水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

随着清洁能源的兴起，越来越多的地方都开始建起了水电站。只要见过水电站发电的人都会知道，上游的水会经过水电站一泻而下，奔腾的流水甚为壮观，但令人非常奇怪的是，就算是处在水电站的下游，水的流速也是比较大的，那么人们为什么不在下游继续修建水电站？将这些水的流速用来发电呢？

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要想了解什么地方适合建设水电站，首先就需要了解水电站的发电原理。水电站的发电原理主要就是利用水的势能，水会往低处流，流动的时候就会从水的势能转变为动能，然后水又会流经并且带动涡轮机旋转，涡轮机则会带动发电机旋转，在发电机中，导线经过切割磁感线，就会产生电能。

所以适合建设水电站的地方首要条件就是拥有非常丰富的水资源，因为水资源丰富，才可以将它们用于源源不断地发电。拥有这些条件的地方，一般都是一些大江、大河或者湖泊，大海需要满足另外一个条件，就是要满足一定的水位差，这样水的势能才比较容易转变成为动能。

尤其是在一些地势落差比较大，水资源比较丰富的地方，还可以用于建设梯级发电站。只要下游还拥有足够的落差，水就会在地球引力的作用下，继续从势能转变成为动能，还可以用于发电。不过要想在这些地方建设水电站，还需要满足地质的条件，地质的条件一定要好，这样才更加容易打好地基，修建的水坝才能牢固。

但是上面所说到的这些条件，只有拥有丰富的水资源这一条件是必须的，至于需要较大的水位差和良好的地质条件，这些基本上都可以通过技术来克服，就是建设的成本会高一些。

例如非洲最大的水电站——麦洛维大坝，它的水位落差也不是特别大，而且周围的地质条件也不是特别好，但却拥有非常丰富的水资源，就可以通过修建水库来储备水资源，从而抬高水位；另外麦洛维大坝的长度也达到了9.7公里，为世界最长，周围的土质也比较疏松，就是通过技术来解决这些问题的。

水电站的功能其实非常多，用来发电仅仅是其中的一种。例如在汛期的时候，就可以开闸泄洪，从而达到调节水位的作用；在下游比较干旱的时候，又可以开闸放水，灌溉下游的农田；需要将下游用于航运的时候，不过下游的水位比较低，也需要开闸放水；当上游水库的容量达到临界值的时候，也需要开闸放水，从而保护水库；当上有某个河段需要进行基础建设的时候，一般也需要开闸放水；还有一种就是清淤排沙等等作用。

可见修建一个水坝，其实可以发挥很大的作用，用于发电赚钱，只不过是顺便干了一次活，已经远远地超出了水电站的价值。那么将下游的尾水再次用于发电，是否可行呢？

1、尾流的水势已经降低，流速也变慢，发电的价值很小。

其实水力发电站的能量利用效率还是比较高的，一般都可以达到90%以上，相对于火力发电来说，能量的转化效率一般只有40%左右，很少会超过45%。所以水电站对于能量的利用效率很高，在发电的过程中，机械会损失一部分的能量，我在尾流中损失的动能其实非常低。

当然这里所说的下游，应该是说地势比较平缓的河流了，已经无法再在下游建设一个梯级发电站。此时的水势在经过对涡轮机的作用之后，水流的速度也会变慢，这时候下游的水虽然还拥有动能，但已经非常小，如果还想要继续建设水电设施用来发电，发电的功率肯定会非常低。

所以这些尾流的发电价值已经非常低，但用一再次发电，所建设的水电设施肯定也需要一定的成本，这就不知道什么时候才能通过发电捞回成本，从经济上来说，根本就不划算。而且在下游建设的这些设施，还有可能会影响到原来水电站的发电工作，就更得不偿失了。

2、水电站也需要清淤，太小的流速会削减清淤能力。

其实水电站一般都是建设在大江大河中的，这也意味着在其中流动的不仅仅只有水，还有可能会有其中的一些水生生物，当然也有可能会有泥沙，因为上游的泥沙在流动的过程中，会积少成多，等到了水电站的位置又或者过了比较长的时间，都有可能会在水电站附近积累泥沙。

其实有很多泥沙淤积在这里的话，它的危害性也是比较大的。首先泥沙的密度一般都会比水大，当它沉积在大坝附近的时候，就有可能会改变大坝的受力情况，要是超过了大坝的承受范围，很可能就会使大坝坍塌；又或者它们堵在水电站的某条通道，这样也会改变水电站的流量，从而使使电站的发电功率降低，如果恰好遇到汛期的时候，排水不及时，还有可能会使上游产生洪涝。

所以水电站的淤泥还是要定期清理的。如果水电站下游的尾流还拥有一定的流速，就有可能会带走一些泥沙，虽然带走的量还是有点少，只要时间一长，河道还是会有淤泥淤积，但至少可以使淤泥淤积的周期变长，这样清理的频率就可以降低了。

