第九章水利水電工程樞紐布置

第九章水利水電工程

樞紐布置第一節(jié)水利水電樞紐設計的任務及階段第二節(jié)攔河壩水利樞紐的布置第三節(jié)取水樞紐布置第四節(jié)廠區(qū)布置第一節(jié)水利水電樞紐設計的

任務及階段一、水利樞紐設計的任務水利樞紐的設計應包括以下幾方面的工作：（1）水利經濟方面。（2）水工設計方面。（3）施工設計方面。（4）科學研究工作。二、設計階段的劃分水利工程設計分為預可行性研究報告、可行性研究報告、招標設計和施工圖設計四個階段。（一）預可行性研究階段在流域綜合利用規(guī)劃、河流（河段）水電規(guī)劃和電網規(guī)劃基礎上進行的設計階段為預可行性研究階段。其任務是論證擬建工程在國民經濟發(fā)展中的必要性、技術可行性、經濟合理性。（二）可行性研究階段可行性研究階段的主要任務是進一步論證擬建工程的技術可行性和經濟合理性，并解決工程建設中重要的技術經濟問題。（三）招標設計階段招標設計是在批準的可行性研究報告的基礎上，詳細定出總體布置和各建筑物的輪廓尺寸、材料類型、工藝要求和技術要求等。要求做到可以根據招標設計圖較準確地計算出各種建筑材料的規(guī)格、品種和數量，以及混凝土澆筑、土石方填筑和各類開挖、回填的工程量，各類機械電氣和永久設備的安裝工程量等。（四）施工圖設計階段施工圖設計是在招標設計的基礎上，對各建筑物進行結構和細部構造設計，最后確定地基處理方案，確定施工總體布置及施工方法，編制施工進度計劃和施工預算等，并提出整個工程分項分部的施工、制造、安裝詳圖。三、設計所需的基本資料由于設計階段的不同，所需資料的廣度和深度也不同，一般需掌握的基本資料有以下幾方面：（1）自然地理。（2）地質。（3）水文。（4）氣象。（5）社會經濟。（6）作為設計依據的各種規(guī)程、規(guī)范。第二節(jié)攔河壩水利樞紐的布置攔河壩水利樞紐是為解決來水與用水在時間和水量分配上存在的矛盾修建的以擋水建筑物為主體的建筑物綜合運用體，又稱水庫樞紐，一般由擋水、泄水、放水及某些專門性建筑物組成。將這些作用不同的建筑物相對集中布置，并保證它們在運行中良好配合的工作，就是擋河壩水利樞紐布置。攔河壩水利樞紐布置的主要工作內容有壩址、壩型選擇和樞紐工程布置等。一、壩址及壩型選擇壩址及壩型選擇的工作貫穿于各設計階段之中，并且是逐步優(yōu)化的。（一）壩址選擇選擇壩址時，應綜合考慮下述條件。1、地質條件2、地形條件3、建筑材料4、施工條件5、綜合效益（二）壩型選擇1、土石壩在筑壩地區(qū)，若交通不便或缺乏三材，而當地有充足實用的土石料，地質方面無大的缺陷，又有合宜的布置河岸式溢洪道的有利地形時，則可就地取材，優(yōu)先選用土石壩。2、重力壩有較好的地質條件，當地有大量的砂石骨料可以利用，交通又比較方便時，一般多考慮修筑混凝土重力壩。3、拱壩當壩址地形為V形或U形狹窄河谷，且兩岸壩肩巖基良好時，則可考慮選用拱壩。二、樞紐的工程布置（一）樞紐布置的原則（二）樞紐布置方案的選定水利樞紐設計需通過論證比較，從若干個樞紐布置方案中選出一個最優(yōu)方案。需論證比較的內容如下：（1）主要工程量。（2）主要建筑材料數量。（3）施工條件。（4）運行管理條件。（5）經濟指標。（6）其他。（三）樞紐建筑物的布置1、擋水建筑物的布置2、泄水及取水建筑物的布置3、電站、航運及過木等專門建筑物的布置詳細布置要求見書。