2、进水建筑物
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水利水电工程建筑物讲稿(水电站建筑物部分)
第二章进水建筑物(第六章)
§6—1 进水建筑物的功能及要求
一、进水建筑物的功能
1、进水建筑物:为了从天然河道活水库中取水而修建的专门水工建筑物。简称进水口。
2、水电站进水口:为发电目的专门修建的进水建筑物。
3、功能:引进符合发电要求的水(水量、水质)。
二、水电站进水口的基本要求
水电站进水口应满足以下要求:P90
1、足够的进水能力
2、水质符合要求
3、水头损失小
4、可控制流量
5、满足对水工建筑物的一般要求
6、满足综合利用要求
三、水电站进水口的特征
1、潜没式进水口
进水口为有压进水,以引进深层水为主,适于从水位变幅较大电大水库中引水;可以单独布置,也可以和挡水建筑物一起布置。
2、开敞式进水口
进水口为无压进水,以引进表层水为主,后接无压引水建筑物。
§6—2 有压进水口的类型及适用条件
一、隧洞式进水口(竖井式)
图6-1 P91
分三段:进口段、闸门段、渐变段
二、墙式进水口(岸塔式)
图6-2 P92
三、塔式进水口
图6-3 P92
四、坝式进水口
图6-4 P92
§6—3 有压进水口的主要设备
一、拦污设备
1、拦污栅的作用:防止有害污物进入进水口,并不使漂浮物堵塞进水口。
2、拦污设备型式:倾斜图6-1、6-2;垂直:图6-3,6-4
3、结构构造
栅片、栅槽
4、水头损失:式(6-2)P94
5、拦污栅的清污及防冻
1)清污:人工,机械
2)防冻:电加热:夹气水流
6、拦污栅结构设计原理
二、闸门及启闭设备
1、工作闸门:动作快,动水关闭,静水开启
2、检修门:无快速要求,静水启闭
3、启闭设备
三、通气孔及充水阀
1、通气孔: Va Q A a =
P95 布置原则:顶端高于最高水位;远离启闭机室;外口设防护罩;通气平顺。
2、充水阀们:
作用:使工作闸门在静水中启闭(坝式进水口设旁通管) §6—4 有压进水口的位置高程及轮廓尺寸
一、位置及高程
1、位置
1)考虑因素:地形、地质条件、水位变化、隧洞线路、进水口型式。
2)布置要求:水流平顺,对称,无回流漩涡,不出现淤积,不聚集污物,多进水口之间不相互影响。
2、高程
1)▽进=▽min -S-d
S=CVd 1/2
▽min :进水口前最低水位;
S :进口淹没深度;
d :闸门高度;
2)注意:
a )公式未考虑风浪影响,有风浪,加上1/3浪高;
b )应防止泥沙淤积;
c )在满足要求时,尽量布置的高一些。
二、轮廓尺寸拟定
1、构造:进口段、闸门段、渐变段
1)进口段:为连接拦污栅与闸门段的 部分,断面常为矩形,顺水流逐渐收缩,一般为平底,两侧稍收缩,顶板为曲线。一般常用1/4椭圆曲线。
12
2
=+b y a x
a=(1.0~1.5),b=(1/3~1/2)D (D :引水道直径)
注:当引水流量及流速不大时,也可采用圆弧曲线。
2)闸门段
同一般水闸(布置门槽、槽内埋止水、轨道等),闸门后设通气孔,闸孔净宽一般为引水道的1.1倍左右。
3)渐变段
一般采用圆角过度 图6-7 P97
长度一般为洞泾的1.5~2.0倍收缩角6~8°。
§6—5 无压进水口
特点:进口水流为无压流
一、开敞式进水口
(一)位置选择
1、尽量选在河流凹岸,选在河床比较稳定的河段
2、为使水流平顺,进水闸前一般应有一段喇叭口与河流衔接
(二)组成建筑物及布置
一般由拦河闸坝、进水闸、冲沙闸、及沉砂池等组成
1、拦河闸坝:主要考虑闸坝前不能淤积泥沙堵塞进水口。
2、进水闸:底板高程高于冲沙闸不小于1.0m。还可在闸前设拦沙坎。与冲沙闸相对位置“正面取水,侧面排沙”。
3、冲沙闸:紧靠进水闸布置,底板高程尽量低。
4、沉砂池:设在进水闸后。
作用:进一步沉积水流中泥沙,
原理:通过减小水流流速,减小其夹砂能力而让泥沙在水流中沉积下来。
尺寸:过水断面一般按照流速为0.25~0.70m/s确定,长度通过计算确定。二、虹吸式进水口
(一)特点及组成
1、特点:利用虹吸原理将发电用水从前池引向压力管道。
2、组成:进口段、驼峰段、渐变段图6-11,6-12 P100
(二)进水口轮廓尺寸拟定
按书:P99~102
三、泥沙处理
1、设置拦沙坎
2、设置沉砂池
1)原理:加大过水断面,减小水流流速,降低水流夹砂能力,而使泥沙在池内沉积下来。
2)沉降速度(池中平均水流流速):一般0.25~0.70m/s。
3)长度:计算确定
4)冲沙、定期、连续、机械排沙