水电站建筑物
水电站水工建筑物概述(一)(常用版)
水电站水工建筑物概述(一)（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）水电站水工建筑物概述(一)一、水利枢纽1.什么是水利水电工程枢纽？为了满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。
这些建筑物通称为水工建筑物，而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。
2.水工建筑物按其作用可分为几类？水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，取(进)水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。
但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。
3.什么是挡水建筑物？用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。
如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
4.水库有哪些特征水位及相应库容？库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。
因此，确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。
(1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位，该水位以下的库容即死库容。
除特殊情况外，死库容不参与径流调节，即不能动用这部分水库的水量。
(2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位，称为正常蓄水位，又称设计兴利水位。
该水位与死水位间的库容即兴利库容。
正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。
(3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。
可根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分段拟定。
(4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
水电站的构成
水电站的构成水电站由水工建筑物、厂房、水轮发电机组以及变电站和送电设备组成。
一、水工建筑物包括大坝、引水建筑物和泄水建筑物等。
（一）大坝又称拦河坝，是水电站的主要建筑物，作用是挡水提高水位，积蓄水量，集中上游河段的落差形成一定水头和库容的水库，水轮发电机组从水库取水发电。
大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。
混凝土坝分为重力坝、拱坝和支墩坝3种。
土石坝分为土坝、堆石坝、土石混合坝，又统称当地材料坝。
大坝的选型要根据坝址的白然条件、建筑材料、施工现场、导流、工期、造价等进行综合比较后确定。
（二）引水建筑物包括组成建筑物的进水口、拦污栅、闸门等以及组成输水建筑物的渠道、隧洞、调压室、压力管道等。
（三）泄水建筑物主要包括溢洪坝、溢流坝、泄水闸、泄洪隧道及底孔等，用于渲泄洪水、放空水库、冲砂、排水和排放漂水等。
二、厂房是安装水轮发电机组及其配套设备的场所。
根据白然条件、机组容量和电站规模可分为地面厂房，地下厂房和坝内厂房几种。
二、水轮发电机组水轮发电机组由水轮机与发电机的轴相联，水轮机接受水的位能和动能，转换为旋转的机械能驱动发电机发电。
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机。
冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，此射水流的压力不变，转轮将水流的动能转换为旋转的机械能。
反击式水轮机的转轮是接受水流的反作用力而旋转，此射水流的位能和动能都在改变，但主要是位能转换为旋转的机械能。
冲击式水轮机可分为切击式和斜击式两种。
切击水轮机转轮圆周布置多种水斗，喷嘴将水的位能变为动能，形成高速水流沿转轮圆周的切线方向射向双U形水斗中部，水流在水斗中折转向两侧排出。
斜击式水轮机的转轮圆周密布叶片，喷嘴出来的高速水流从转轮一侧倾斜冲击叶片使转轮旋转.水流经转轮上的叶折转后从另一侧流出。
反击式水轮机由带有导叶的进水装置和具有数个叶片的转轮组成，可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式几种。
在混流式水轮机中，水流径向流人导叶再进入转轮，然后轴向流出转轮。
水工建筑物、水电站分类
水工建筑物、水电站分类为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面效益，在河流的适宜地段修建不同类型建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物，而不同类型水工建筑物的综合体称为水利枢纽。
水工建筑物按其作用可分为以下几类：
（1）挡水建筑物。
用以拦截江河，形成水库或壅高水位，如各种坝和水闸；以及为抵御洪水或挡潮沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
（2）泄水建筑物。
用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空，以保证坝和其他建筑物安全。
如各种溢流坝，坝身泄水孔；又如各种岸边溢洪道和泄水隧道等。
（3）输水建筑物。
为满足灌溉、发电和供水的需要，从上游向下游输水的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。
（4）取（进）水建筑物。
输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进口段，灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。
（5）整治建筑物。
用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷，如丁坝，顺堤、导流堤、护底和护岸等。
（6）专门建筑物。
建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类
建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类水工建筑物一般按它的作用和使用时期等来进行分类。
（一）水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
1．挡水建筑物。
是用来拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸，或用以抗御洪水，如沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2．泄水建筑物。
是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，以保证大坝和其他建筑物安全的建筑物。
如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。
3．输水建筑物。
是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4．取（进）水建筑物。
是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。
5．整治建筑物。
是用以改善河流的水流条仵，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
6．专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
（1）水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房。
（2）灌溉、排水建筑物：如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物（渡槽、倒虹吸、跌水等）。
（3）水运建筑物：保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物，如升船机、船闸、筏道、码头等。
（4）给水、下水建筑物：如自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等。
（5）渔业建筑物：为了使河流中鱼类通过闸坝而修建的鱼道、升鱼机等。
有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。
例如溢流坝既起挡水作用，又起泄水作用；水闸既可挡水，又能泄水，还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。
在水利枢纽布置时，应尽量使一个建筑物起到多种作用。
（二）水工建筑物按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。
水电站引水建筑物(第五章)
水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
❖ 水电站枢纽组成
挡水建筑物
泄水建筑物
水电站进水建筑物
水电站输水建筑物 水电站平水建筑物
水电站引水建筑物
水电站厂区建筑物
其它建筑物（木道、船道、冰道等）
❖ 水电站枢纽工程实例
葛洲坝水电站
陈村水电站
盐锅峡水电站
隔河岩水电站 2
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水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
❖五、水电站引水隧洞
1、发电隧洞优缺点：
优点： 与渠道相比，隧洞具有以下优点： （1）可以采用较短的路线，避开沿线不利的地形、地质条件； （2）有压隧洞能适应水库水位的大幅度升降及水电站引用流 量的迅速变化； （3）不受冰冻影响，沿程无水质污染； （4）运行安全可靠。 缺点：
❖ 4、水电站有哪些组成建筑物，本课程主要介绍哪 些内容?
