三、水工知識(shí)：引水建筑物.doc

三、水工知識(shí)：引水建筑物1.渠道有哪幾種斷面型式？渠道斷面型式一般采用梯形。當(dāng)流量變化較大時(shí)，往往采用復(fù)式斷面。襯砌的渠道也可采用短形、U形、拋物線形斷面，暗渠也可采用圓形斷面。2.什么是渠道水力最優(yōu)斷面？當(dāng)渠道的坡度、粗糙系數(shù)以及過(guò)水?dāng)嗝婷娣e一定時(shí)，具有最大輸水能力或具有最小濕周的過(guò)水?dāng)嗝娣Q為水力最優(yōu)斷面。3.什么是渠道的實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面？對(duì)于常用的梯形渠道，按水力最佳斷面設(shè)計(jì)的渠道斷面往往是窄深式的。對(duì)土渠來(lái)說(shuō)，這種窄深式渠道對(duì)施工是很不利的，不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的，在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性。為此，應(yīng)求一個(gè)寬淺式的梯形斷面，使其水深和底寬有一個(gè)較廣的選擇范圍以適應(yīng)各種情況的需要，而在此范圍內(nèi)又能基本上滿足水力最佳斷面的要求，這種斷面稱為實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面。4.影響渠道輸水能力的因素有哪些？影響渠道輸水能力的因素有邊坡系數(shù)、糙率、底坡、底寬和渠道水深。5.什么是渠道的不沖流速？挾帶一定含沙量的水流通過(guò)渠道時(shí)，若渠床上的泥沙不致沖刷，這時(shí)的斷面平均流速就稱為渠道的不沖流速。6.什么是渠道的不淤流通？在挾一百含沙量的渠道水流中，水流的挾沙能力若剛能挾運(yùn)這定量的泥沙而不致淤積，這時(shí)的斷面平均流速就稱為渠道的不淤流速。7.輸水渠道交叉建筑物有哪些？當(dāng)渠道與山谷、河流、公路或鐵路交叉時(shí)，需要修交叉建筑物來(lái)跨越這些障礙，常見(jiàn)的交叉建筑物有渡槽、涵洞或涵管、倒虹吸管、無(wú)壓隧洞、橋梁等。8.對(duì)水電站引水渠道的基本要求是什么？對(duì)水電站渠道的基本要求如下：。(l)有足夠的輸水能力渠道要能隨時(shí)輸送水電站所需要的設(shè)計(jì)流量，并有適應(yīng)此流量變化的能力。(2)水質(zhì)符合要求要防止有害的污物及泥沙進(jìn)入渠道，不僅在渠首要采取適當(dāng)措施，更要防止渠道沿線上的污物及泥沙隨暴雨涌入渠道，在渠末端是壓力前地。壓力前池的出口處，即為壓力管道的進(jìn)口處。該進(jìn)口處還要再次采取攔污、防沙及排污措施。(3)運(yùn)行安全可靠渠道在運(yùn)行中要防止沖刷及淤積，渠道的滲漏要限制在一定的范圍內(nèi)，過(guò)大的滲漏不但會(huì)造成水量損失，而且可能影響渠道的安全。另外，要抑制渠中雜草生長(zhǎng)，以減小渠道糙率，增加渠道輸水能力。9.什么叫水工隧洞？其作用是什么？在水利工程中為了輸水或泄洪，常穿山開(kāi)挖建成封閉式的輸水道，稱為水工隧洞。按其擔(dān)負(fù)任務(wù)的不同，可分為放水隧洞和泄水隧洞。放水隧洞用來(lái)由水庫(kù)放出用于灌溉、發(fā)電和給水等所需的水量；泄水隧洞可以用于配合溢洪道宣泄部分洪水，泄放水電站尾水、為檢修樞紐建筑物或因戰(zhàn)備等的需要而放空水庫(kù)以及排沙等。10.水工隧洞的工作特點(diǎn)是什么？水工隧洞具有以下工作特點(diǎn)：(1)為了控制流量和便于工程的檢修，蓄水樞紐中的隧洞必須設(shè)置控制建筑物，用以安設(shè)工作閘門和檢修閘門以及門門啟閉設(shè)備等。