水电站的布置形式及组成建筑物
水电站的布置形式
一、坝式水电站
在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种 开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂 房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电 站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。 (一) 坝式水电站特点 (1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过 300m。 (2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。 (由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量 超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的 综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。 (3) 坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的 淹没范围大，迁移人口多。 适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式
1．河床式电站(power station in river channel) 1）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。 2）适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。 3）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； 4）厂房高度取决于水头的 高低。 5）引用流量大、水头低。 6）主要包括：挡水坝、泄 水坝、厂房、船闸、鱼道等。 7）注：厂房本身起挡水作 用是河床式水电站的主要特征。
第二节: 水电站的布置形式
由N = 9.81ηQH可知，要发电必须有 流量和水头，关键是形成水头。 要充分利用河流的水能资源，首先要使 水电站的上、下游形成一定的落差，构成发 电水头。因此就开发河流水能的水电站而言 ，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水 式和混合式三种基本方式。 抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用 的重要型式。
《水电站》综合练习答案
《小型水电站》综合练习题浙江水利水电专科学校2013年3月绪论一、思考题1．水力发电的特点是什么？p42．我国水能资源的分布及开发情况？p1-23．我国水电事业的成就、发展前景？p24．按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为几种基本方式？各种水电站有何特点及适用条件？p5-85．水电站有哪些组成建筑物？其主要作用是什么？p126．抽水蓄能电站的作用和基本工作原理是什么？潮汐电站基本工作原理是什么?p8-10二、填空题1．水电站的基本布置形式有_坝式_、__引水式_ 、__混合式_三种，其中坝式水电站分_河床式_、__坝后式_、_闸墩式_等形式。
2．有压引水式水电站由_拦河坝_、_有压进水口_、_有压引水隧洞_、_调压室_、_厂房、引水渠_等组成；而无压引水式水电站由_低坝_、_无压进水口_、_沉沙池_、_引水渠道（无压隧洞）_、_日调节池、压力前池、溢流水道、压力管道、厂房、尾水渠_等组成。
3．抽水蓄能电站的作用是_以水体为贮存介质，起调节作用_，包括_抽水蓄能_和_防水发电_两个过程。
4．按其调节性能水电站可分为__无调节__和__有调节_两类第一部分水轮机一、判断1. 只要有通过，水轮机就会旋转作功。
( ×)2. 混流式水轮机利用的是水流的势能来作功的。
( ×)3. 冲击式水轮机主要利用水的动能。
( √)4. 水轮机的工作水头等于水电站的毛水头。
( ×)5. 水轮机的工作水头就是水轮机的设计水头。
( ×)6. 转桨式水轮机的高效区比定桨式宽广。
( √ )7. 高水头水电站一般采用轴流式水轮机。
( ×)8. 可逆式水轮机既是水泵，又是水轮机。
( √ )9. 水轮机的效率是水轮机的轴功率与输入水轮机的水流功率之比。
( √ )10. 折流板的作用是为了减小水击压力。
( √)11. 反击式固定导叶也就是座环的支承立柱。
( √ )12. 灯泡式引水是贯流式水轮机的一种引水方式( √ )。
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。
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
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。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
我国水电站分类
引水式水电站包括大坝、泄洪建筑物和取水 口建筑物。前者是为了取得调节库容，后者使 库水通过取水口建筑物送入明渠经前池、压力 钢管到厂房发电（或送入隧洞经调压井、压力 钢管到厂房发电）。引水明渠或隧洞的线路需 根据具体工程地形和地质条件确定。对天然河 道落差较大的河道，明渠或隧洞常常沿河道岸 边布置，如河道存有天然弯道时则可采用截弯 取直的形式布置，以便充分取得这部分的集中 落差。中国四川映秀湾一级水电站是具有相当 规模的引水式水电站，装机13.5万千瓦，为地 下式厂房。
我国水电站分 类
作者； 学号：
坝式水电站
