水电站03 水电站进水和引水建筑物.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 一、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。 二、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（Qmax）；防止产生吸气漩涡。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，以防止损坏水轮机。 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（动水关闭，静水开启）前设检修闸门。 满足水工建筑物的一般要求（强度、刚度、稳定性等）。 三、进水口分类(按水流条件分) 无压进水口： 主要特征是：取河流表层水，有自由水面，为无压流 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：进水口在死水位以下，无自由水面，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。 有压引水式电站、坝后式电站、混合式水电站常用有压进水口 一、有压进水口的类型及适用条件 隧洞式进水口 墙式进水口 塔式进水口 坝式进水口 一、有压进水口的类型及适用条件 1.隧洞式进水口 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 一、有压进水口的类型及适用条件 1.隧洞式进水口 一、有压进水口的类型及适用条件 2.压力墙式进水口 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 一、有压进水口的类型及适用条件 一、有压进水口的类型及适用条件 墙式进水口图片 一、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：用当地材料建坝、进口处山岩较差、岸坡又比较平缓 一、有压进水口的类型及适用条件 一、有压进水口的类型及适用条件 塔式进水口实物图片 一、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。 一、有压进水口的类型及适用条件 坝式进水口实物图片 二、有压进水口的位置、高程及尺寸 1.位置 确定原则： 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。 二、有压进水口的位置、高程及尺寸 2.高程 1）顶部高程S：进水口顶部高程应低于最低死水位，并有一定的埋深（防漩涡带入空气、杂物）： 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。 二、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，一般控制在1.5m/s左右 二、有压进水口的位置、高程及尺寸 3、轮廓尺寸 1）进口段 作用是连接拦污栅与闸门段，矩形断面。 隧洞进口段通常为平底，两侧收缩曲线为四分之一圆弧或双曲线，上唇收缩曲线一般为四分之一椭圆。 进口段的长度没有一定标准，在满足工程结构布置与水流顺畅的条件下，尽可能紧凑。 二、有压进水口的位置、高程及尺寸 3、轮廓尺寸 2）闸门段 闸门段是进口段和渐变段的连接段，闸门及启闭设备在此段布置。 闸门段一般为矩形，事故（工作）闸门净过水面积为(1.1-1.25)洞面积；检修闸门孔口与此相等或稍大。 门宽B等于洞径D，门高略大于洞径D。 二、有压进水口的位置、高程及尺寸 3、轮廓尺寸 3）渐变段 矩形闸门段到圆形隧洞的过渡段。 通常采用圆角过渡，圆角半径r可按直线规律变为隧洞半径R ； 渐变段的长度：一般为隧洞直径的1.5-2.0倍（坝式为1.0-1.5倍引水道直径，并且进口段闸门段结合在一起）；侧面收缩角为6?-8°为宜，一般不超过10°。 三、有压进水口的主要设备 1.拦污设备(trash rack或trash screen) 1）作用：防止有害污物、漂浮