❖ 5、试简述水电站进水口的功用和要求。
❖ 6、水电站无压进水口的布置有哪两种基本形式？ 36 其适用条件是什么?
思考题之二
❖ 1、简述深式进水口主要型式、各种型式布置特点 及适用条件，并说明其位置、高程、轮廓尺寸是如 何确定的?
❖ 2、拦污栅的工作要求?拦污栅的布置设计如何进行?
隧洞的主要缺点是对地质条件、施工技术及机械化的要求 较高，单价较贵，工期较长。
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2、隧洞路线选择
隧洞选线中需考虑的主要因素有：
(1)地质条件。 (2)地形条件。 (3)施工条件。 (4)水力条件。
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水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
六、水电站压力管道
1、压力管道的功用和类型
水 电 站 HYDROPOWER ENGINEERING
建筑知识：水电站建筑物的特殊设计考虑
建筑知识：水电站建筑物的特殊设计考虑随着经济的发展和人们对生活质量的不断追求，能源需求量也在不断增加。
水电站作为一种可再生能源发电的重要方式，被越来越多地使用。
因此，水电站建筑物的特殊设计也成为了设计师们必须考虑的问题。
水电站建筑物的特殊性在于它需要容纳大型的水轮发电机组和高压输电设备，因此需要考虑建筑结构的强度和稳定性。
此外，水电站建筑物还需要具备一定的防洪能力，以应对洪水来袭，防止设备遭受损坏。
为了保证水电站建筑物的强度和稳定性，设计师需要进行详细的结构分析和计算。
首先，需要对地基进行垂直和水平稳定性的分析，确定地基承载能力是否满足要求；其次，需要对建筑物的结构进行降雨、风压和地震等重要荷载的计算和分析，确保建筑物的结构强度和稳定性得到充分保证。
对于水电站建筑物的抗洪能力，设计师需要考虑如何建造水密防洪门和洪水闸门等设施，以及如何设计排水系统和抽水排水设备，以满足在灾害时的防洪需求。
此外，还需要考虑如何建造防洪墙和加强库区的固土工程，以保证整个水电站的安全和可靠性。
另外，由于水电站建筑物通常会建造在重要的水源地区，因此需要考虑对环境、生态系统和生物多样性的影响。
因此，设计师需要考虑如何设计和建造环保型水电站建筑物，使其对周围的环境和生态系统产生较小的影响。
为了保证水电站的高效运行和可靠性，设计师还需要考虑人性化、智能化的设计。
例如，在大型水轮发电机组的安装上，设计师应考虑设备维护和维修的便捷性和安全性，依据实际需求灵活选择设备内部的结构类型。
此外，还需要考虑电子控制系统的设计及其在灾害事件中的自动化应急控制系统。
综上所述，水电站建筑物的特殊设计考虑包括建筑结构的强度和稳定性、抗洪能力、环保型设计以及智能化设计等方面。
只有通过全面而详细的结构分析和计算、科学的设计和规划，才能够保证水电站的高效运行和可靠性，为国家的经济发展和人民的生活质量提供可靠的能源供应。
水电站建筑物课程设计
石门子水库发电引水系统平面布置图
石门子水库发电引水系统纵剖面图
厂区平面布置图
主要建筑物
1. 引水建筑物
导流洞改建发电洞，最大发电引用流量单机 为6-7m3/s，发电隧洞按引用流量15m3/s考虑， 选用直径为3m的圆形断面压力隧洞
一 设计目的
• 综合运用工程制图、工程力学、水电 站建筑物、水力机械等课程的知识， 掌握厂房布置设计的要点和要求，确 定厂房的尺寸和几个控制高程，并提 高CAD绘图能力
二、设计资料
•1.1工程概况 石门子水利枢纽工程位于新疆昌吉州玛纳斯县西南塔
西河中游河段上, 以灌溉为主，兼顾发电、防洪，是一 个综合利用的中型水利枢纽工程
五、确定安装间尺寸及高程。副厂房的尺寸 及布置不做要求
六、作图。要求重点突出，比例适中，标注 清晰，整洁美观
四 设计成果提交
• 1、设计说明书一份，要求写明设计依据、计 算过程，文字简明扼要，并配以草图
• 2、手绘2号图纸一张，绘制厂房横剖面图
• 3、绘制CAD图纸一张。1班同学绘制发电机 层平面布置图；2班同学绘制蜗壳层平面布置 图。成果用A4纸打印一份，并提交电子图
本枢纽工程的主要建筑物由碾压混凝土拱坝、粘土心 墙副坝、上下游围堰、导流兼引水发电隧洞、发电站厂 房等建筑物组成，最大坝高110m，装机6.4MW
玛纳斯县塔西河一级石门子水电站为塔西河石门子水 利枢纽的二期工程
二期工程布置
• 左岸岩体各项物理力学指标较高,故主要建筑 物（主厂房、副厂房、变电站、尾水渠）及附 属建筑物均布置在左岸
水电站建筑物课程设计
工程概况和基本资料一、工程概况密云水库库区跨越潮、白两河，地处密云县城以北20km，两条河在密云县城以南约10km处汇合成潮白河。
潮河和白河的最低分水岭在金沟，高程为130m，潮河水库和白河水库在金沟连通，库水位在130m高程以上合成一个水库——密云水库。
河流多年平均流量s。
密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务，兼有发电效益的综合利用水利工程。
水库各特征水位如下：死水位：▽正常高水位：▽设计洪水位：▽校核洪水位：▽坝顶高程：▽主要建筑物包括：（1）挡水建筑物有白河、潮河主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为白河主坝，高，潮河主坝高56m，各副坝高～39m不等。
