言723

2 岩体质量分级和支护评估723

3 Q法724

4 挪威经验727

第7章 地下洞室设计方法729

1 引言729

2 浅埋洞室和深埋洞室729

3 设计程序730

4 一般经验和建议734

第8章 钻爆法施工的隧洞735

1 引言735

2 钻孔735

3 爆破737

4 周边爆破741

5 出渣和运输742

6造价和掘进能力743

第9章 TBM法施工的隧洞745

1 引言745

2 硬岩隧洞掘进的原理745

3 几何形状747

4 可掘进性748

5 费用和掘进能力750

第10章 支护和衬砌752

1 引言752

2 支护方法和原则752

3 TBM隧洞的支护759

4 支护要求的评估760

5 合同方面763

6 费用和能力763

第11章 节省造价的改进方案766

1 引言766

2 不衬砌高压隧洞和竖井766

3 不衬砌气垫调压室773

第10篇 堆石坝781

第1章 经验和观点的总结781

1 背景781

2 防渗体设计782

3 地基渗流控制784

4 坝的变形和位移786

5 预期外的渗漏787

6 反滤保护及排水能力789

7 波浪对上游面护坡的破坏790

8 坝发生了破坏790

第2章 坝址、料源及技术要求794

1 基岩的渗透性试验794

2 筑坝材料资源795

3 心墙料及反滤料796

4 堆石料798

5 料场勘探798

6 环境考虑800

第3章 压实土料的特性801

1 压实性和含水量802

2 渗透性试验804

3 压缩性和变形模量806

4 填土的抗剪强度808

第4章 水和风引起的荷载813

1 渗透力和孔隙压力813

2 坝趾处渗流逸出力814

3 风所引起的波浪816

4 浪爬高和风暴潮818

第5章 土石坝的变形和位移819

1 土心墙坝819

2 面板坝824

3 沥青混凝土心墙坝826

4 建成后的变形828

第6章 设计和分析829

1 不透水体（element）的选择829

2 坝的布置和地基处理830

3 是否需要设置基础廊道831

4 渗流估算832

5 超高和曲度833

6 意外的渗漏和需求的排水能力835

7 上游坡保护836

8 边坡稳定分析838

9 地震作用840

10 “双管齐下”（直译为“腰带和吊带”）原则840

第7章 施工及控制方法843

1 岩基处理843

2 岩石灌浆845

3 采料场和运输道路846

4 压密效果及层厚847

5 心墙土料850

6 反滤料、过渡料和堆石料852

7 沥青混凝土心墙854

8 沥青块石心墙857

第8章 监测设备和实施监测858

1 渗流量测858

2 表面位移859

3 内部位移860

4 孔隙压力量测863

5 总应力量测864

6 建议865

第11篇 水电站建筑物中的混凝土第1章 引言869

1 水电工业中混凝土使用的简单回顾869

2 混凝土技术近代发展要点869

3 耐久性的设计需要的知识871

第2章 混凝土的成分872

1 水泥和火山灰872

2 集料876

3 水877

4 外加剂877

第3章 新鲜混凝土——拌和设计准则881

1 水灰比881

2 建筑物的类型881

3 和易性与稠度882

4 周围环境的温度883

5 运输的方法和距离883

第4章 养护884

1 需要有专门的养护884

2 养护的方法和手段884

3 塑性收缩885

4 温度和强度发展的预测885

第5章 凝固后的混凝土——要求和性质887

1 有关特定性质的准则887

2 耐久性、损坏的来源和防止手段887

3 不透水性892

4 结构强度893

第6章 钢筋896

1 对钢筋的说明896

2 纤维896

3 镀锌钢筋897

第7章 坝工中的混凝土898

1 对混凝土性质的一般要求898

2 混凝土坝898

3 碾压堤坝中的混凝土904

第8章 水道中的混凝土908

1 隧洞908

2 压力管道和其他压力管道916

3 浪涌室（调压室）919

4 堰920

5 闸门920

6 进水口922

7 渠道922

8 涵管923

9 鱼梯923

第9章 水电站厂房的混凝土925

1 典型的地下电站厂房925

2 典型的地面电站928

3 预制构件931

第10章 质量保证（QA）934

1 概述934

2 咨询的混凝土质量保证QA934

3 对承包商的混凝土质量保证935

第11章 损坏和修理937

1 概述937

2 诊断938

3 修理方法939

第12章 案例941

1 概述941

2 坝址自然条件942

3 坝的说明942

4 混凝土的目标性质942

5 实际得到的混凝土性质943

6 配料、运输和铺设944

本篇缩略词955

第12篇 水力机械959

第1章 简介959

1 本章中介绍的机械设备959

2 设计总体考虑959

第2章 水轮机主要的数据和特性964

1 水轮机的分类964

2 水斗式水轮机971

3 反击式水轮机972

4 过渡区水轮机的选型976

第3章 水轮机性能试验979

1 性能要求979

2 现场试验980

3 模型试验984

第4章 水斗式水轮机986

1 基本结构和典型部件986

2 通流部件的功能和设计987

3 部件安装和拆卸992

4 测试、监控和状态控制993

第5章 混流式水轮机995

1 一般结构和典型特征995

2 部件的功能和设计996

3 系统安装和拆卸1001

4 测量仪表、监控和状态控制1002

第6章 转桨式水轮机1004

1 一般结构和典型特征1004

2 部件功能和设计1005

3 设备安装和拆卸1010

4 测试、监控和状态控制设备1011

第7章 灯泡贯流式水轮机1013

1 总体布置及特征1013

2 各过流部件的作用和设计1014

