水电站进水口建筑物

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1、水电站进水口建筑物第一节进水口的功用和要求水电站进水口位于引水系统的首部。其功用是按照发电要求将水引入水电站的引水道。进水口应满足下述基本要求：(1)要有足够的进水能力在任何工作水位下，进水口都能引进必须的流量。因此在枢纽布置中必须合理安排进水口的位置和高程；进水口要求水流平顺并有足够的断面尺寸，一般按水电站的最大引用流量Qmax设计。(2)水质要符合要求不允许有害泥沙和各种有害污物进入引水道和水轮机。因此进水口要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙等设备。(3)水头损失要小进水口位置要合理，进口轮廓平顺，流速较小，尽可能减小水头损失。(4)可控制流量进水口须设置闸门，以便在事故时紧

2、急关闭，截断水流，避免事故扩大，也为引水系统的检修创造条件。对于无压引水式电站，引用流量的大小也由进口闸门控制。(5)满足水工建筑物的一般要求进水口要有足够的强度、刚度和稳定性，结构简单，施工方便，造型美观，便于运行、维护和检修。由于进水口后连接的引水方式、水流流态和所处位置的不同，进水口的型式也不相同。按水流条件分，水电站进水口分为有压进水口和无压进水口两大类。第二节有压进水口有压进水口的特征是：进水口高程设在水库最低死水位以下，以引进深层水为主，整个进水口处于有压状态，其后接有压隧洞或压力管道。适用于坝式、有压引水式、混合式水电站。有压进水口通常由进口段、闸门段及渐变段组成。

3、一、有压进水口的类型及适用条件1．隧洞式进水口在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井，井壁一般要进行衬砌，闸门安装在竖井中，竖井的顶部布置启闭机和操纵室。渐变段之后接隧洞洞身。这种布置的优点是结构比较简单，不受风浪和冰冻的影响，地震影响也较小，比较安全可靠。缺点是竖井之前的隧洞段不便检修，竖井开挖也较困难。适用于工程地质条件较好，岩体比较完整，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况。2．墙式进水口进口段、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。墙式建筑物承受水压及山岩压力，要求有足够的稳定性和强度。适用于地质条件差，山坡较陡，不易开挖竖井的情况。3．塔式进

4、水口进水口的进口段、闸门段及其框架形成一个塔式结构，耸立在水库之中，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，然后将水引入塔底的竖井中。塔身是直立的悬臂结构，风浪压力及地震力的影响较大，需对其进行抗倾、抗滑稳定和结构应力计算，必须有足够的强度和稳定性，同时要求地基坚固。这种进水口适用于当地材料坝枢纽中，当进口处山岩较差，而岸坡又比较平缓时也可采用这种型式。4．坝式进水口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。适用于混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式厂房。二、有压进水口的位置、高程及轮廓尺

5、寸1．有压进水口的位置水电站有压进水口在枢纽中的位置，应尽量使水流平顺、对称，不发生回流和旋涡，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，选择地形、地质及水流条件均较好的位置。2．有压进水口的高程有压进水口顶部高程应低于运行中可能出现的最低水位，并有一定的淹没深度，以进水口前不出现漏斗式吸气漩涡为原则。漏斗旋涡会带入空气，吸入漂浮物，引起噪音和振动，减小过水能力，影响水电站的正常发电。一些已建工程的原型观测分析表明，不出现吸气旋涡的临界淹没深度可按下面经验公式估算　(1-1)式中H——闸门孔口净高(m)；V——闸门断面水流速度(m/s)

6、；c——经验系数，c=0.55~0.73，对称进水时取小值，侧向进水时取大值；——闸门顶低于最低水位的临界淹没深度(m)。在满足进水口前不出现漏斗式吸气漩涡及引水道内不产生负压的前提下，进水口的高程应尽可能抬高，以改善结构的受力条件，降低闸门、启闭设备及引水道的造价，也便于进水口的维护和检修。有压进水口底部高程应高于设计淤沙高程。如果这个要求无法满足，则应在进水口附近设排沙孔，以保证进水口不被淤沙堵塞。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，当设有排沙设施时，应根据排沙情况而定。3．有压进水口的轮廓尺寸进水口一般由进口段、闸门段和渐变段组成。进水口的轮廓应使流

7、平顺，流速变化较小，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。(1)进口段。其作用是连接拦污栅与闸门段。隧洞进口段为平底，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，椭圆曲线方程为：(1-2)式中a——椭圆长半轴，对于顶板曲线约等于闸门处的孔口高度H；b——椭圆短半轴，对于顶板曲线，可用H/3。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。(2)闸门段。闸门段是进口段和渐变段的连接段，闸门及