04第七章 水电站渠道及隧洞.ppt

7.3 隧 洞 发电隧洞水力计算 (1)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。 (2) 非恒定流计算： 1) 求出隧洞沿线各点的最大内水压力值，据此确定隧洞衬砌的设计水头； 2) 求出隧洞隧洞最小内水压力坡降线，隧洞顶各点高程应在最低压坡线之下，并有1.5～2.0m的压力余幅，以保证洞内不出现负压。 注：有压隧洞要避免在隧洞中出现时而无压时而有压的不稳定工作状态； 无压隧洞工作条件与渠道相似，水力计算内容也相同。 断面型式 有压隧洞：圆形断面。 无压隧洞：地质条件良好时通常为城门洞形；洞顶和两侧围岩不稳时采用马蹄形；洞顶岩石很不稳定时采用高拱形。 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 7.3 隧 洞 断面尺寸： 与渠道原理相同。 根据经验，有压隧洞中的经济流速一般在4m/s左右。 本章小结 1. 水电站引水道的功用是集中落差，形成水头，输送水流。 引水道分无压引水道和有压引水道两类。无压引水道常用的是渠道或无压隧洞，适用于无压引水电站。 掌握渠道布置要求，了解水力计算和断面设计。 本章小结 2. 压力前池是水电站的平水建筑物，其主要作用是平稳水压、平衡水量，拦阻杂物与排除泥沙，保证下游供水。 压力前池由扩散段、池身、压力墙式进水口，有时还有溢流堰和排沙设备等。 压力前池布置应注意稳定和渗漏问题。这也是本章重点之一。 日调节池适用于引水渠道较长，且水电站担任峰荷的水电站。???????????? 本章小结 3. 隧洞的优缺点； 有压引水道主要是有压隧洞，要了解其线路选择原则； 断面形式及适用条件： 有压隧洞：圆形 无压隧洞：城门洞形、马蹄形、高拱形 7.1 渠 道 7.2 压力前池及日调节池 7.3 隧 洞 7.1 渠 道 7.1 渠 道 作用： 集中落差，形成水头，输送水流进入机组、排走发电用水(尾水渠)。 7.1 渠 道 要求： 1.有足够的输水能力； 2.水质符合要求； 3.运行安全可靠； 7.1 渠 道 要求： 3.运行安全可靠； 防冲、防淤：流速小于不冲流速而大于不淤流速； 防草：在易长草季节，维持渠道中的水深大于1.5m及流速大于0.6m/s可拟制水草的生长； 防凌：使渠道流速小于0.45m/s~0.6m/s，迅速形成冰盖可防止冰凌的生成，为了保护冰盖，渠内流速应限制在1.25m/s以下，并防止过大的水位变动。 7.1 渠 道 要求： 1.有足够的输水能力； 2.水质符合要求； 3.运行安全可靠； 4.结构经济合理，便于施工运行。 7.1 渠 道 要求： 4.结构经济合理，便于施工运行。 按水力特性分： 自动调节渠道 非自动调节渠道 7.1 渠 道 非自动调节渠道 7.1 渠 道 渠道水力计算及断面尺寸 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。 谢才公式： 连续流： 7.1 渠 道 水力计算 恒定流计算：确定底坡、横断面尺寸。 非恒定流计算： 1) 水电站丢弃负荷时渠道涌浪，确定堤顶高程； 2) 水电站增加负荷时渠道消落波，确定压力管道进口高程； 3) 水电站按日负荷图工作时，渠道中水位及流速变化过程，研究水电站的工作情况。 7.1 渠 道 断面型式： 一般为梯形，边坡坡度取决于地质条件和衬砌的情况。在岩石中开凿出来的渠道边坡可近于垂直而成为矩形断面。 7.1 渠 道 选定的断面形状在通过设计流量时面积最小，或者是过水面积一定时通过的流量最大。 水力最优断面 我国工程实践表明，水电站渠道的经济流速约为1.5~2.0m/s。 7.2 压力前池及日调节池 压力前池：设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站无压引水建筑物与压力管道的连接建筑物，目的是将无压引水道中的无压流变为压力管道的有压流。 7.2 压力前池及日调节池 7.2 压力前池及日调节池 7.2 压力前池及日调节池 作用： (1)平稳水压、加宽加深渠道以满足进水口布置要求。 减少渠道水位波动的振幅，稳定发电水头；暂时补充不足水量和容纳多余水量，适应水轮机流量的改变。 (2) 均匀分配流量。 均匀地分配流量给压力管道，管道进口设有控制闸门。 (3) 渲泄多余水量。 另外当电站停机时给下游供水。 (4) 拦阻污物和泥沙。 7.2 压力前池及日调节池 (1) 前室(池身及扩散段) (2) 进水室及其设备。 (3) 泄水建筑物 (4)三排（排污、沙、冰）设备 压力前池 组成建筑物 7.2 压力前池及日调节池 北京 模式口 水电站 压力前池 7.2 压力前池及日调节池 压力前池布置： (1) 前池整体布