水利水電樞紐的大壩建成、水庫蓄水后，大壩上游水庫內(nèi)的水位與大壩下游的水位，就形成了一定的水位差，專業(yè)術(shù)語稱其為“水頭”。具有一定水頭和水量的水流，通過壓力鋼管沖動水輪機，和水輪機連在一根主軸上的發(fā)電機也就跟著轉(zhuǎn)動起來，即發(fā)出了強大的電力。也就是說，水庫內(nèi)水的位能轉(zhuǎn)變成水輪機的動能，水輪機的動能轉(zhuǎn)變成發(fā)電機發(fā)出的電能。

三峽水庫正常蓄水位175米時，大壩下游的最低水位為62米，則三峽水電站的最大水頭為113米；汛期限制水位為145米時，大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站的最小水頭為71米，一年內(nèi)的加權(quán)平均水頭為90.1米。三峽工程第11年第一批機組發(fā)電時的上游水位為135米，汛期大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站初期運行時的最小水頭為61米。單機容量為70萬千瓦的水輪發(fā)電機組，額定工況下每秒鐘需要通過的水量為950立方米。具有上述水頭和水量的水流，從底部高程為110米的水電站進水口，流入內(nèi)徑為12.3米的壓力鋼管，通過壓力鋼管再流入壩后式電站廠房的蝸殼，水流的巨大沖擊力使水輪機以每分鐘75轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動起來，發(fā)電機也以同樣的速度轉(zhuǎn)動起來發(fā)電。

三峽水庫是一個季節(jié)性水庫，為了充分發(fā)揮工程的綜合效益，必須兼顧防洪、發(fā)電、航運及排沙的要求。汛期以防洪和排沙為主，發(fā)電服從防洪和排沙，枯水期發(fā)電與航運應統(tǒng)籌兼顧。根據(jù)這一調(diào)度原則，每年汛期6～9月，水庫水位一般維持在防洪限制水位145米（初期135米），水電站水頭較低但來水量較大，發(fā)出的電力承擔電力系統(tǒng)的基荷和腰荷；每年枯水期11月～次年4月底，水庫水位一般維持在較高水位，水電站水頭較高但來水量較少，由水庫進行調(diào)節(jié)后，發(fā)出的電力主要承擔電力系統(tǒng)的峰荷和腰荷，為滿足葛洲壩工程下游航運的需要，還要承擔140萬千瓦的基荷。

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