筑坝抬高水头，集中调节天然水流，用以生产电力的水电站。 其主要特点是拦河坝和水电站厂房集中布置于很短的同一河段中， 电站的水头基本上全部由坝抬高水位获得。 分类 按照水电站主要建筑物拦河坝与水电站厂房的相对位置， 可分为坝后式和河床式两大类。 ①坝后式水电站：厂房布置在坝体下游侧，并通过坝体引水发电， 厂房本身不承受上游水压力的水电站。坝后式水电站厂房在枢纽 总体布置中的位置，可以根据坝址区的地形、地质、坝的形式等 条件选定。其中，坝型对厂房的布置常起决定性的作用。一般的 坝后式水电站厂房建在混凝土坝的坝趾附近；如混凝土的坝体足 够大，可以将厂房布置在坝内空腔中，称为坝内式水电站；当挡 水坝为支墩坝或连拱坝时，还可将厂房布置在支墩间；如河谷较 窄而水电站的机组较多，溢流建筑物与厂房的布置有矛盾时，将 厂房布置在溢流坝的下游，溢流水舌流经厂房顶或从厂房上空挑 越至下游
三门峡水利枢纽 图
坝式水电站
图
新丰江水电站
图
龙羊峡水电站
图
引水式水电站
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 道引水而与天然水面形成符合要求的 落差(水头)发电的水电站。 水电站的装机容量主要取决于水 头和流量的大小。山区河流的特点是 流量不大，但天然河道的落差一般较 大，这样，发电水头可通过修造引水 明渠或引水隧洞来取得，适合于修建 引水式水电站。
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。
水电站考试复习习题
水电站的布置形式及组成建筑物一、填空题1．水电站的基本布置形式有_坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站三种，其中坝式水电站分河床式、坝后式、坝内式、溢流式等形式。
2．有压引水式水电站由_________________、_________________、______________、______________、______________等组成；而无压引水式水电站由_____________、_____________、______________、______________、______________等组成。
3．抽水蓄能电站的作用是___________________________________，包括_________________和_________________两个过程。
4．按其调节性能水电站可分为____________和______________两类。
二、思考题1．按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为几种基本方式？各种水电站有何特点及适用条件？2．水电站有哪些组成建筑物？其主要作用是什么？3．抽水蓄能电站的作用和基本工作原理是什么？潮汐电站基本工作原理是什么4．何为水电站的梯级开发？水电站进水口及引水建筑物一、判断题1．无压引水进水口，一般应选在河流弯曲段的凸岸。
( )2．有压进水口的底坎高程应高于死水位。
( )3．通气孔一般应设在事故闸门的上游侧。
( )4．进水口的检修闸门是用来检修引水道或水轮机组的。
( )5．渠道的经济断面是指工程投资最小的断面。
( )6．明渠中也会有水击现象产生。
( )二、填空题1．水电站的有压进水口类型有______________、______________、____________、____________等几种。
2．水电站有压进水口主要设备有______________、______________、______________和______________。
水电站的基本开发方式及其布置形式
水电站的基本开发方式及其布置形式标签：水电站的基本开发方式及其布置形式要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。
要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。
因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。
另外，抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
一、坝式水电站(一) 坝式水电站特点(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。
目前坝式水电站的最大水头不超过300m。
(2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。
(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。
此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3) 坝式水电站的投资大，工期长。
原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。
适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式1．河床式电站(power station in river channel)①一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。
②适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。
适用于较低水头的水电站。
③厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，使之成为挡水建筑物的一部分，故厂房也有抗滑稳定问题；注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征④厂房高度取决于水头的高低。
⑤引用流量大、水头低。
