进水口及引水道建筑物.pptx

第二章 进水口及引水道建筑物第一节 进 水 口一、进水口的类型（一）无压进水口:进水口处水流为具有与大气接触的自由水面的明流，引进表层水为主,后接无 压引水道。按结构形式布置分为：表面式式进水口 底部拦污栅式进水口无压进水口以引进表层水为主，闸门后水流为无压流。适用于河流水位变幅小的迳流引水式电站。在渠道和压力水管之间设有压力前池。（二）、有压进水口按进水口的结构特征，有压进水口可分为四类。即洞式、墙式、塔式和坝式进水口。洞式进水口特点：闸门布置在从山体开挖出来的竖井中,充分利用了岩体的作用，节省了混凝土工程量，造价低，应用广泛.适用条件：地质条件好，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井。坝式进水口结构特点：进水口结构依附在坝体上，进口段与闸门段合二为一，并与坝内压力钢管衔接。适用条件：混凝土坝的坝式水电站。墙式进水口结构特点：进口段和闸门段均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的墙式建筑物。适用条件：进口处地质条件较差，或岸坡陡峻。三峡水电站进水口（坝式）塔式进水口结构特点：将进口段、闸门段、上部框架组成塔式结构，耸立在水库中，通过工作桥与岸边相连。适用条件：进口处地质条件较差或岸坡坡度平缓。二、进水口的功用和要求（一）功用：功用：是水电站水流的进口，按照发电要求将水引入水电站的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。引水道。（二）、基本要求（二）、基本要求 要有足够的进水能力要有足够的进水能力。合理安排其位置和高程，水流平合理安排其位置和高程，水流平顺并有足够的断面尺寸。顺并有足够的断面尺寸。水质要符合要求水质要符合要求。要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备。沙设备。水头损失小水头损失小。位置合理，轮廓平顺、流速较小，尽可能位置合理，轮廓平顺、流速较小，尽可能减小水头损失。减小水头损失。可控制流量可控制流量。进水口须设置闸门。进水口须设置闸门。满足水工建筑物的一般要求满足水工建筑物的一般要求。第二节 沉沙池作用：沉沙池一般应用于无压引水道中，其作用是将进入进水口的悬移质泥沙中的有害颗粒沉淀下来，并排走(d0.25mm）作用原理：通过在引水道之一段加大过流断面（加宽、加深），减少水流流速（V=0.250.75 m/s）达到使泥沙沉淀的目的。沉沙池沉沙池第三节 引 水 道 引水道引水道功用：功用：集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。用作尾水渠，将发电以后的水排到下游河道。用作尾水渠，将发电以后的水排到下游河道。类型类型:无压引水道：渠道无压引水道：渠道(channel)channel)、无压隧洞无压隧洞(free flow tunnel)free flow tunnel)。具有自具有自由水面，引水道承受的水压力不大。适用于无压引水电站。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：有压隧洞有压引水道：有压隧洞(pressure tunnel)pressure tunnel)。洞中水流为压力流，隧洞洞中水流为压力流，隧洞承受内水压力很大。适用有压引水电站承受内水压力很大。适用有压引水电站引水道的要求引水道的要求 有符合要求的输水能力有符合要求的输水能力 减少水头损失减少水头损失 保证水质保证水质 渠渠 道道一、渠道的类型和要求水电站的引水渠道称为水电站的引水渠道称为动力渠道动力渠道（为适应负荷（为适应负荷变化，变化，Q、H在不在不断变化断变化非恒定流非恒定流)1 1、要求、要求：有一定的输水能力。有一定的输水能力。按水电站的按水电站的Qmax设计。设计。水质要符合要求。水质要符合要求。渠道进口、沿线及渠道末端都要采取拦污、防渠道进口、沿线及渠道末端都要采取拦污、防沙、排沙措施沙、排沙措施。运行安全可靠运行安全可靠 防冲、防淤：渠道内水流速度要小于不冲流速而大于不淤流速，即：防冲、防淤：渠道内水流速度要小于不冲流速而大于不淤流速，即：V V淤淤 V V设设 V V冲冲；对渠道加设护面，减小糙率、防渗、防冲、防草、维护边坡稳定，对渠道加设护面，减小糙率、防渗、防冲、防草、维护边坡稳定，保证电站出力保证电站出力 ；防草：维持渠道中的水深大于防草：维持渠道中的水深大于1.51.5m m及流速大于及流速大于0.60.6m/sm/s可抑制水草的可抑制水草的生长；生长；防凌防凌:尤其是北方地区尤其是北方地区 结构经济合理，便于施工及运行结构经济合理，便于施工及运行隧洞一、发电隧洞类型一、发电隧洞类型(1)(1)从功用上划分：从功用上划分：分为引水隧洞和尾水隧洞；分为引水隧洞和尾水隧洞；(2)(2)从工作条件划分：从工作条件划分：分为有压隧洞和无压隧洞。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。发电引水隧洞多数是有压的，尾水隧洞则以无压洞居多。二、发电隧洞水力计算二、发电隧洞水力计算 恒定流计算（有压）：恒定流计算（有压）：研究隧洞断面、引用流量及水头损失研究隧洞断面、引用流量及水头损失之间的关系，以便确定隧洞尺寸，有压按照曼宁公式计算。之间的关系，以便确定隧洞尺寸，有压按照曼宁公式计算。非恒定流计算（有压）非恒定流计算（有压）1)1)求隧洞沿线最大内水压力值，以确定衬砌的设计水头；求隧洞沿线最大内水压力值，以确定衬砌的设计水头；2)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，并有线之下，并有1.51.52.02.0m m压力余幅，保证洞内不出现负压。压力余幅，保证洞内不出现负压。注：有压隧洞要避免出现时而无压时而有压的工作状态；注：有压隧洞要避免出现时而无压时而有压的工作状态；无压隧洞工作条件与渠道相似，水力计算内容也相同。无压隧洞工作条件与渠道相似，水力计算内容也相同。隧洞照片第四节 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。筑物与压力管道的连接建筑物。1 1、作用：、作用：(1)(1)平稳水压、平衡水量。平稳水压、平衡水量。(2)(2)均匀分配流量。均匀分配流量。(3)(3)渲泄多余水量。渲泄多余水量。(4)(4)拦阻污物和泥沙。拦阻污物和泥沙。2 2、组成、组成：(1)(1)前室前室(池身及扩散段池身及扩散段)(2)(2)进水室及其设备：与引水道的进水口类似，一般为墙式进水室及其设备：与引水道的进水口类似，一般为墙式(3)(3)泄水建筑物泄水建筑物(4)4)排污、排冰、排冰设备排污、排冰、排冰设备压力前池组成建筑物压力前池组成建筑物3 3、布置、布置 结合整个引水系统及厂房布置进行全面和综合考虑结合整个引水系统及厂房布置进行全面和综合考虑。前池整体布置时，应使水流平顺，水头损失最少，以提高水电前池整体布置时，应使水流平顺，水头损失最少，以提高水电站的出力和电能。站的出力和电能。前池应尽可能靠近厂房，以缩短压力管道的长度前池应尽可能靠近厂房，以缩短压力管道的长度 前池应建在天然地基的挖方中。前池应建在天然地基的挖方中。注：选择其位置时应特别注意地基稳定与渗漏条件注：选择其位置时应特别注意地基稳定与渗漏条件谢谢观看