（2）泄水建筑物①溢洪道：有潮河左岸第一、第二溢洪道。
第一溢洪道为正常溢洪道，底部高程▽140m，宣泄超过100年一遇的洪水，为5孔带胸墙式河岸溢洪道。
第二溢洪道为非常溢洪道，与第一溢洪道配合，宣泄1000年洪水，底部高程▽，为5孔开敞式河岸溢洪道。
②隧洞：a.白河左岸发电隧洞，用作发电供水和下游工农业供水，并在调压井上游设泄水支洞，用以宣泄10000年一遇特大洪水。
进水塔进口底部高程为▽，洞径6m，洞长416m，底坡i=1/400，调压室为圆筒式，内径，调压室后接2根埋藏式压力管道，管径，管长125m。
b.潮河发电泄水隧洞，任务是施工导流，发电、灌溉、供水和泄水。
c.走马庄放空隧洞，只有在1000年一遇洪水时参加泄洪，平时不用，主要任务是紧急放空。
③坝下廊道：为施工期的临时建筑物，施工导流采取潮白两河分别导流的方式，故设白河导流廊道、潮河导流廊道，可宣泄20年一遇洪水，另有南石骆驼输水廊道，用以泄放3个流量的灌溉用水。
二、基本资料及设计依据1．有关密云水电站工程概况的简要说明如前述。
2．坝址地形图1张，比例为1：30003．坝型为斜墙土坝，依据发电量及装机容量，厂房按Ⅱ级建筑物设计。
4．电站下游尾水位最高尾水位：▽正常尾水位：▽单机满负荷出力时尾水位：▽最低尾水位：▽5．水电站装机容量60MW，共4台，厂房布置在右岸。
引水建筑物水电站
引水建筑物水电站水电站是一种将水能转换为电能的重要设施，是我国能源产业中的重要组成部分。
而引水建筑物则是水电站的重要组成部分，关键在于将水汇聚、调度和输送到水轮发电机组。
在水电站工程开发设计过程中，引水建筑物被认为是工程项目的“命脉”，对水电站的运营及效益起着至关重要的作用。
引水建筑物的定义引水建筑物主要包括水库大坝、沟渠、隧洞、明渠和水电站厂房等一系列与之相关的建筑。
其中，水库大坝是水电站最主要的引水建筑物之一。
大坝建筑形式多样，大致可以分为重力坝、拱坝、重力拱坝和土石坝等，由于瀑布式水电站的落差较大，所以选址较高的山区多采用大坝的形式。
沟渠则是将水库中初级处理对水库的流出水进行调度后带出的引水渠道，沟渠的设计和建设关系到水库与水电站之间的水流输送。
隧洞是利用山体和岩层地质结构建成的方便水流流动的输水隧道。
明渠是指对水库中的水直接进行处理后带出的渠道，主要采用于中小型水电站工程。
水电站厂房是水电站机组、调度和控制设备的重要场所。
引水建筑物的重要性引水建筑物是水电站建设中很重要的组成部分，首先，它是集中式水电站水资源控制的重要场所。
由于集中式水电站一般功能复杂，有多种水利用和开发功能，所以需要较复杂的水资源调度、控制和利用设施。
其次，强制性要求其建筑的稳定性和安全性。
水电站是为了发电，因此开发水电市场至关重要，而水电市场的核心在于电站的稳定ness和安全性。
最后，水电站建设过程中引水建筑物的建设周期和工程成本都很高。
每一项工程的精细设计，建造和安装都需要成本支持，所以引水建筑物控制水电站运行成本的一个主要手段。
引水建筑物的建设要求•引水建筑物设计中要考虑到水力性、力学性、结构性、工艺性和环保等多个方面的要求，特别是对于大坝的设计和施工，要求比较严格。
•在设计和运行过程中，需要对引水建筑物的水流及水流分布进行系列检测，从而确保引水建筑物结构、设备的正常工作和安全稳定。
•在施工过程中，应做好与环境和气候变化的协调工作，以减少对环境的影响和减少劳动力活动带来的构造破坏和工作安全问题。
水电站建筑物书籍
水电站建筑物书籍水电站建筑物是指用于发电的大型建筑物，它由水电站坝体、引水系统、发电机组和附属设施等组成。
水电站建筑物在我国的能源发展中起到了重要的作用，它不仅能够提供清洁的能源，还能够调节水流量，防洪抗旱，改善生态环境。
水电站建筑物的主要目的是利用水流能量产生电能。
在水电站建筑物中，水电站坝体是最重要的构造之一。
它通过建造大坝来拦截河流水流，形成蓄水池，将水流引导到下游的发电机组。
水电站坝体的设计和施工要考虑到地质条件、拦水高度和坝体稳定性等因素，以确保水电站的安全稳定运行。
引水系统是水电站建筑物的另一个重要组成部分。
它包括引水渠、引水管道和水轮机等设施。
引水系统的作用是将蓄水池里的水流引导到发电机组，通过水轮机的转动产生电能。
引水系统的设计要考虑到水流输送的效率和稳定性，以及设备的可靠性和维护便利性。
发电机组是水电站建筑物的核心设备，它负责将水流能量转化为电能。
发电机组一般由水轮机、发电机和控制系统组成。
水轮机是将水流能量转化为机械能的装置，发电机是将机械能转化为电能的装置，控制系统用于监控和控制发电过程。
发电机组的设计和选型要考虑到水流条件、发电需求和设备性能等因素，以实现高效、可靠的发电。
除了水电站坝体、引水系统和发电机组，水电站建筑物还包括一些附属设施，如变电站、调度楼和办公楼等。
变电站用于将发电的交流电转换为输送电网所需的高压电，调度楼用于监控和调度水电站的运行，办公楼则提供工作和生活的场所。
这些附属设施的设计要考虑到功能需求、安全规范和美观要求，以满足水电站的运行和管理需求。
水电站建筑物在我国的能源发展中发挥着重要的作用。
它不仅能够利用水资源进行发电，还能够调节水流量，减少洪水灾害的发生，提供灌溉和供水等服务。
同时，水电站建筑物的建设也对当地经济和社会发展起到了积极的促进作用，带动了就业和产业发展。