主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。
▲葛洲坝水电站2．坝后式水电站(power staion at dam toe)▲坝后式水电站①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。
厂坝之间设置沉陷缝，是两者之间互不传力，厂房不承受水头。
——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。
②如为土坝，可修建河岸式电站。
坝式、引水式等各类水电站特点介绍
第二篇水电站建筑物水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。
其中为了实现水力发电，用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。
本篇主要讨论水电站引水系统的布置、结构设计和水力计算；水电站厂区枢纽的布置设计和结构特点。
第六章水电站的布置形式及组成建筑物重点：坝式、引水式、混合式开发的水电站的布置特点及组成建筑物。
第一节水电站的基本开发方式及其布置形式由N = ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。
要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。
因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。
抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
形成水头方式——水电站的开发方式。
一、坝式水电站在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。
在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。
用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
(一) 坝式水电站特点(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。
目前坝式水电站的最大水头不超过300m。
(2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。
(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。
此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3) 坝式水电站的投资大，工期长。
原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。
适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式1．河床式电站(power station in river channel)——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。
(水利水电工程概论课件)第6章水电站
地下埋管示意图
按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：
分类
适用条件
应用情况
不衬砌 地质条件很好
喷锚或钢筋 混凝土衬砌
地质条件稍差
1、坝式水电站
原理: 利用筑坝集中河道落差，形成水头。 优点: 水头高（水头由坝高决定），调节性 能好; 引用流量较大，电站的规模也大，水能利 用较充分，综合利用效益高。 缺点: 淹没多、移民工作量大。投资大，工 期长。 适用条件: 河道坡降较缓，流量较大，并有 筑坝建库的条件。
坝式水电站分类
厂房位置
▪ 组成 1）从设备布置及运行要求的空间划分：
①主厂房：布置机组及其辅助设备的主机间和安 装、检修设备的装配场组成。
②副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验 、管理等房间。
③主变场：布置主变压器场所。
④开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线 保护设备等。
主厂房：主机间 + 安装、检修设备的装配场
特点：它由于进水口设于坝体，结构 紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失 小，机组调节保证条件好。但是管道的安 装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔 会削弱坝体，使坝体应力恶化。
混凝土坝身管按照管道在坝身 上的不同位置，可以分为以下三类：
a．坝内埋管 (penstock embedded in dam)
副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、 管理等房间。应紧靠主厂房，基本上布置在主厂 房的上游侧，下游侧和端部。
主变压器：电流运输损失随电压增加而减小。出 厂布置升压变压器，用户端布置降压变压器。
水电站厂房布置
④ 开关站。一般布置在户外，装设高压开关、 高压母线和保护设施，高压输电线由此将电 能输送给电力用户。
主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及 厂区交通等，一般称为厂区枢纽。
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厂区枢纽
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2. 从设备组成的系统划分
