要充分利用河流的水能资源，首先要在水电站的上下游形成一定的落差，形成发电水头。因此，就开发河流水能的水电站而言，根据集中水头的不同方式，可分为三种基本方式:坝式、引水式和混合式。

此外，抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要类型。

一、坝式水电站

(1)大坝水电站的特点

(1)大坝水电站的水头取决于大坝的高度。目前大坝水电站最大水头不超过300m。

(2)坝式水电站引用流量大，电站规模大，水能利用充分。(由于筑坝，上游形成的水库可以用来调节流量。)目前，世界上装机容量超过2万MW的巨型水电站大多是坝式水电站。此外，坝式水电站水库综合利用效率高，能够满足防洪、发电、供水等利润要求。

(3)大坝水电站投资大，工期长。原因:工程规模大，水库淹没范围大，迁移人口多。

适用性：河道坡降缓慢，流量大，具备筑坝建库的条件。

(2)大坝水电站的形式

1.河床式电站(powerstation)

①一般建在河中下游纵坡平缓的河段，为避免大量淹没，建低坝或闸门。

②适用水头:大中型:25米以下，小型:8~10米以下。适用于水头较低的水电站。

③厂房与挡水坝并排建在河床上，共同挡水，使其成为挡水建筑的一部分，因此厂房也存在抗滑稳定问题；

注:厂房本身的挡水作用是河床式水电站的主要特点

④厂房的高度取决于水头的高度。

⑤引用流量大，水头低。

主要包括:挡水坝、排水坝、工厂、船闸、鱼道等。

▲葛洲坝水电站

2.坝后水电站(powerstaion)

(1)当水头较大时，厂房本身无法抵抗水的推力，将厂房移至大坝后，由大坝挡水。大坝之间设有沉陷缝，两者互不传力，厂房不承受水头。-坝后水电站一般建在河流中上游。-库容大，调节性能好。

②如果是土坝，可以建河岸电站。

③举世闻名的三峡水电站是坝后水电站，装机容量为18200MW。

▲三峡水电站

引水式水电站(diversion-type-power-station)

在河坡陡峭的河段上筑一个低坝(或无坝)取水，通过人工引水通道(通道、隧道、管道)引水到河段下游，集中落差，然后通过压力管道引水到水轮机发电。引水通道集中水头的电站称为引水水电站。

特点：

(1)水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。

(2)引用流量小，无水库径流调节，水利用率低，综合利用价值差。

(3)电站库容小，基本无水库淹没损失，工程量小，单位成本低。

类型：

(1)无压引水(freeeflow):引水道无压(如明渠)

(2)有压引水(pressureflow):引水道有压(压力隧道)

适用条件:适用于坡度陡、流量小的山区河段。

1.无压引水电站

①引水建筑无压:明渠(openchannel)、无压隧道(freeflowtunnel)

②主要建筑物:低坝、进水口、沉砂池、引水渠(洞)、日常调节池、压力前池、压力水管、工厂、尾渠。

▲无压引水水电站

2.有压引水电站

①引水建筑有压力:压力隧道(pressure)

②主要建筑:低坝、引水隧道(有压)、调压室、压力水管、工厂、尾渠。

▲有压引水水电站

混合式水电站(mixed-power-plant)

●在一条河段上，采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方法称为混合开发。坝集中部分落差后，电站的总水头由有压引水道集中坝后河段的另一部分落差形成。这种开发方式的水电站称为混合水电站。

●适用于上游有优良坝址，适用于建库，但紧接水库以下的河流突然变陡或河流大转弯。

●同时具有坝式和引水式水电站的优点。

●工程时间多为引水式，很少使用混合水电站。

抽水蓄能电站(pumped-storage-power-station)

随着经济的发展和人民生活水平的提高，电力负荷和电网日益扩大，系统负荷的峰谷差越来越大。预计到21世纪初，东北、华北、华东将成为数百万兆瓦的电力系统，峰谷差将达到1万MW，因此解决调峰填谷的任务越来越迫切。

在电力系统中，核电站和火力发电站不能适应电力系统负荷的快速变化，受到技术最小输出的限制，调峰能力有限，火力发电机组调峰煤耗高，运行维护成本高。但水电站启停快，运行灵活，适合调峰、调频、事故备用。

●抽水蓄能电站以水为储能介质，起到调节作用。主要解决电力系统调峰问题；

●建筑组成包括:上下水库，与引水建筑连接，蓄能电站厂房建在下水库，采用双向机组；

●抽水蓄能和放水发电两个过程:

抽水蓄能：当系统负荷较低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库水抽到上库(电机+水泵)，以水的势能形式储存；

放水发电:当系统负荷较高时，放下仓库的水，推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电，补充系统中电能的不足。

●随着电力行业的改革，实行负荷高峰高电价，负荷低峰低电价后，抽水蓄能电站的经济效益将显著。

●我国已建抽水蓄能电站:

(1)广东抽水蓄能电站装机容量2400MW(8×300MW)；

(2)清天荒坪抽水蓄能电站装机容量为1800MW(6×300MW)；

(3)十三陵抽水蓄能电站装机容量为800MW(4×200MW)；

(4)潘家口抽水蓄能电站的装机容量为420MW(3×90MW+150MW)和联合型；

(5)西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站装机容量为90MW(4×22.5MW)。

五、潮汐电站(station)

▲潮汐电站示意图

●潮汐:潮汐现象是由日月引力引起的海水的周期性升降运动，即海水的起潮落。

潮汐最大潮差8.9m；北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差19m。

世界海洋潮汐能量约为27亿kW，如果全部转换成电能，年发电量约为1.2万kW.h。

●潮汐发电及其原理:利用潮水上升下降产生的水位差发电的势能，即将海水上升和下降的能量转化为机械能，然后将机械能转化为电能(发电)的过程。

潮汐发电是在海湾或潮汐河口建造大坝，将海湾或河口与海洋隔开，形成水库，然后在大坝或大坝内安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。

由于潮汐发电开发成本高，技术原因，发展不快。

相信经过以上介绍，大家对水电站的开发方式和布局形式有了一定的了解。欢迎登录建材板网，查询更多相关信息。