(2)隧洞位于深水下，除承受較大的山巖壓力(或土壓力)外，還要承受高水壓及高速水流的作用力。(3)隧洞是在巖層中開(kāi)鑿的，開(kāi)鑿后破壞了巖體的自然平衡狀態(tài)，使得巖體可能產(chǎn)生變形和崩塌，因此，往往需要設(shè)置襯砌和臨時(shí)支撐進(jìn)行防護(hù)。(4)高水頭無(wú)壓泄水隧洞，要求體形設(shè)計(jì)得當(dāng)，施工質(zhì)量好，否則容易產(chǎn)生空蝕破壞，水流脈動(dòng)也會(huì)引起閘門等的振動(dòng)。(5)隧洞的斷面較小，洞線較長(zhǎng)，從開(kāi)挖、襯砌到灌漿，工序多、干擾大。11.水工隧洞的總體布置包括哪些內(nèi)容？(1)根據(jù)樞紐任務(wù)，確定隧洞屬專建專用，或是一洞多用。針對(duì)不同要求，結(jié)合地形和水流條件擬定進(jìn)口的位置、高程和相應(yīng)的布置。(2)在選定線路方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形、地質(zhì)等條件，選擇進(jìn)口段的結(jié)構(gòu)型式，確定閘門在隧洞中的布置。(3)確定洞身的縱向底坡和橫斷面的形狀及尺寸。(4)根據(jù)地形、地質(zhì)、尾水位和施工條件等確定出口位置和底板高程，選用適宜的消能方式。12.隧洞洞線選擇的一般原則和要求是什么？(1)洞線直選在沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巖體堅(jiān)硬完整、洞頂以上應(yīng)具有足夠的巖層厚度、地下水微弱和圍巖穩(wěn)定的地段，以減小作用于襯砌層上的山巖壓力和外水壓力。(2)洞線要與巖層層面、構(gòu)造破碎帶和主要節(jié)理面有較大的交角。(3)洞線在平面上應(yīng)力求短、直，這樣不僅可減少工程量、降低造價(jià)，而且可減小水頭損失，便于施工，并且具有良好的水流條件。(4)進(jìn)出口應(yīng)選在覆蓋層或風(fēng)化層淺、巖石比較堅(jiān)固完整的陡坡地段，避開(kāi)有嚴(yán)重的順卸荷裂縫、危巖和滑坡地帶。(5)隧洞的縱坡應(yīng)滿足水流條件、運(yùn)行和維修的要求。(6)泄水隧洞的出口方向要與下游河道順暢銜接，以減輕對(duì)岸邊的沖刷。(7)洞線遇溝谷時(shí)，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文及施工條件，進(jìn)行繞溝或跨溝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。(8)當(dāng)洞線穿過(guò)壩基、壩肩或其他建筑物地基時(shí)，要求隧洞與其他建筑物之間留有足夠的厚度，以滿足結(jié)構(gòu)和防滲上的要求。(9)對(duì)于長(zhǎng)隧洞，為了增加工作面，加快施工進(jìn)度和均衡各段的工程量，便于通風(fēng)，根據(jù)地形、地質(zhì)條件，需要設(shè)置一些施工支洞或豎井。13.什么是有壓隧洞和無(wú)壓隧洞？其適用條件是什么？水流充滿整個(gè)斷面的隧洞，稱為有壓隧洞。當(dāng)洞內(nèi)水流存在自由表面時(shí)，稱為無(wú)壓隧洞。有壓隧洞和無(wú)壓隧洞在工程布置、水力計(jì)算、受力情況及運(yùn)行條件等方面差別較大，對(duì)于有較大消落深度的水庫(kù)，一般采用有壓隧洞。面對(duì)低水頭的取水壩或消落深度小的水庫(kù)，一般采用無(wú)壓隧洞引水。