水电站建筑物是用于发电的大型建筑物，它由水电站坝体、引水系统、发电机组和附属设施等组成。
1水电站基本类型及组成建筑物
1水电站基本类型及组成建筑物：工作水头（低中高水头）调节能力（有无调节）电力系统中作用（基腰峰荷）集中水头方式（坝式引水式混合式）水电站利用水源的性质（常规抽水蓄能潮汐）水电站的组成建筑物及其特征（坝式河床式引水式）坝式：常修建于河流中上游高山峡谷中，厂房不起挡水作用不承受上游水压力，引水道短水头损失小建筑物布置较集中当厂房布置在坝体非溢流段下游为坝后式当坝体足够大可将厂房布置在坝内为坝内式。
河床式：修建在河流中下游河道纵坡较平缓河段上厂房和坝共同组成挡水建筑物厂房承受上游水压力，一般为低水头大流量水电站。
引水式：修建在河床坡度大水流湍急山区河段，水头较高，有压引水式主采用有压引水建筑物引水以集中水头，无压引水式采用无压引水建筑物集中水头。
2水轮机类型及适用范围：反击式（主要利用水流压能转化为机械能）：轴流式（适用于低水头大流量水电站h一般50m最高88）混流式（适用h一般20~450m最高672m）斜流式（h一般20~200）贯流式（h30m 以下）冲击式（通过喷嘴将水流能量全转换成高速射流的动能）：水斗式（高水头小流量水电站，大型之h400~1000最高1772）斜击式（中小型水电站h25~300）双击式（小型水电站h10~150）3蜗壳（反击式水轮机引水部件，使水流均匀、旋转，以最小水头损失送入转轮室）：金属蜗壳（工作水头>40多用于中高水头混流式水轮机，包角较大为345度左右）混凝土蜗壳（H<40用于低水头大流量电站包角180~270）包角：蜗壳在座环外缘包围的角度。
尾水管（位于转轮出口的泄水部件引导水流进入下游并回收剩余能量，衡量之性能指标为看它对转轮出口动能恢复程度，分直锥形弯锥形弯肘形。
4Hs：立轴混流式(导叶下部底环上平面到下游水面垂直高度)卧轴混流式贯流式（转轮叶片最高点到下游水面垂直高度）立轴轴流式（转轮叶片轴线到下游水面垂直高度）5安装高程（计算水电站厂房其他高程的基准值）：立轴反击式（导叶中心高程）卧轴混流式贯流式（主轴中心线高程）6综合特性曲线（表示水轮机各参数间关系曲线，用于分析水轮机性能，在水电站设计中选择基本参数及合理运行方式）：轴流式主要综合特性曲线（等开度线：模型试验时保持水轮机开度不变对应于不同工况下的一条连线。
水电站的布置形式及组成建筑物
水电站的布置形式及组成建筑物水电站是利用流水能量转化为电能的设施，主要由水库、引水渠、发电厂和输电线路组成。
根据不同的水电站类型和特点，布置形式和组成建筑物也会有所区别。
下面将针对传统水电站和抽水蓄能电站进行详细介绍。
传统水电站的布置形式及组成建筑物：1.水库：水库是水电站的核心设施，主要用于储存水源，并且有利于调节供水、防洪和发电。
水库通常由大坝筑成，形状可以是弧形、重力式或拱坝式。
水库一般由库岸、溢洪道、排水口等构成。
2.引水渠：引水渠用于将水库中的水引入发电厂。
根据地形条件，引水渠可分为明渠和暗渠两种形式。
明渠是露天渠道，而暗渠则是埋设在地下的管道。
引水渠的主要组成部分有渠道、进水口、闸门和闸室。
3.发电厂：发电厂是水电站发电的主要场所。
根据水轮机的类型和水电站的规模，发电厂通常分为地下厂房和地上厂房两种类型。
地下厂房通常建在大坝下方的地下洞穴中，而地上厂房则建在地面上。
发电厂的主要组成部分有发电机组、水轮机、发电机组控制设备和变压器等。
4.输电线路：输电线路是将发电厂产生的电能传输到用户的重要环节。
输电线路通常是高压线路，包括由铁塔或电缆支撑的导线。
输电线路由输电塔、导线、绝缘子、变压器和变流器等组成。
抽水蓄能电站的布置形式及组成建筑物：抽水蓄能电站是一种通过向上泵水将低谷电能转化为高峰电能的设施。
1.水库：抽水蓄能电站同样需要一个水库，用于储存上升时产生的水。
水库的建设和传统水电站相似，主要用于储水并提供发电所需的水源。
2.泵站：泵站是抽水蓄能电站的关键设施，用于将水从下池抽到上池。
泵站由泵房和泵室组成，泵房用于放置水泵和相应的控制设备，泵室则是容纳泵装置的大型水池。
3.上池和下池：上池和下池是抽水蓄能电站的核心部分，用于储存上升和下降过程中的水。
上池通常比下池高，以便利用水头产生电能。
上池和下池之间通过水轮机连接，水能从上池流向下池产生电能。
4.发电厂：发电厂同样是抽水蓄能电站的重要组成部分，用于通过水轮机转化水能为电能。
水电站建筑物
龙滩 700 8.7 74 242 490
拉西 瓦 700 6.8 64 276 470
克拉斯诺 雅尔斯克
500 8.7 35 130 400
充水保压蜗壳
钢蜗壳充水保压状态下浇筑外包混凝土的蜗壳 结构，是一种部分联合承载的结构。充水的水 压愈大，联合承载的程度愈小。 充水保压的蜗壳主要有以下一些优点： （1）钢蜗壳及外包混凝土内应力比较均匀。 （2）钢蜗壳与外包混凝土之间的荷载分配比例 可以根据需要选择，而且荷载分配明确可靠。
第一节 主厂房的结构布置设计
水 电 站 厂 房 的 结 构 组 成
▪ 水电站厂房的结构组成及作用 上部结构： ①屋盖结构：屋面板、屋架或屋面大梁； ②吊车梁； ③排架柱； ④发电机层、装配场层楼板； ⑤厂房围护结构、墙、抗风柱、圈梁与连系梁。 上部结构为板、梁、柱系统。
下部结构： ⑥机墩 ⑦蜗壳、水轮机座环 ⑧尾水管 ⑨基础混凝土及上、下游承重墙
