5 水电站引水建筑物幻灯片.ppt

* * * * * * * * * 例 一电站已建引水渠 为梯形断面， m =1.5， 底宽b=35m，n = 0.03， i =1/6500，渠底到堤顶 高程差为3.2m，电站引水流量 Q = 67m3/s。因工业发 展需要，要求渠道供给工业用水。试计算超高0.5m条 件下，除电站引用流量外, 还能供给工业用水若干？ b 3.2 超高 m =1.5 渠中水深 过水断面 湿 周 水力半径 谢才系数 流 量 保证电站引用流量下， 渠道还可提供用水量： 77.4－67.0 =10.4 m3/s * 设计新断面：已知 Q、i、n，b、m，即已知底宽求 水深h ，需试算求解 将 代入 并 整理得 式中，Q、b、m、n及i已知，h为待求量。 上式含h的高次隐函数，不可直接求解 * 渠堤高度：h+超高 = 3.3+0.5 = 3.8m 解 将b、i、m 代入 化简 计算过程 例 一梯形断面，m = 1.0，浆砌石砌护n =0.025，i =1/800，b = 6.0m，设计流量70m3/s，确定堤顶高度（超高0.5m） 第二节 隧洞 一、发电隧洞类型 从功用上划分：分为引水隧洞和尾水隧洞； 从工作条件划分：分为有压隧洞和无压隧洞。 发电引水隧洞多数是有压的，尾水隧洞则以无压洞居多。 二、发电隧洞路线选择 综合考虑进水口、调压室、压力管道以及厂房的位置，在认真勘测的基础上拟定不同的方案，进行技术经济比较后确定。 三、隧洞布置的总原则 洞线短、弯道少，沿线的工程地质、水文地质条件要好，并便于布置施工平洞。 (1) 地形条件好 (2) 地质条件好 (3) 施工条件好 (4) 水力条件好 四、隧洞的设计 水力计算 1 断面尺寸 2 衬砌设计 3 水工隧洞的构造 4 1、发电隧洞水力计算 恒定流计算：研究隧洞断面、引用流量及水头损失之间的关系，以便确定隧洞尺寸。与渠道计算相同 非恒定流计算： 1) 求隧洞沿线最大内水压力，以确定衬砌设计水头； 2) 求隧洞沿线最小内水压力线，洞顶各点高程应在最低压坡线之下，并有1.5～2.0m压力余幅，保证洞内不出现负压。 有压隧洞要避免出现无压/有压的工作状态； 无压隧洞工作条件与渠道相似，水力计算内容也相同。 2、发电隧洞的断面尺寸 1．断面型式 有压隧洞：圆形断面。 无压隧洞：城门洞形—地质条件良好时； 马蹄形—洞顶和两侧围岩不稳时； 高拱形—洞顶岩石很不稳定时采用。 2．断面尺寸：动能经济比较法和经济流速法。原理与渠道相同。 隧洞照片 第三节 压力前池与日调节池 压力管道 进水口 压力前池 厂房 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： (1) 平稳水压、平衡水量。 (2) 均匀分配流量。 (3) 渲泄多余水量。 (4) 拦阻污物和泥沙。 2、组成： (1) 前室(池身及扩散段)。 (2) 进水室及其设备 (3) 泄水建筑物。 (4) 放水和冲沙设备。 (5) 拦冰和排冰设备。 压力前池组成建筑物 压力前池组成建筑物 前室(池身及扩散段)。 其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。 分流墩与导流墙 进水室及其设备 通常指压力管道进水口部分，常采用压力墙式进水口。 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 渲泄多余水量，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，形式为正堰或侧堰。 堰顶一般不设闸门，水位超过堰顶时自动溢流。 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在进水室底板下设冲沙廊道。尺寸一般不小于1m2 。 拦冰和排冰设备。 排冰道只在北方严寒地区才设置，排冰道的底板应在前池正常水位以下，并用叠