進(jìn)水口及引水道建筑物

1、第二章 進(jìn)水口及引水道建筑物第一節(jié) 進(jìn) 水 口一、進(jìn)水口的類型（一）無壓進(jìn)水口:進(jìn)水口處水流為具有與大氣接觸的自由水面的明流，引進(jìn)表層水為主 ,后接無 壓引水道。按結(jié)構(gòu)形式布置分為：表面式式進(jìn)水口 底部攔污柵式進(jìn)水口無壓進(jìn)水口以引進(jìn)表層水為主，閘門后水流為無壓流。適用于河流水位變幅小的逕流引水式電站。在渠道和壓力水管之間設(shè)有壓力前池。（二）、有壓進(jìn)水口按進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)特征，有壓進(jìn)水口可分為四類。即洞式、墻式、塔式和壩式進(jìn)水口。洞式進(jìn)水口特點(diǎn)：閘門布置在從山體開挖出來的豎井中,充分利用了巖體的作用，節(jié)省了混凝土工程量，造價(jià)低，應(yīng)用廣泛.適用條件：地質(zhì)條件好，山坡坡度適宜，易于開挖平洞和豎井。壩式進(jìn)

2、水口結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：進(jìn)水口結(jié)構(gòu)依附在壩體上，進(jìn)口段與閘門段合二為一，并與壩內(nèi)壓力鋼管銜接。適用條件：混凝土壩的壩式水電站。墻式進(jìn)水口結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：進(jìn)口段和閘門段均布置在山體之外，形成一個(gè)緊靠在山巖上的墻式建筑物。適用條件：進(jìn)口處地質(zhì)條件較差，或岸坡陡峻。三峽水電站進(jìn)水口（壩式）塔式進(jìn)水口結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：將進(jìn)口段、閘門段、上部框架組成塔式結(jié)構(gòu)，聳立在水庫中，通過工作橋與岸邊相連。適用條件：進(jìn)口處地質(zhì)條件較差或岸坡坡度平緩。二、進(jìn)水口的功用和要求（一）功用：是水電站水流的進(jìn)口，按照發(fā)電要求將水引入水電站的引水道。（二）、基本要求要有足夠的進(jìn)水能力。合理安排其位置和高程，水流平順并有足夠的斷面尺寸。水質(zhì)要符合要求。

3、要設(shè)置攔污、防冰、攔沙、沉沙及沖沙設(shè)備。水頭損失小。位置合理，輪廓平順、流速較小，盡可能減小水頭損失。可控制流量。進(jìn)水口須設(shè)置閘門。滿足水工建筑物的一般要求。第二節(jié) 沉沙池作用：沉沙池一般應(yīng)用于無壓引水道中，其作用是將進(jìn)入進(jìn)水口的懸移質(zhì)泥沙中的有害顆粒沉淀下來，并排走(d0.25mm）作用原理：通過在引水道之一段加大過流斷面（加寬、加深），減少水流流速（V=0.250.75 m/s）達(dá)到使泥沙沉淀的目的。沉沙池沉沙池第三節(jié) 引 水 道 引水道引水道功用：功用： 集中落差，形成水頭，輸送水量到水輪機(jī)。集中落差，形成水頭，輸送水量到水輪機(jī)。 用作尾水渠，將發(fā)電以后的水排到下游河道。用作尾水渠，將發(fā)

4、電以后的水排到下游河道。類型類型: : 無壓引水道：渠道無壓引水道：渠道( (channel)channel)、無壓隧洞、無壓隧洞(free flow tunnel)(free flow tunnel)。具有。具有自由水面，引水道承受的水壓力不大。適用于無壓引水電站。自由水面，引水道承受的水壓力不大。適用于無壓引水電站。 有壓引水道：有壓隧洞有壓引水道：有壓隧洞(pressure tunnel)(pressure tunnel)。洞中水流為壓力流，隧。洞中水流為壓力流，隧洞承受內(nèi)水壓力很大。適用有壓引水電站洞承受內(nèi)水壓力很大。適用有壓引水電站引水道的要求引水道的要求 有符合要求的輸水能力有符合

5、要求的輸水能力 減少水頭損失減少水頭損失 保證水質(zhì)保證水質(zhì) 渠渠 道道一、渠道的類型和要求水電站的引水渠道稱為水電站的引水渠道稱為動(dòng)力渠道動(dòng)力渠道（為適應(yīng)負(fù)荷（為適應(yīng)負(fù)荷變化，變化，Q、H在不在不斷變化斷變化非恒定流非恒定流)1 1、要求、要求： 有一定的輸水能力。有一定的輸水能力。按水電站的按水電站的Qmax設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 水質(zhì)要符合要求。水質(zhì)要符合要求。渠道進(jìn)口、沿線及渠道末端都要采取攔污、渠道進(jìn)口、沿線及渠道末端都要采取攔污、防沙、排沙措施防沙、排沙措施。 運(yùn)行安全可靠運(yùn)行安全可靠 防沖、防淤：渠道內(nèi)水流速度要小于不沖流速而大于不淤流速，即防沖、防淤：渠道內(nèi)水流速度要小于不沖流速而大于不淤

