中国水能资源与水电开发（1）
胡经国
一、水能资源与水电开发概述
水能资源又叫做水力资源，是指以位能、动能和压能等形式存在于水体中的能量资源，也就是指水体的位能、动能和压能等能量资源。广义水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海流能等能量资源；而狭义水能资源则专指河流水能资源。
水能是一种绿色清洁能源，又是一种可再生能源。其中，河流水能是人类大规模开发利用的水能资源；潮汐水能也得到了比较成功的开发利用；而波浪能和海流能则正在进行开发研究。
二、水能资源量及其划分
水能资源量是指表示水能资源多少或丰富程度的数量。水能资源量通常划分为水能资源理论蕴藏量和水能资源可开发量。
㈠、水能资源理论蕴藏量
水能资源理论蕴藏量，是指根据河流多年平均流量和全部落差经逐段计算得出的水能资源理论平均出力，也就是通过理论测算得出的河流水能资源自然蕴藏量。
㈡、水能资源可开发量
水能资源可开发量，是指在当今技术经济条件下可以或容许开发利用的水能资源量。它一般用相应的装机容量和年发电量表示。其中，在当今技术条件下可以或容许开发利用的水能资源量，称为技术可开发水能资源量或水能资源技术可开发量；在当今经济条件下可以或容许开发利用的水能资源量，称为经济可开发水能资源量或水能资源经济可开发量。
三、中国水能资源基本要素
㈠、河流
1、中国河流众多水系庞大
中国河流众多、水系庞大。从北到南主要水系有黑龙江水系、松花江水系、鸭绿江水系、辽河水系、海滦河水系、黄河水系、淮河水系、长江水系、珠江水系、东南沿海及岛屿水系等。此外，中国西南部有澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等国际河流水系；西北部有额尔齐斯河、伊犁河水系、塔里木河以及新疆、甘肃、内蒙、青海等省（区）内的内陆水系。其中，长江（包括其上游的金沙江、通天河）全长6380km，是中国第一大河，世界第三大河。黄河全长5464km，是中国第二大河。珠江全长2216km。
中国汇入海洋的外流水系的流域面积共占全国总面积的63.8%，径流总量占全国的95.5%。
据初步统计，在中国境内流域面积在100km2以上的河流共有5000余条。其中，河长在1000km以上的河流有20条；流域面积在1000km2以上的河流有1600余条；水能资源在10000KW以上的河流有3019条。外流水系是中国河流的主体，其河流条数、水量和水能资源均占全国的90%以上。构成河流水能资源的两大基本要素是径流和落差。中国具有径流丰沛和落差巨大这两大得天独厚的优越自然条件。
㈡、降水与径流
1、径流
⑴、径流概述
径流是指降雨、冰雪融水和浇地水在重力作用下沿地表或者在地下流动的水流。确切地说，流域的降水由地面和地下汇入河网、流出流域出口断面的水流称为径流。
⑵、径流的形成
从降雨到达地面至水流汇集、流经流域出口断面的整个过程，称为径流形成过程。径流的形成过程通常分为两个阶段，即产流阶段和汇流阶段。
①、产流阶段
在降雨满足了植物截留、洼地蓄水和表层土壤储存以后，后续降雨强度又超过下渗强度，其超过下渗强度的雨量降到地面以后开始沿地表坡面流动的水流，称为坡面漫流。这就是产流的开始。如果雨量继续增大，那么漫流的范围也就随之增大，从而形成全面漫流。这种超渗雨沿坡面流动注入河槽的水流，称为地面径流。地面径流的形成过程即为产流阶段。
②、汇流阶段
在降雨产生的地面径流汇集到附近河网以后，又从上游流向下游流动，最后全部流经流域出口断面的过程，称为河网汇流。河网汇流的形成过程即为汇流阶段。
⑶、径流类型
2、降水与径流的关系
⑴、气候与降水
⑵、地表径流分布与降水
⑶、流域与径流
中国东部和南部属太平洋流域，其面积占全国总面积的56.8%，径流系数达42.8%，产生的径流量占全国的80%以上。其中，长江流域平均年径流量达9282亿m3，居中国第一位；珠江流域平均年径流量为3466亿m3，居第二位；黑龙江在乌苏里江口以上平均年径流量为1910亿m3，中国境内占1190亿m3；黄河和淮河天然平均年径流量分别为626和459亿m3；钱塘江为382亿m3；海河为233亿m3。
中国西南部属于印度洋流域，其面积占全国总面积的6.5%，径流系数高达70%以上，产生的径流量占全国的12.5%。其中，雅鲁藏布江在中国国界处的平均年径流量为1395亿m3；澜沧江在中国国界处的平均年径流量为600亿m3；怒江在中国国界处的平均年径流量为580亿m3。
中国西北部各内陆流域，其面积占全国总面积的36.2%，径流系数为20.6%，产生的径流量不到全国的5%。
㈢、落差
中国地形地势按海拔高程划分为：500m以下的低丘、平原区占16%；500～1000m的低山、丘陵区占19%；1000～2000m的中高山区占28%；2000～5000米的高山高平原区占18%；5000m以上的更高山区占19%。因此，中国大地高差大，起伏大、山地多、平原少。以世界最高峰珠穆朗玛峰（岩面海拔高程8848.43m）与新疆吐鲁蕃艾丁湖（海平面以下154m）相比，中国陆地上最大高差超过9000m，是世界上陆地高差最大的国家。若以西部海拔4000～5000m的高山、高原区，与东部海拔50m以下的沿海平原相比，中国大陆的大面积高差也有4000多米。
2020年12月28日编写于重庆
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