别看小小的淤泥淤积周期，其实这里面的关系还是比较大的。因为清理淤泥也需要一定的成本，尽管在现在已经有人发明了一些清理淤泥的设备，但还是需要人员管理。而尾流的流速还是可以将一些泥沙带走的，这样就可以将这些流速的价值发挥得更大，从经济上来说，这样做是比较划算的。

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综上所述，修建水电站的地方最主要就是水资源丰富，其他的因素一般可以通过技术来克服，不过水电站的用途也比较多，用于发电只不过是其中的一种，所以将尾流再用来发电，就有可能会影响其他的用途。还有尾流可以带走一定的淤泥，这样就会使一年中清理淤泥的时间变少，在能量转化的过程中是不可能达到100%的，这些尾流也能发挥带走淤泥的作用，其实也算是价值最大化的一种体现。你是怎么看的呢？

水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

如果从水电站冲出来的水没有了动能，就没法发电了。说从水电站冲出来的水就是奔腾的烈马，发电机就是马拉着的车。只有马跑得快，车才跑得快，如果马站住了，马车也就不走了。

水力发电站通过建拦河坝，将上游的水截住，在坝底按上发电机，利用拦水坝两边巨大的水压差，使发电机叶轮转动来发电。水坝两边水位差距越大，水流得越快，发电机叶轮转得越快，发电越多。

如果从叶轮里流出的水被拦截了，水坝两边水位落差小了，发电机叶轮受到的水的冲击力减小，转速变慢，发电量就小了。

因此，水力发电机下泄的水流越快，发电越多。

发电机叶轮转速与下泄水流速度和发电量有一个最佳数值，都是计算好的，水的下泄口按几道发电叶轮都是最佳数，过多过少都是对水放源的浪费。

水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

不明白下泄水流含有巨大的动能是什么意思。水电站发电不是利用河水流动的动能发电，而是用叶片将水在高处的势能转化成低处发电机转子的动能，驱动发电机发电，和河水的动能没有任何关系。水从管道里落下驱动转轮发电后，就从底部排放出去，重新进入河道，流到下游去了。

提问者说的可能是水电站泄洪时看到的水流，轰轰烈烈，发出巨大的声响。这不是发电用的水，而是水坝水位太高，对坝体压力太大，主动排放，减轻压力。这种水流没有通过发电机，也没有必要专门安装发电机把它也利用起来，因为泄洪并不是常态。

水力发电不是利用河水流动的动能，而是利用水在高位的势能，所以一般都会有一个水库将水蓄积起来，通过管道驱动低位的发电机。只要你制造一个合适的落差，就可用来发电，相反，河道里流动的水，流速再快，也是不能用来发电的。当然，水电站流出的水，在下游依然可以蓄积起来，只要有足够的落差，又可以建电站发电了，事实一些落差大的河流上，本来就建有很多水电站。

水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

请注意水电站里的水万马奔腾式的下泄是在放水，并没有用来发电。

水电站不仅仅是在汛期的时候才会开闸泄洪，开闸放水对于水电站来说是一件常见的事情。比如下游干旱、下游航运、下游供水、库容到达临界点、上游需要释放库容进行基础建设、排沙等等。所以会有人误以为放水就是在发电，白白浪费水流中所蕴含的巨大的动能，其实平常水电站放水的时候开几道闸门、泄多少水都是有严格的执行依据，毕竟水发出来的电就是钱，没有人会跟钱过不去。

从引水管道流过水轮机里的水，绝大部分的重力势能和动能都被水轮机榨干了。

水力发电的利用率高达92%~96%左右，损失的4%~8%有流道损耗、机械损耗，尾水动能损耗是微乎其微的，发电产生的尾水水流速可谓是娟娟细流。尾水也不可能做到零流速，要不然流到哪里去？当前的技术已经到极限了，尾水已经不具备发电的价值。

一个水库、一个大坝的下游如果落差很小，基本是平坦的，那它就不具备建设梯级发电站的条件。

水之所以能用来发电是由于自高而低的过程中，将重力势能转化为了流动的动能，这也就是为什么瀑布的水是湍流之下的，而平坦的平原地区水是缓缓流动。

水力发电的基本过程是：从水库或者河流较高处引水，利用水的压力或者流速冲击水轮机旋转，将水的动能转变为机械能，水轮机再带动发电机旋转，发电机内的线圈通过切割磁场将机械能转变成电能，然后经过升压进行远距离输电，将电能送到负荷中心后，再降压供给工业和居民用电。

我们也并不需要担心水有一天会用光，因为地球的水资源是一个自循环的过程。地球是一个名副其实的蓝色水世界，海洋面积占了71%，而陆地的面积占了29%，这还没有算到陆地上的这些江河湖泊的面积，算上的话，地球的水域面积就占比更大了。