4、发电机层和安装间楼板
发电机层楼板承受着自重、机电设备静荷 载和人的活荷载，传给梁并部分传发电机 机座和水轮机层的排架柱。
安装间楼板承受自重、检修或安装时机组 荷载和活荷载，传到基础。
5、围护结构 (1) 外墙。承受风荷载，并将它传给排架柱 或壁柱。
(2) 抗风柱。承受厂房两端山墙传来的风荷 载，并将它传给屋面大梁和基础或厂房下部 大体积混凝土块体。
墩整体连接，顶部与发电机
楼板的连接。连接方式有三
种型式:
机墩
(2)计算方法:
1)薄壁圆筒 将风罩取为薄壁圆筒，按轴对称力矩理论计算 内力。圆筒的约束情况为：底部固结，顶部则 视与发电机楼板的连接方式而定。
2) Г 形框架 风罩与发电机楼板整体连接时，可以在风罩上 切取圆周向为单宽的竖向杆件，连同楼板组合 成г形框架，竖杆底部为固结。
水电站知识课件
1、坝式水电站 （1）坝后式水电站 （2）河床式水电站 2、引水式水电站 （1）无压引水式 （2）有压引水式 3、混合式水电站
1
2
(河床式水电站) 3
（无压引水式）
4
5
二、水电站的基本组成
1、水电站的主要建筑物 （1）挡水建筑物： 土石坝、重力坝、拱坝 （2）、泄水建筑物： 溢流坝、河岸溢洪道、深式泄水道 （3）、进水建筑物： 无压进水口、压力进水口 （4）、引水建筑物： 引水渠道、渠道建筑物、无（有）压隧洞、压力钢管 （5）、平水建筑物： 压力前池、调压井 （6）、厂区建筑物 主、副厂房，升压站 （7）、枢纽中的其他建筑物
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五、河流的梯级开发
对于较大的河流，一般要进行梯级开发， 即分期建成一连串的水电站系列，称为梯 级水电站。
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六、水电站谈判中的要点
1、明确服务内容 2、水电站的开工日期及竣工日期。 3、水电站的装机容量。 4、水电站的引水方式。 5、水电站的水头高度。 6、水电站的可研、设计、施工、监理等是否 具
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2、水电站的主要机电设备
（1）水流系统
将水能转化为机械能的一系列过流设备，包括：引水管、蝴蝶阀、 水轮机、 尾水管、尾水阀门、尾水渠等。
（2）电流系统
发电、变电、配电系统，包括发电机、变压器、户外开关站、高压 （低压）配电装置及各种电缆、母线等。
（3）电气控制设备系统
控制水电站运行的电气设备，包括中控室各种电气设备及各种监测 和操作设备等。
有相应的资质。 7、水电站的投资规模。 8、水电站的立项批准机关，装机在2.5WKW以上的
为省发改委立项。
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七、相关文件资料
1、《关于做好机械、轻工、纺织、烟草、电力和贸易等行 业建设项目安全设施竣工验收工作的通知》（安监总管二字 【2005】34号） 2、《云南省安全监督管理局关于做好机械、轻工、纺织、 烟草、电力和贸易等行业建设项目安全设施竣工验收工作的 通知》（云安监管【2005】51号） 3、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》 （发改投资【2003】1346号） 4、《关于做好建设项目安全监管工作的通知》（安监总协 调【2006】124号） 5、《国家发改委办公厅关于水电站基本建设工程验收管理 有关事项的通知》（发改办能源【2003】1311号） 6、关于印发《水电建设工程安全设施竣工验收办法补充规 定》的通知 （水电规办【2006】0011号）
水电站引水建筑物—引水建筑物功用与类型
需的流量。
8.1.2 引水建筑物的类型
➢ 分为无压引水建筑物和有压引水建筑物两大类。 ➢ 无压引水建筑物的特点是具有自由水面，适用于无压引水式水
电站以及河道或水库的水位变化不大，沿线地形平缓、岸坡稳 定的情况。最常用的有引水渠道或无压隧洞。 ➢ 有压引水建筑物的特点是引水道水流为压力流，承受的水压力 较大，适用于有压引水式水电站以及河道或水库水位变幅较大 的情况。最常用的结构形式是有压隧洞。
项目8 引水建筑物
Байду номын сангаас
1
引水建筑物的功用与类型
2
引水渠道
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引水隧洞
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压力前池
项目8 引水建筑物
8.1引水建筑物的功用与类型
8.1.1 引水建筑物的功用
➢ 引水式水电站是自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及 河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引 水建筑物引水并与天然水面形成符合要求的落差(水头)进行发 电的水电站。
水电站建筑物
