第三章_进水及引水建筑物解读.ppt

第三章 水电站进水和引水建筑物 3.1 进水口的功用及类型 3.2 有压进水口 3.3 无压进水口 3.4 引水建筑物 3.5 压力前池与日调节池 3.1 进水口的功用及类型 3.1.1 进水口的功用 3.1.2 进水口的基本要求 3.1.3 进水口的分类 3.1.1 进水口的功用 进水口：是水电站水流的进口，按照发电要求将水引入水电站的引水道。 3.1.2 进水口的基本要求 要有足够的进水能力。合理安排其位置和高程，水流平顺并有足够的断面尺寸；一般选在凹岸。 水质要符合要求。要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备。 水头损失小。位置合理，轮廓平顺、流速较小，尽可能减小水头损失。 可控制流量。进水口须设置闸门，闸门一般采用平面闸门，工作闸门前设检修闸门。 满足水工建筑物的一般要求。满足强度、刚度、稳定性等要求。 3.1.3 进水口的分类 按水流条件分 无压进水口： 主要特征是：表层水 无压流 适用于从天然河道或水位变化不大的水库中取水。无压引水式水电站的进水口一般为无压进水口。 有压进水口： 主要特征是：深层水 有压流 适用于从水位变化幅度较大的水库中取水。有压进水口也称深式进水口或潜没式进水口。 3.2 有压进水口 3.2.1 有压进水口的类型及适用条件 3.2.2 有压进水口的位置、高程及尺寸 3.2.3 有压进水口的主要设备 进水口完整分类 3.2.1 有压进水口的类型 河岸式进水口 洞式进水口 墙式进水口 塔式进水口 坝式进水口 有压进水口的类型及适用条件 1.洞式进水口 特征：在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井，井壁一般要进行衬砌，闸门安置在竖井中，竖井的顶部布置启闭机及操纵室，渐变段之后接隧洞洞身。 适用：工程地质条件较好，岩体比较完整，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况 有压进水口的类型及适用条件 1.洞式进水口 有压进水口的类型及适用条件 2.墙式进水口 特征：进口段、闸门段和闸门竖井均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的单独墙式建筑物，承受水压及山岩压力。要有足够的稳定性和强度。 适用：地质条件差，山坡较陡，不易挖井的情况 有压进水口的类型及适用条件 2.墙式进水口 有压进水口的类型及适用条件 2.墙式进水口 大盈江水电站进水口 有压进水口的类型及适用条件 3.塔式进水口 特征：进口段、闸门段及其一部框架形成一个塔式结构，耸立在水库中，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边或坝顶相连。塔式进水口可一边或四周进水。 适用：当地材料坝、进口处山岩较差、岸坡又比较平缓 有压进水口的类型及适用条件 3.塔式进水口 有压进水口的类型及适用条件 3.塔式进水口 石头河水库电站进水口 有压进水口的类型及适用条件 4.坝式进水口 特征：进水口依附在坝体的上游面上，并与坝内压力管道连接。进口段和闸门段常合二为一，布置紧凑。 适用：混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式厂房。 小湾电站进水口 有压进水口的类型及适用条件 3.2.2 有压进水口的位置、高程及尺寸 1.位置 原则 水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水。 进水口后接压力隧洞，应与洞线布置协调一致，要选择地形、地质及水流条件均较好的位置。 有压进水口的位置、高程及尺寸 2.高程 1）顶部高程：进水口顶部高程应低于最低死水位，并有一定的埋深： 正向对称进水，c=m.55;侧向非对称进水c=0.73. 2）底部高程：进水口的底部高程通常在水库设计淤沙高程以上0.5~1.0m，当设有冲沙设备时，应根据排沙情况而定。 吸气漩涡问题 据统计，我国48个水电站中有33个存在漩涡(whirl，vortex)问题。 表面漩涡对进水口影响不大；挟气漩涡或贯通式漩涡会使大量漂浮物附在拦污栅上，将栅条压曲变形；吸气漩涡会使空气及漂浮物进入压力管道，引起噪音、震动和过流量的减少。严重时，杂物卡在水轮机内，可将导叶折断。 漩涡问题 多数为表面漩涡，强度不大，直观上没有对电站运行造成影响。当漩涡发展成贯通式的漏斗漩涡时，卷入漩涡的污物便沿漏斗而下，附着在拦污栅上，造成拦污栅的堵塞。 黄坛口水电站的拦污栅堵塞就是因为出现漏斗漩涡带来的污物造成的。 古田三级水电站，漏斗漩涡带来的污物首先压跨拦污栅，继而污物卡在水轮机内，将导叶折断。 漏斗漩涡的产生原因 进水口地形边界条件差，来流方向与进水口轴线夹角不合理； 进水口淹没深度不够； 进水口流速和尺寸不合理等。 前两个因素是至关重要的因素，在设计中应给与足够的重视。 有压进水口的位置、高程及尺寸 3、轮廓尺寸 组成：一般由进口段、闸门段、渐变段组成 进水口的轮廓应使水流平顺，流速变化均匀，水流与四周侧壁之间无负压及涡流。 进口流速不宜太大，一般控