第十章水电站建筑物09.ppt

* 三、进水口结构设计 （一）开敞式进水口布置及孔口尺寸拟定 1 .开敞式进水口布置 从防沙考虑，应充分利用河流弯道的环流作用，将进水口设在凹岸，引进河流表层清水，将底沙挟带到凸岸，以减轻泥沙对进水口的威胁，减少入渠泥沙，同时避免回流引起漂浮物的堆积。进水口位置应设在弯道顶点以下水最深、单宽流量最大、环流作用最强的地方。这个地点距弯道起点的距离L可由式(6.2.3-1)初步确定。 2 .开敞式进水口的尺寸拟定 1)进水口底板顶面高程 2）开敞式进水口孔口尺寸 （二）深式进水口高程选择及尺寸拟定 1 .深式进水口高程选择时需考虑的因素 1）进水口顶部高程应在水电站运行中可能出现的最低水位以下，并有一定的淹没深度，以免产生漩涡而吸入空气和漂浮物，引起振动和噪音，减少流量，降低水轮机的出力。 2）进口底板高程必须在水库设计淤沙高程以上，以免堵塞进水口。如无法满足此项要求时，应设置冲沙设施，保证进口门前不被淤积。 3）考虑闸门结构、启闭设备及引水道的造价，进口高程应尽可能提高。 4）进口高程应考虑综合利用要求，如满足灌溉、渔业、航运、供水等要求。 2 . 进口高程的选择 1）进口底部高程 进口底部高程通常应在水库设计淤沙高程以上0.5～1.0m。当设有冲沙设施时，应根据排沙条件决定。 2）进口顶部高程 ① 避免进水口前出现吸气漏斗和漩涡的临界淹没深度Sk，Sk可按式(6.2.3-3)计算。 ② 避免压力管道出现负压，进口闸门顶部在水库最低水位下的最小安全距离s，可按式(6.2.3-4)计算， 3 .深式进水口尺寸拟定 深式进水口轮廓尺寸拟定时，要保证最优的水流条件，减少水头损失，并满足设备布置要求。此外，还要简化结构，便于施工。 1）进口段 2）闸门段 3）渐变段 4）通气孔 5） 进人孔 （三）深孔式进水口的结构设计 （1）进水口应进行沿建基面整体抗滑稳定与地基应力计算。 （2）隧洞式进水口是在河岸岩石中开挖而成的，闸门设置在开挖竖井之中，故结构设计时可完全按地下结构（隧洞和竖井）考虑。 （3）岸坡式进水口紧靠在山岩之上，因进水口长期浸在水中，进水口背坡的稳定性需要充分论证（包括地震力作用）。 （4）塔式进水口承受着冰压力、风浪压力的作用，在地震区还要承受地震惯性力和地震动水压力的作用。 （5）布置在混凝土重力坝上的坝式进水口，结构计算主要是计算坝体开孔的孔口应力和配置孔口的加强钢筋，以及按空间刚架计算拦污栅支撑结构等。 第三节 压力钢管设计 一、概况 （一） 压力钢管的分类 （二）压力钢管的附件及其他设备 （三）材料 （四）压力管道设计原则 （五）压力钢管设计的一般步骤 二、管线布置 （一）压力管道根数确定 （二）管道线路 （三）压力钢管的经济直径 三、压力钢管选型 （一）地下埋管与明管的选择 （二）坝内埋管与坝后背管的选择 四、水力计算 （一）压力钢管的水头损失 （二）水锤计算 压力钢管的水力计算包括钢管的水头损失计算和水锤压力计算。计算成果应包括（1）最高压力线；（2）最低压力线；（3）水头损失。 五、压力钢管构造要求 （一）管壁厚度 （二）焊缝布置 （三）消除应力要求 （四）伸缩节、预留环缝和凑合节 （五）其他要求 六、明管 （一）布置特点 1 . 地形、地质条件 2 . 事故溢洪道 3 . 镇、支墩 （二）结构计算 （三）构造特点 1 . 镇、支墩 2 . 伸缩节 3 . 其他要求 七、明管 （一）布置特点 （1）地形地质条件 （2）管线布置 （3）排水系统 （4） 压力钢管失稳 （二）结构计算 （1）地下埋管承受内水压力计算原则 1）钢衬与管外混凝土之间以及混凝土与岩石之间有缝隙?。 2）缝隙的存在，使钢衬的工作分为两个阶段。 3）认为钢衬与围岩之间的混凝土已经出现径向裂缝。 4） 认为所有材料（钢、混凝土和围岩）都在弹性阶段内工作，岩石被当作各向同性材料。 （2）结构分析 （三）构造特点 （1）灌浆 地下埋管灌浆包括回填灌浆、接触灌浆和固结灌浆，可在同一孔中分序进行，但在进行固结灌浆时，必须设置封堵栓塞。钢管壁上宜预留灌浆孔，并在管外焊接补强板。灌浆过程中，应进行检测，防止钢管发生失稳事故。灌浆后，全部灌浆孔均应严密封堵。 （2）加劲环与阻水环 （3）其它要求 八、坝内埋管 （一）布置特点 （二）结构分析计算原则与混凝土开裂情况判别 （1）结构分析计算原则 （2）混凝土开裂情况的判别 （三）构造特点 （1）坝内埋管安装 （2）阻水环 （3）接触灌浆 九、坝后背管 （一）布置特点 （二）构造特点 （1）结构分析计算原则 （2）混凝土开裂情况