一. 坝式水电站1.河床式水电站：葛洲坝、富春江电站等2.坝后式水电站：三峡、丹江口、新安江电站等二. 引水式水电站1.无压引水式电站2.有压引水式电站一：河床式水电站⏹一般修建在河道中下游纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸⏹适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下⏹特点：厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水；引用流量大、水头低⏹厂房高度取决于水头的高低⏹注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征二：坝后式水电站⏹当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水⏹水头取决于坝高⏹特点：坝后式水电站一般修建在河流的中上游；库容较大，调节性能好⏹举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为1820万千瓦三：混合式水电站⏹由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总水头等于这两部分之和⏹适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯⏹同时兼有坝式和引水式水电站的优点⏹在工程中多称为引水式水电站四：水电站厂房的基本类型(一) 根据厂房与挡水建筑物的相对位置及其结构特征，可分为三种基本类型1．坝后式厂房特征：厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。
坝后式厂房还可以变化为：挑越式厂房、溢流式厂房、坝内式厂房五、发电建筑物⏹进水建筑物：进水口、沉沙池⏹引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道⏹平水建筑物：前池、调压室⏹厂区枢纽：主厂房、副厂房、变电站、开关站等第二节有压进水口的类型和适用条件•洞式进水口•墙式进水口•塔式进水口•坝式进水口一、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二、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。
高清图文+水电站的布置形式及组成建筑物
2. 有压引水式电站
引水建筑物是有压的： 压力隧洞(pressure tunnel)
主要建筑物：低坝，有压隧洞，调压室， 压力水管，厂房，尾水渠。
有压引水式水电站
三、 混合式水电站
由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总 水头等于这两部分之和。
适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水 库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。
库的条件。
1．河床式电站
一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免 大量淹没，建低坝或闸。
适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。 厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有
抗滑稳定问题； 厂房高度取决于水头的高低。 引用流量大、水头低。 注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。
同时兼有坝式和引水式水电站的优点。 在工程中多称为引水式水电站。
石龙坝水电站
云南昆明石 龙坝水电站 是我国大陆 的第一座水 电站，其装 机容量仅为 1440kW， 1910年7月 开工建设， 1912年4月 发电。
四、抽水蓄能电站
抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的 电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动 机+水泵)， 以水的势能形式贮存起来；
放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下 来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电， 以补充系统中电能的不足。
抽水蓄能电站示意图
某抽水蓄能电站
五、潮汐水电站
潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生 的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生的水位 差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、 落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为 电能（发电）的过程。
水工建筑物—水电站
水工建筑物—水电站水工建筑物—水电站一、水电站的布置形式水电站的典型布置形式主要有坝式水电站、河床式水电站及引水式水电站三种。
坝式水电站：利用拦河坝使河道水位壅高，以集中水头。