有時(shí)，可以設(shè)計(jì)成有壓的，也可以設(shè)計(jì)成無(wú)壓的，需要通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。14.隧洞斷面形式有幾種？隧洞斷面型式有三種。對(duì)于有壓隧洞一般采用圓形斷面，對(duì)于無(wú)壓隧洞一般采用門洞形或馬蹄形。15，隧洞襯砌的作用是什么？隧洞襯砌的作用是：承受山巖壓力、內(nèi)水壓力和其他荷載；填塞巖層裂隙，防止水流、空氣和溫度變化及干濕度變化對(duì)巖石的破壞作用；防止漏水和減小洞身表面糙率。16.隧洞與渠道輸水相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)？隧洞與渠道相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可以采用較短的路線，可以避開(kāi)沿線地表不利的地形及地質(zhì)條件。(2)有壓隧洞能夠適應(yīng)水庫(kù)水位的大幅度變化，也能夠適應(yīng)水電站引用流量的迅速變化。(3)不受地表氣候的影響，可以避免沿途對(duì)水質(zhì)的污染。但隧洞對(duì)地質(zhì)條件、施工技術(shù)及機(jī)械化的要求較高、工期較長(zhǎng)，投資大。17.隧洞常用的進(jìn)口型式有哪幾種？它們有什么特點(diǎn)？隧洞常用的進(jìn)口型式主要有以下三種：(1)豎井式進(jìn)水口閘門安裝在由山體中開(kāi)挖出來(lái)的豎井中，其后接引水隧洞,其前則為隧洞的進(jìn)口段.由于充分利用了巖石的作用,鋼筋混凝土工種量少,投資少,但地質(zhì)條件差時(shí)不宜采用這種型式。(2)塔式進(jìn)水口混凝土塔式結(jié)構(gòu)建筑在水庫(kù)邊上，用工作橋與河岸相連。當(dāng)進(jìn)口山巖不好、岸坡又較平緩時(shí)，一般采用這種結(jié)構(gòu)。(3)斜臥式進(jìn)水口進(jìn)水塔斜靠在岸坡上，以增加塔身的穩(wěn)定性。它的特點(diǎn)是喇叭口，閘門槽都在山巖外面，啟閉機(jī)室與山巖之間不用架橋。18.對(duì)水電站進(jìn)水建筑物有什么基本要求？對(duì)進(jìn)水建筑物有以下基本要求：(1)要有足夠的進(jìn)水能力，在任何工作水位都能保證按要求引進(jìn)必須的流量。(2)水質(zhì)要符合要求，木允許有害的泥沙、冰塊及各種污物進(jìn)入進(jìn)水口。(3)水頭損失要小。使水流能平順地進(jìn)入進(jìn)水口，并將流速控制在一定的范圍內(nèi)。(4)可控制流量，以便于引水系統(tǒng)的檢修和緊急事故關(guān)閉。(5)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，造型美觀，造價(jià)低廉，便于運(yùn)行、檢修和維護(hù)。19.進(jìn)水口建筑由哪幾部分組成？進(jìn)水口建筑一般由喇叭口、攔污柵、檢修閘門與工作閘門(也可能設(shè)在出口處)、平壓管、通氣孔及漸變段等幾部分組成。20.隧洞進(jìn)口閘門后為什么要設(shè)通氣孔？當(dāng)閘部分開(kāi)啟時(shí)，閘門后的空氣逐漸被水流帶走，形成負(fù)壓區(qū)，當(dāng)壓力降低到某一極限時(shí)，就會(huì)引起氣蝕和振動(dòng)。為防止產(chǎn)生氣蝕和振動(dòng)，常在閘門后設(shè)置通氣孔，以保證輸進(jìn)足夠的空氣。21.壓力前池的作用是什么？壓力前池是引水渠道或無(wú)壓引水隧洞與壓力管道之間的連接建筑物。它的作用是：將引水渠道或無(wú)壓引水隧洞中的流量均勻地分配給各壓力管道，并加以必要的控制，再次清除水中的污物、泥沙、浮冰等；宣泄多余的水量，當(dāng)水輪機(jī)引用流