6、流速，即：V V淤淤VV設(shè)設(shè)VV沖沖； 對(duì)渠道加設(shè)護(hù)面，減小糙率、防滲、防沖、防草、維護(hù)邊坡穩(wěn)定，對(duì)渠道加設(shè)護(hù)面，減小糙率、防滲、防沖、防草、維護(hù)邊坡穩(wěn)定，保證電站出力保證電站出力 ； 防草：維持渠道中的水深大于防草：維持渠道中的水深大于1.5m1.5m及流速大于及流速大于0.6m/s0.6m/s可抑制水草的可抑制水草的生長(zhǎng)；生長(zhǎng)； 防凌防凌: :尤其是北方地區(qū)尤其是北方地區(qū) 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，便于施工及運(yùn)行結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，便于施工及運(yùn)行隧洞一、發(fā)電隧洞類型一、發(fā)電隧洞類型(1) (1) 從功用上劃分：從功用上劃分： 分為引水隧洞和尾水隧洞；分為引水隧洞和尾水隧洞；(2) (2) 從工作條件劃分：從

7、工作條件劃分： 分為有壓隧洞和無壓隧洞。分為有壓隧洞和無壓隧洞。 發(fā)電引水隧洞多數(shù)是有壓的，尾水隧洞則以無壓洞居多。發(fā)電引水隧洞多數(shù)是有壓的，尾水隧洞則以無壓洞居多。二、二、發(fā)電隧洞水力計(jì)算發(fā)電隧洞水力計(jì)算 恒定流計(jì)算（有壓）：恒定流計(jì)算（有壓）：研究隧洞斷面、引用流量及水頭損失研究隧洞斷面、引用流量及水頭損失之間的關(guān)系，以便確定隧洞尺寸，有壓按照曼寧公式計(jì)算。之間的關(guān)系，以便確定隧洞尺寸，有壓按照曼寧公式計(jì)算。 非恒定流計(jì)算（有壓）非恒定流計(jì)算（有壓） 1) 1) 求隧洞沿線最大內(nèi)水壓力值，以確定襯砌的設(shè)計(jì)水頭；求隧洞沿線最大內(nèi)水壓力值，以確定襯砌的設(shè)計(jì)水頭； 2) 2) 求隧洞沿線最小內(nèi)水

8、壓力線，洞頂各點(diǎn)高程應(yīng)在最低壓坡求隧洞沿線最小內(nèi)水壓力線，洞頂各點(diǎn)高程應(yīng)在最低壓坡線之下，并有線之下，并有1.51.52.0m2.0m壓力余幅，保證洞內(nèi)不出現(xiàn)負(fù)壓。壓力余幅，保證洞內(nèi)不出現(xiàn)負(fù)壓。 注：有壓隧洞要避免出現(xiàn)時(shí)而無壓時(shí)而有壓的工作狀態(tài)；注：有壓隧洞要避免出現(xiàn)時(shí)而無壓時(shí)而有壓的工作狀態(tài)；無壓隧洞工作條件與渠道相似，水力計(jì)算內(nèi)容也相同。無壓隧洞工作條件與渠道相似，水力計(jì)算內(nèi)容也相同。隧洞照片第四節(jié) 壓力前池 壓力前池設(shè)置在引水渠道或無壓隧洞的末端，是水電站引水壓力前池設(shè)置在引水渠道或無壓隧洞的末端，是水電站引水建筑物與壓力管道的連接建筑物。建筑物與壓力管道的連接建筑物。 1 1、作用：、

9、作用： (1) (1) 平穩(wěn)水壓、平衡水量。平穩(wěn)水壓、平衡水量。 (2) (2) 均勻分配流量。均勻分配流量。 (3) (3) 渲泄多余水量。渲泄多余水量。 (4) (4) 攔阻污物和泥沙。攔阻污物和泥沙。2 2、組成：、組成：(1) (1) 前室前室( (池身及擴(kuò)散段池身及擴(kuò)散段) )(2) (2) 進(jìn)水室及其設(shè)備：與引水道的進(jìn)水口類似，一般為墻式進(jìn)水室及其設(shè)備：與引水道的進(jìn)水口類似，一般為墻式(3) (3) 泄水建筑物泄水建筑物(4) (4) 排污、排冰、排冰設(shè)備排污、排冰、排冰設(shè)備壓力前池組成建筑物壓力前池組成建筑物3 3、布置、布置 結(jié)合整個(gè)引水系統(tǒng)及廠房布置進(jìn)行全面和綜合考慮結(jié)合整個(gè)引水系統(tǒng)及廠房布置進(jìn)行全面和綜合考慮。 前池整體布置時(shí)，應(yīng)使水流平順，水頭損失最少，以提高水電前池整體布置時(shí)，應(yīng)使水流平順，水頭損失