常建于河流中、上游的高山峡谷中，一般为中、高水头水电站。
最常见的布置方式是发电厂房位于挡水坝下游靠近坝趾处的水电站，即坝后式水电站。
河床式水电站：发电厂房与挡水闸、坝呈一列式布置在河床上共同起挡水作用的水电站。
常建于河流中、下游，一般为低水头、大流量的水电站。
引水式水电站：利用引水道来集中河段落差形成发电水头的水电站。
常建于流量小、河道纵坡降大的河流中、上游。
二、水电站枢纽建筑物的组成水电站枢纽工程主要建筑物包括：挡水建筑物，泄水建筑物，水电站进水建筑物，水电站引水及尾水建筑物，水电站平水建筑物，发电、变电和配电建筑物等。
1、挡水建筑物：挡水建筑物用来拦截河流，集中落差，形成水库，如坝、闸等。
2、泄水建筑物：泄水建筑物用来宣泄洪水，或放水供下游使用，或放水以降低水库水位，如溢洪道、泄洪隧洞、放水底孔等。
3、水电站进水建筑物：水电站进水建筑物用来将水引入引水道，如有压的深孔和浅孔式进水口或无压的开敞式进水口。
4、水电站引水及尾水建筑物：水电站引水建筑物用来将发电用水自水库输送给水轮机发电机组;尾水建筑物用来把发电用过的水排入下游河道。
常见的建筑物为渠道、隧洞、压力管道等，也包括渡槽、涵洞、倒虹吸等交叉建筑物。
5、水电站平水建筑物：水电站平水建筑物用来平稳由于水电站负荷变化在引水或尾水建筑物中造成的流量及压力(水深)变化，如有压引水道中的调压室、无压引水道末端的压力前池等。
6、发电、变电和配电建筑物：包括安装水轮机发电机组的主厂房(包括安装场)及其控制、辅助设备的副厂房、安装变压器的变压器场及安装高压配电装置的高压开关站。
7、其他建筑物：如过船、过木、过鱼、拦沙、冲沙等建筑物。
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目录
第一章工程概况及基本资料 (1)
第二章水电站厂区枢纽平面布置概述 (1)
第三章主厂房设计
3.1主厂房剖面设计 (2)
3.2主厂房的平面设计 (3)
3.3主厂房的平面布置 (3)
3.4主厂房的立面设计 (4)
第四章副厂房设计
4.1副厂房的布置设计 (4)
4.2副厂房长度和宽度及高度确定 (5)
第五章交通设计 (5)
一、工程概况及基本资料
五马河属长江流域赤水河系上一支流。
五马河流域地处黔北高原，仁怀县中南部，流域集雨面积446平方公里。
流域内山脉连绵，河网沟壑发育，地形起伏变化急剧，山峰高程多在800～1400米左右。
五马河主河床高程在437～820米之间。
五马河流域气候炎热，雨量充沛，多年平均降雨量为1000毫米，年内日照124天左右，多年平均气温21 C,多年平均蒸发量700毫米。
多年平均流量5.65m/s,最枯流量1.23m/s,一般枯水流量在1.5～1.8m/s,历史调查洪峰流量约820m/s。
流域区内碳酸类岩层广布，水文地质较为复杂。
五马河（5）电站是五马河梯级开发中的第五级电站。
该电站由拦河坝、引水建筑物、压力前池、压力钢管、水电站厂房、升压变电站、输电线路等组成。
拦河坝采用浆砌石拱形重力坝；引水建筑物沿左岸布置，全长2.7公里；压力钢管布置采用联合供水方式。
电站厂区位于五马河左岸，厂区北面山体雄厚，稳定性较好；东面地形开阔，坡度较缓，便于对外交通和通电线路出线。
根据地形，厂区各部分可按阶梯布置。
进厂公路由东向西进入厂区。
主厂房座落在河床左岸一级阶地上。
电站厂房属四级建筑物，按三十年一遇洪峰流量713.0m/s设计，相应的设计洪水位为451。
8m；三百年一遇洪峰流量1303.0m/s校核，相应的校核洪水位为454.5m。
电站正常尾水位452.2m,最低尾水位452.0m。
主厂房地板高程452.00m,副厂房地板高程455.00m；升压站面积37.0m×27.0m,高程在457.00m。
主厂房地板低于校核洪水位，必须四面设防洪墙，进厂大门设防洪门。
电站装机容量为2×1600kw，水轮机选用HL160-WJ-60型，设计水头100m，设计流量
2×2.19m/s,水轮机理论允许吸出高Hs＝1.8m；发电机为TSW143/51-6型，额定出力1600 KW,额定电压6300V，额定转速1000转/分，飞逸转速2100转/分。
水轮机总重11741Kg,发电机总重12175Kg，机组最重部件重4360Kg。
发电机风道和出线电缆沟分别在上下游侧布置，互不干扰。
机旁盘五块。
选用15T手动双梁桥式吊车一台。
副厂房内布置中控室、蓄电池室、电缆道和空压机室及其它房室。
地形图、机组及吊车图见图纸。
二、厂区枢纽平面布置
主厂房布置：根据工程资料，该电站属于小型电站，选定厂房形式为坝后式厂房，压力管道供水方式为联合供水。
钢管引进厂房采用正向引进，主厂房地面高程为452m，厂房地面高程低于校核洪水位故厂房四面设防洪墙。
副厂房布置：主副厂房阶梯布置副厂房布置在高程为455m 处，通风采光良好，厂房与副厂房之间通过楼梯相连，副厂房前设置1.2m 宽的走到通向各个房间，厂房内设置中控室、蓄电池室、电缆道和空压机室，行政用房和生活用房。
交通和升压站布置：根据工程资料，东面地形开阔，坡度较缓，便于对外交通和通电线路出线，升压站布置在东面，进厂公路由东向西进入厂区，主公路的高程为455m 分别通向装配间和升压站，装配间门外设置回车场，公路纵坡为7%，公路宽度为6m 。