地球表面的水因为阳光的照射，吸收热能，由液态转变为气态，逐步上升到大气中，当然植物的蒸腾作用也会给大气中带去大量的水。气态的水分子上升至高空后逐渐凝结成云，云在气流的作用下搬运至内陆，凝结到一定程度最终产生降雨。在地表的降雨通过江河湖泊的地表径流流回了大海，而渗透到地下的水，也最终通过地下径流流回到大海中。所以水力发电才被誉为可再生的清洁能源，这个过程并不会产生污染和不可再生资源的消耗。

火力发电站需要靠燃烧化石燃料（煤、天然气等）来产生热能，再通过各种旋转机械将热能转换为机械能。火力发电站发电会带来许多其他副产物，并产生诸多的环境影响。火力发电站的能量转换率不超过45%，但目前没有哪个国家能完全有办法摒弃火力发电站，因为太阳能发电、风力发电、水力发电都是要看天吃饭，比如水力发电站遇到旱季枯水期能发出来的电就少。

初中的物理课已经告诉我们了，任何一种能量的相互转化都不可能是100%，在转化的过程中总会以其他形式的能量流失。所以想要将水的动能完全用于发电一丁点都不浪费是不可能的。

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水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

水电站发电时下泄的水流，在一些条件具备的地区，其实是有被利用再次发电，比如在山区比较常见的梯级电站。

去过广东省惠州市博罗县，境内流经象头山的一条小溪，也就两三百米的山上的梯级电站，从山顶到山脚，就有七级电站。

这样的梯级电站，除了山顶的一级电站建有大坝水库蓄水，后面的每一级电站都没有建大坝、水库。其发电的原理就是充分利用两级电站之间的落差，由上一级发电后下泄的水流来带动下一级的水轮机发电。

当然这样的梯级电站基本上都是些小水电。不过因地制宜的小水电，对当地的经济发展还是有用的。

现在国家在长江、黄河、珠江等大江大河上规划的很多大型电站，其实也是梯级开发，这在长江上游最为明显。看报道，长江宜宾以上的金沙江段就规划了十几个大型水力发电站。因为这都是些装机容量超大的电站，所以每一个电站都需要建设世界级的大坝，世界级的水库，但基本的原理跟山区的梯级小电站是一样的。海拔高的水电站发电时下泄的水流，会流入下一级电站的水库，并再次被利用来发电。

水电站发电时下泄的水流仍含有巨大的动能为什么不能再次用于发电？

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。我们知道水电站发电是利用水的位能生产电能的。水利发电主要是由水轮机和发电机组构成，我们在有水位差的地方建设水坝，把高处的水经过引水道送入到水轮机组来推动水轮机组的旋转，这样当水轮机与发电机连轴运转时就会带动发电机组的转子转动了，那么发电机旋转的转子磁场在切割发电机定子的时候，就会在定子线圈中产生感应电动势。这样以来就会把水轮机的机械能转化为电能了。

我们知道建立水利发电站是一个系统的复杂水利工程，在建设前要考虑到方方面面的问题。例如以我们国家的三峡水电站为例来说吧，它在建设的整个过程中，从论证立项到建设以及到最后建成发电投入使用，这个过程经过了十几年的时间，这里不但要考虑到对周围环境的影响，上游沿岸移民的搬迁，江河的生态环境等等都需要考虑到。按理来说三峡大坝水位落差有113米，水电站发电时泻下的水流应该具有很强的动能的，因为水流量大并且水流速度也快，应该完全可以再利用的。那么为什么没再次利用呢？这不仅像三峡这样的特大型水电站没有利用这些水流所具有的巨大动能，在其它水利发电站也没有用过。我认为主要基于以下几个方面的考虑。

第一点是先要考虑投入和产出成本的，我们知道水利发电主要是用水的势能来发电的，虽然流动的水所产生的动能可以利用发电，但是当水的势能经过一次发电后，流出来的水流就会相对减缓许多，当流过一段距离后水流就变的更缓慢了，这时候水的动能衰减的更多了，这样以来是无法形成第二次发电的，即使能发电它的发电的效率也会很低，况且也不可能在距离很近的情况下再建一道大坝来发电的，从成本上说不划算。

第二点是从生态环境来说，如果在很近的距离内再建一道水坝的话，将会严重破坏大江的生态环境，我们知道在江中有一些鱼类需要逆流而上去繁衍后代的，不能为了我们人类眼前的一些利益去损害大江的生态环境。这也是为什么三峡水电站论证了许多年才开始建造的原因。

第三点是水电站发电只是我们利用水利资源的一种方式，另外它还有别的作用，比如防洪作用、调剂水资源的作用、航运的作用。我记得在中学学过一篇文章介绍三峡的险峻的地理状况，在翟塘峡、西陵峡和巫峡这三个水域段都非常险峻，并且水流湍急。经过三峡大坝的构建，使原先不适合航运的地方变成了高峡出平湖的景象，便利了航运。

以上就是我对这个问题的回答，欢迎朋友们参与讨论，敬请关注电子及工控技术，感谢点赞。