大工14秋《水电站建筑物》辅导资料8.doc

水电站建筑物辅导资料八 主 题：第章 水电站水建筑物 第二部分第章水电站水建筑物1. 掌握引水建筑物的功用类型，掌握引水渠道和明流隧洞的类型、布置，了解第章 水电站引水建筑物定义：连接水电站进水口到水轮机进口之间的水道，称为水电站上游水道或引水道，连接水轮机尾水管出口到下游河道之间水道称下游水道或尾水道。 功用：集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。也用作尾水渠，将发电以后的水排到下游河道。 类型无压引水道：渠道、无压隧洞。具有自由水面，引水道承受的水压力不大。适用于无压引水电站。 有压引水道：有压隧洞。洞中水流为压力流，隧洞承受内水压力很大。适用有压引水电站 一引水渠道1. 渠道的要求水电站的引水渠道称为动力渠道 要求：有一定的输水能力水质要符合要求渠道进口、沿线及渠道末端都要采取拦污、防沙、排沙措施运行安全可靠要防冲、防淤和防渗结构经济合理，便于施工及运行。 2. 渠道的类型根据渠道的水力特性分为非自动调节渠道和自动调节渠道。1）非自动调节渠道 渠道堤顶大致平行渠底，渠道的深度沿途不变，在渠道末端的压力前池中设溢流堰。 适用：引水道较长，对下游有供水要求。溢流堰作用：限制渠末水位；保证向下游供水。2）自动调节渠道 渠道首部和尾部堤顶的高程基本相同，并高出上游最高水位，渠道断面向下游逐渐加大，渠末不设泄水建筑物。 适用：渠道不长，底坡较缓，上游水位变化不大的情况。 3. 引水渠道的布置路线选择1）路线选择 线路选择一般应遵循以下原则：渠线应尽量短而直，以减小水头损失，降低造价。需转弯时，有衬砌渠道的转弯半径宜不小于渠道水面宽度的2.5倍无衬砌的土渠宜不小于水面宽度的5倍。 应选择地质条件较好的地段，填方与挖方尽量保持平衡。渠线应尽量提高，以获得较大的落差。避免深挖高填尽量避免与现有建筑物干扰，减少建筑物的交叉。 渠道纵坡 在相同过流条件下，纵坡↑，流速↑，断面↓，水头损失↓，但纵坡过大，引起冲刷；纵坡过小，泥沙沉积，易生杂草，影响过流能力。应综合沿线土质、地面坡度、断面尺寸、护面条件、发电的具体要求，进行动能经济比较，确定纵坡渠道的断面及构造 断面尺寸取决于渠道的设计流量和不冲不淤流速； 通常断面为梯形，在岩石上开挖的可以接近矩形；考虑到运行一段时间后，渠道输水能力会减小，因此设计流量应有一定裕度。 4. 渠道的水力计算主要任务：根据设计流量，选定断面尺寸、糙率、纵坡、和水深。并在设定的断面条件下，计算水电站在不同运行工况时的渠道水位变化。 恒定流计算：确定底坡、横断面尺寸。 非恒定流计算计算水电站丢弃负荷时渠道涌浪最高水位确定堤顶高程。 计算水电站增加负荷时渠道波最低水位，确定压力管道进口高程。 水电站按日负荷图工作时，渠道中水位及流速变化过程，以研究水电站的工作情况。涵洞渡槽倒虹吸管1. 涵洞 引水渠通过山溪、水沟时，可修筑填方渠道，渠下设置排水涵洞。 2. 渡槽 当渠道与河流、山谷道路相交，为连接渠道而设置的过水桥。 槽身断面常用U形和矩形。 3. 倒虹吸管 当渠道横跨山谷、河流、道路时，为连接渠道而设置的压力管道，其形状如倒置的虹吸管。 4. 无压隧洞当引水路线经过高山，布置明渠不仅工程量大，而且水头损失也很大，此时一般采用无压隧洞作为明渠的衔接建筑物。无压隧洞的断面形式，通常采用城门洞形，马蹄形和卵形在水流进入水轮机之前，为了使水流状态平稳引水路线上还需要布置平水建筑物。水电站的平水建筑物包括压力前池、调节池和调压室。其中压力前池和调节池是无压引水式水电站平水建筑物，调压室是有压引水式水电站的平水建筑物。 一压力前池压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站引水建筑物与压力管道的连接建筑物。 1作用平稳水压、均匀配水，控制流量。 拦阻污物、浮冰，清除泥沙。 多余水量。 加宽和加深渠道以满足压力管道进水口的布置要求。 2组成前室池身及扩散段 前室的作用是将渠道断面扩大并过渡到进水室所需的宽度和深度，减缓流速，便于沉沙，并形成一定容积。 前室末端底板高程应比进水室底板高程低0.5~1.0）m形成拦沙槛为了缩短前室渐变段长度，可在前室首部中间设分流墩当渠道轴线与压力管道轴线不一致时，可用平缓的连接曲线和加设导流墙 （2）进水室及其设备 进水口处应设闸门及控制设备、拦污栅、通气孔等设施。其布置与有压进水口相似。 泄水建筑物多余水量，防止前池水位漫过堤顶，并保证向下游供水泄水建筑物一般包括溢流堰、陡槽和消能设施 溢流堰应紧靠前池布置，形式可分为正堰和侧堰两种堰顶一般不设闸门，水位超过堰顶时能自动溢流。 放水和冲沙设备 从引水渠道带入的泥沙将在前池底部沉积，需在前池的最低处设置冲沙道，并在其末端设有控制闸门，以便定期将泥沙排至下游。 冲沙道可布置在前室的一侧或