尾水道布置：尾水从尾水管流出后经尾水道流出，设置尾水闸门，该电站为小水头电站，尾水平台上不布置变压器，尾水平台可设置较窄，尾水平台宽为2m ，该河流采用梯级开发，发电尾水应汇入河道下游，保证下游正常灌溉、航运、供水。
防洪墙的布置：防洪墙高程为455m 有0.5m 的安全加高，防洪墙为砖墙结构做好防渗接缝措施。
三、主厂房的设计
3.1 主厂房的剖面设计：
水轮机安装高程▽T ：主厂房地板高程为▽=452.00 m ，该电站采用卧轴式水轮机，水轮机、发电机中心线位于同一高程，距离地面为1m ，即水轮机安装高程▽T=453.00 m 。
主厂房基础开挖高程▽F ：从水轮机安装间高程▽T 向下量取尾水管出口顶面的距离3h ,加上所选用的尾水管出口高度2h 及尾水管底板混凝土厚度1h ，就得到主厂房基础开挖高程 )(123h h h T F ++-∇=∇=453-（1.7+1.9+0.5）=447.9m
从水轮机安装间高程▽T 向下量取尾水管出口顶面的距离3h ,加上所选用的尾水管出口高度2h 及尾水管底板混凝土厚度1h
水轮机层的地面高程就是厂房地面高程 1∇=452m
发电机层的楼板高程2∇：该机组为卧式机组厂房为单层，高程取为厂房地面高程452m 吊车的安装高程▽C ：
24567c h h h h ∇=∇++++=452+1+2.4+1+1.2=457.6m 。
其中：2∇为发电机层楼板高程。
4h ：吊运部件与固体的机组或设备间的垂直净距，范围 0.6～1.0 m ，取1m ；
5h ：最大吊运部件高度，为2.40m ；
6h ：吊运部件与吊钩之间的距离，在1.0～1.5 m 之间，取1m ;
7h ：主钩最高位置至轨顶面距离，7h =1.2m 。
3.2主厂房的平面设计
主厂房由主机室和装配场组成，厂房为单层厂房。
厂房顶部安装15T 手动双梁桥式吊车一台，用于机组设备的安装与检修。
主厂房长度的确定
厂房的长度取决于机组段长度、机组台数和装配场长度确定，由此得主厂房的总长度L 可由下式求得：
L L nL L ∆++=21
n ：机组台数，该工程为2台； L1：机组段长度，由资料提供的机组长度为9.6m ；
L2：装配场长度，取为机组段的1.5倍，为14.4m ；
L ∆：端机组附加长度，取D 的1倍为0.6m ； 29.614.40.634.2L m =⨯++=
主厂房宽度的确定
手动梁式吊车长度为10m ，两侧墙宽均为37mm ，厂房宽度为10.74m
装配场位于对外交通道路的一端，宽度与主厂房同宽，长度为机组段长度的1.5倍为14.4m 。
3.3厂房平面布置
水轮机、发电机、机旁盘5块，主副厂房地面高程相差3m ，设置交通楼梯，宽度为5m,坡度为35°，水轮发电机的上、下游设置2m 的交通岛，各种设备之间设置1.5m 的检修巡视距离
尾水平台的布置：该工程水头小，尾水平台上不需安放变压器，水流量小尾水闸门采用人工起吊，尾水平台宽度可设置较窄为2m 。
防洪墙高程为455m 有0.5m 的安全加高，防洪墙为砖墙结构做好防渗措施。
3.4厂房立面设计
水电站的厂房与工业厂房同是建筑物，但水电站厂房具有独特鲜明的风格，对周围的环
境有深刻的影响，要求厂房建筑物能够创建一个完整的、多功能的、富有感染力的宜人环境，保持天然的风韵。
该厂房高度不高，在设计窗户时，窗户选用窄高型，使厂房比列协调。
厂房下部外表面用水刷石，上部用大拉毛。
屋顶高程▽R ：
根据已知轨顶至吊车上小车距离，加上为检修吊车小车上留有0.5m 的高度，根据屋面大梁的高度、屋面板厚度、屋面保温防水层厚度，确定屋顶上缘高程8910R C h h h ∇=∇+++==457.6+1.2+0.50+=460.2m
其中：C ∇：吊车轨顶高程▽C=457.6m ；
8h ：吊车轨顶至电动机顶部距离，为1.2m ；
9h ：为便于检修电机，留有0.5m 的高度；
10h ：屋顶大梁高度0.8m 、屋面板厚度0.2m 、屋面保温防水层厚度0.1m 之和；
由此得屋顶高程即屋顶上缘高程▽R= 460.9m 。
装配场的高程
装配场的高程主要取决于对外道路的高程及发电机层楼板的高程。
该工程装配场地面高程与发电机层同高即为厂房地面高程，这样交通运输方便，场地宽敞，但由于装配场地面高程低于校核洪水位，需要修筑挡水墙，装配场的顶部高程与主厂房同高为460.9m
四、副厂房设计
副厂房是机电设备运行、控制、试验、管理和运行人员工作和生活的房间。
该工程装机容量小于2.5万KW ，因此可以对副厂房组成房间作较多简化。
副厂房布置在主厂房上游侧高程比主厂房高3m ，布置紧凑、电缆短，监视机组方便，主厂房通风采光良好。
副厂房的布置，副厂房内设置储酸室、蓄电池室、开关室、继电保护室、通风机室、电工实验室、生活用房、行政用房。
副厂房前设置1.2m 宽的走廊一条，主副厂房之间通过楼梯上下，楼梯宽为3m 。
副厂房的宽度、长度、高度确定
该工程装机容量小、机组台数少，厂房宽度可以设置较小为6m,高度为4m,根据副厂房内设置的房间确定副厂房长度为33m.
五、交通设计
根据工程资料，东面地形开阔，坡度较缓，便于对外交通和通电线路出线，进厂公路由东向西进入厂区，主公路的高程为455m 分别通向装配间和升压站，装配间门外设置回车场，
公路纵坡为7%，公路宽度为6m。
副厂房前设置1.2m宽的走廊一条，主副厂房之间通过楼梯上下，楼梯宽为3m。
机组的上下游侧应留有2m的交通道，各设备之间保留2m巡视和检修距离。