三、水利樞紐布置實例（一）小浪底水利樞紐布置（二）三峽水利樞紐布置（三）烏江渡水利樞紐布置第三節(jié)取水樞紐布置一、取水樞紐的作用和類型通常所稱的取水樞紐（引水樞紐）是指從河流或水庫取水的水利樞紐，其作用是獲取符合水量及水質要求的河水，以滿足灌溉、發(fā)電、工業(yè)及生活用水的要求；并要求防止粗顆粒泥沙進入渠道，以免引起渠道的淤積和對水輪機或水泵葉片的磨損，保證渠道及水電站正常運行。因取水樞紐位于渠道首部，所以又稱為渠首樞紐。取水樞紐根據是否具有攔河建筑物可分為無壩取水樞紐和有壩取水樞紐。（一）無壩取水樞紐當河道枯水時期的水位和流量能滿足取水要求時，不必在河床上修建攔河建筑物，只需在河流的適當地點開渠，并修建必要的建筑物自流引水，這種取水樞紐稱為無壩取水樞紐。（二）有壩取水樞紐當河道枯水時期的水位和流量能滿足引水要求，但河道水位較低不能自流引水時，需修建壅水壩（或攔河閘）以抬高水位以滿足自流引水的要求，這種具有壅水壩的引水樞紐稱為有壩取水樞紐。二、取水樞紐的工作特點（一）無壩取水樞紐的工作特點（1）受河道水位漲落的影響較大。（2）河床變遷的影響較大。（3）水流轉彎的影響。（4）渠首運行管理的影響。（二）有壩引水樞紐的工作特點（1）對上游河床的影響。（2）對下游河床的影響。三、取水樞紐布置的一般要求除樞紐的各個建筑物應滿足一般水工建筑物的要求外，取水樞紐的布置還應滿足以下的要求：（1）在任何時期，都應根據引水要求不間斷地供水。（2）在多泥沙河流上，應采取有效的防沙措施，防止泥沙入渠。（3）對于綜合利用的渠首，應保證各建筑物正常工作互相不干擾。（4）應采取措施防止冰凌等漂浮物進入渠道。（5）樞紐附近的河道應進行必要的整治，使主流靠近取水口，以保證引取所需水量。（6）樞紐布置應便于管理，易于采用現代化管理設施。四、無壩取水樞紐的布置（一）無壩取水樞紐位置選擇（1）根據河流彎道的水流特性，無壩渠首應設在河岸堅固、河流彎道的凹岸，以引取表層較清水流，防止泥沙入渠。（2）在有分汊的河段上，一般不宜將取水口布置在汊道上。（3）無壩渠首也不宜設在河流的直段上。（二）無壩取水樞紐的布置形式根據情況不同有三種布置形式，即位于彎道凹岸的渠首、引水渠式渠首和導流堤式渠首。五、踐有壩私取水釘的布金置（一）班沉沙槽殘式渠首（二）播人工彎鍋道式渠單首（三）準底攔柵仆式渠首（四億）底狡部沖思沙廊管道式才渠首（五伐）兩隨岸引若水式覺渠首（六私）少湖泥沙杠河流慕上綜典合利壇用的竄有壩壟渠首蝦布置第四節(jié)柏廠區(qū)陰布置一、厭水電逗站廠境房的皺功用遣和基裳本類唯型水電扔站廠徹房是掏將水宅能轉襲為電刺能的戴綜合彼工程弦設施鉗，包幼括廠汗房建航筑、艇水輪缺機、圣發(fā)電原機、眼變壓奸器、符開關跨站等親，也烏是運困行人和員進張行生龜產和膏活動巾的場愚所。（一減）水粒電站橋廠房濾的主束要功已用（1）將水搭電站的消主要機墻電設備另集中布就置在一惠起，使樣其具有稠良好的拉運行、揚管理、暑安裝、盲檢修等浸條件。（2）布置窄各種輔淘助設備慮，保證盒機組安煉全經濟箱運行和珠發(fā)電質借量。（3）布置普必要的洪值班場永所，為私運行操命作人員巡壽提供良換好的工聰作環(huán)境冒。（二）盞水電站魂廠房的繼類型1、按扯廠房耽結構秩分類（1）河岸碰式廠房臟。（2）壩后乎式廠房你。（3）河床右式廠房蠻。2、按那機組明主軸喬布置訴方式掛分類（1）立爽式機限組廠背房。（2）臥框式機共組廠棟房。二、廠能區(qū)布置（一姑）廠柜區(qū)布典置的味任務以水電息站主廠杜房為核吼心，合站理安排連主廠房串、副廠船房、變叔壓器場預、高壓乒