3 现场安装和拆卸1017

4 测量监控和状态控制设备1018

第8章 水轮机调速器1020

1 引言1020

2 调速器性能1021

3 调速器测试1023

4 主要部件1023

5 调速器1024

6 特殊调速器功能1025

7 油压系统1026

第9章 水轮机主阀1029

1 总体布置1029

2 水轮机主阀1029

3 其他阀门1035

第10章 辅助设备1038

1 冷却水系统1038

2 附加水系统1040

3 排水系统1040

4 厂房起重机1041

5 工作间1042

第11章 质量保证及文件1044

1 质量保证1044

2 文件的形成1045

附录1048

参考标准1048

第13篇 电器设计1051

第1章 工频电磁学1051

1 术语与标准1051

2 挪威的电力系统1052

3 电压与电流1052

4 同步电机1058

5 异步电机1061

6 能量转化1062

第2章 水轮发电机1064

1 主要组成部分1064

2 参数选择1064

3 设计原理1066

4 监测及仪器1072

5 现场安装1072

6 现场试验1073

7 抽水蓄能机组1073

8 灯泡式发电机组1075

第3章 水力发电站变压器1077

1 引言1077

2 绕组1079

3 挪威工厂中的变压器1081

4 壳体1082

5 保护和管理1084

6 运输1085

第4章 电器室布置1086

1 室内安装1086

2 控制系统建筑物1089

3 低压电力线路和控制电缆1091

第5章 高压开关设备1093

1 概述1093

2 操作和设计准则1094

3 带有气体绝缘开关装置的电厂1096

4 过压保护1097

5 常规的开关装置1098

6 发电机母线1099

7 母线连接设备1101

第6章 高压电缆1103

1 材料和设计1103

2 电缆外套上的电流、电压和接地1104

3 电缆排布1105

第7章 接地系统1107

1 概述1107

2 小结1109

第8章 控制设备1112

1 内容简介1112

2 系统设计1112

3 技术1113

4 紧急停机1117

5 发电机保护1118

6 水位测量1123

第9章 通讯系统1125

1 通讯系统1125

2 通讯电缆1128

第10章 辅助系统1129

1 辅助厂用电系统1129

2 防火、监测和灭火1132

3 压力释放开口和人身安全1134

4 冷却水系统1135

5 排水系统1136

6 空气通风系统1137

7 电厂照明系统1140

8 紧急照明1141

第11章 试验、质量保证及文件1143

1 文件1143

2 标注和名称1143

3 试验1144

4 质量保证（QA）1145

附录1147

1 装有GIS的三个挪威水电厂1147

2 发电机组的开机和停机程序1151

第14篇 地下厂房和高压隧洞1155

第1章 引言1155

1 挪威地下厂房的发展1155

2 地面厂房和地下厂房方案的比较1156

3 本篇的编排1157

第2章 地下厂房的功能评述1158

1 水力系统1158

2 发电系统1160

3 辅助系统1160

4 运行1162

第3章 地下厂房1164

1 地下厂房的主要特点1164

2 水电站的总体布置1166

3 厂房布置1171

4 地下厂房的内部结构1180

第4章 高压隧洞和竖井1188

1 不衬砌隧洞和竖井1188

2 钢衬隧洞和埋藏式钢管1195

3 混凝土堵头1205

第5章 地质勘查和设计原则1207

1 引言1207

2 岩石工程的设计原则（地下洞室结构）1207

第15篇 施工管理1215

第1章 编译者引言1215

第2章 施工管理1216

1 概述1216

2 管理责任1216

3 组织构想1216

4 项目体制的建立1217

5 可行性研究、初步设计和详图设计1217

6 工程估价1217

7 标书1218

8 对承包商的资格预审1218

9 建立“工程师”组织，即选择监理单位1218

10 进度和合同的贯彻、质量控制和保证1219

11 报告和会议，规章制度1219

12 结束1219

第3章 项目参与者1221

1 业主，监理，设计者1221

2 承包商1221

3 供应商1222

第16篇 输配电1225

第1章 简论1225

1 导言1225

2 历史性的里程碑1225

3 挪威国内的传输配电系统1225

第2章 传输配电系统规划1228

1 规划目标1228

2 规划步骤1229

3 规划参数和标准1230

第3章 架空线设计原则1233

1 简介1233

2 架空线设计标准和规范的简单历史回顾1234

3 标准框架1234

4 标准结构中的构成要素1237

第4章 规划、证书和补偿的可行性1243

1 规划过程的正式基础1243

2 初步研究和大规模规划1245

3 公共关系的程序1253

4 申请和申请过程1261

5 补偿和评估1263

6 维护计划1264

第5章 工程学1267

1 线塔测点定位1267

2 购买／签约1284

3 建设规划1285

4 施工1290

5 监控和文件1304

第6章 运行维护、架空线复原和重建1308

1 简介1308

2 输电系统的运行可靠性1308

3 系统条件监控1309

4 系统维护1309

5 系统监管、规则和监控1309

6 继电保护系统1310

7 通信系统1310

8 架空线状态监控1310

9 已有的网络工作1311

10 活动线路上的带电操作（LLW）1313

11 升级和改进1313

12 特殊运行问题1314

第17篇 维修及改建1319

第1章 维修的分类与目的1319

第2章 维修观测的重点1320

第3章 改建1322