①水流系统。水轮机及其进出水设备，包括压力管 道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管 及尾水闸门等。
一、发电机层设备布置
❖发电机层为安放水轮发电机组及辅助设备和仪表 表盘的场地，也是运行人员巡回检查机组、监视 仪表的场所。
❖主要设备有发电机、调速柜、油压装置、机旁盘、 励磁盘、蝶阀孔、楼梯、吊物孔等。
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厂房平面图
第三十九页，编辑于星期五：十二点 三十四分。
二、蜗壳层的布置
第四十四页，编辑于星期五：十二点 三十四分。
1. 主阀。当引水式电站采用联合供水或分组供水时，在蜗壳进口 前设置一道快速闸门或蝴蝶阀，称为主阀。
2. 主阀可以装设在厂内也可以装设在厂外。主阀的上游侧要安装伸 缩节，以方便其拆装。
3. 进人孔。在下部块体结构中要设有通向蜗壳和尾水管的进人孔， 并设置通道。一般进人孔的直径为60cm，进人孔通道尺寸不 小于1×1m。
➢ 主要设备的安装、检修、到货后卸车都要用到桥吊。
②电流系统。即电气一次回路系统，包括发电机及 其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压 器和高压开关站等。
③电气控制设备系统。即电气二次回路系统，包括 机旁盘、厉磁设备系统、中央控制室、各种控制 及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制 电缆、自动及远动装置、通ห้องสมุดไป่ตู้及调度设备等直流 系统。
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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。
水电站厂房概要
水电站厂房概要水电站是一种常见的发电方式，其核心设备依赖于厂房。
水电站厂房通常由多个建筑体组成，包括房间和隧道，以容纳各种设备。
那么本文将简要介绍水电站厂房的概要。
厂房结构水电站厂房结构的设计要结合各种工程地质条件、地形特点和自然环境因素等多方面因素的影响。
主要由建筑结构和机电设备结构两大部分组成。
建筑结构水电站厂房建筑结构主要有以下几个方面：•坝基及坝肩投影区域，是水电站的重要区域，由于担承水压大及地基的固结沉降，设计保护层厚度要求达到几米以上；•出水口及下游溢洪道分别由压力钢板壳和混凝土板等构筑物组成；•主厂房分为厂房段和机房段，厂房段高度大，基础面积大，抗震要求高，采用了各种压顶及加粗设施；机房段高度较小，设计有架空平台，在平时不用时可以留作人员活动区；•倒虹基础属于厂房基础工程，是一种由较窄的圆筒体朝下埋入河床而外上呈倒塔状的基础形式，被广泛应用于水电站开发工程中，通常与冲击钢板门配合使用；机电设备结构水电站厂房中的机电设备结构主要包括以下内容：•水轮发电机组是水电站厂房的重要组成部分，通常由水轮机、发电机和长轴组成，在发电过程中承担着转化水能为电能的任务；•输电系统包括大电缆、开关柜、变压器、电气设备、小电缆等组成；•机械石膏板模板使用在机房内外及厂房其他部位，有效保障施工效率和工程技术含量，同时也保证了施工环境的干燥和安全；•各种水利机械设备也是水电站厂房中很重要的设备，包括水闸门、冲洗阀门、除沙门、超声波涡轮流量计、水尺等。
厂房建设水电站厂房建设是一个长期且细致的工程，需要各领域专家的协作。
建设过程一般包括以下几个方面：•厂房规划：在建设水电站厂房之前，需要进行严格的规划工作，包括设计方案、机房使用方案、通风方案、安全双监控方案等；•厂房施工：施工过程中需要对建筑结构及机电设备进行精确施工，注意保证安全，保持现场整洁和有序；•厂房投运：建设完成后，需要进行设备验收和调试、找出问题并及时解决、编制设备操作规程和技术手册、培训人员等多方面的工作。
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。
水电厂设备的组成结构和基本原理
转子连接 推力轴承
法兰
配合面
缸体连 接法兰
水导轴承 配合面
主轴密封。主轴密封是用以降低主轴与
固定部件之间漏水旳装置，是水轮机正常
工作旳主要保护装置。
水轮机导轴承。导轴承是保持主轴中
心位置，并承受径向力旳轴承。水轮机 导轴承旳主要作用是承受机组运营中主 轴传来旳径向力和振摆力，约束主轴轴 线位置。
另外水轮机还具有补气装置和真空破坏阀 等部件。
入转子励磁绕组，产生恒稳旳磁场。当转子被原动机带动旋转
后，定子绕组（也称电枢绕组）不断切割磁力线，就在其中感
应出电动势来。感应电动势旳方向由右手定则拟定。因为导线 有时切割N极，有时切割S极，因而感应出旳是交流电动势。
转子不断地旋转，A、B、C三相绕组先后切割转子磁场旳磁 力线，所以在三相绕组中电动势旳相位是不同旳，依次差120°， 相序为A、B、C。
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水轮机进水蝶阀液压系统——蓄能器
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工作原理：囊内装氮气，囊外充液
压油。当油泵将液压油压入蓄能器 壳体 4 内时皮囊就受压变形，气体 体积随压力增长而降低。液压油被 逐渐储存。若液压系统工作需要液 压油时，则蓄能器将液压油排出。
充气环节：蓄能器上面孔充氮气，
先打开上盖 1，然后把充氮工具旳 出口接头装在充气阀 2上，把充氮 工具旳进口接头装在氮气瓶上，打 开氮气瓶上旳截止阀，氮气就进入 蓄能器皮囊 3 内，充氮压力 8~9MPa，用充氮工具或充氮小车 充入，蓄能器下面孔进液压油。
当发电机带上负荷后，三相定子绕组中旳定子电流（电枢
电流），将合成产生一种旋转磁场。该磁场于转子以同速度、 同方向旋转，这就叫同步发电机。
水电站中旳发电机都是同步发电机。
水轮发电机——主要构成部件
水利水电工程实习周记
水利水电工程实习周记范本1、蓄水枢纽：(1)作用：水库调节，防洪，发电，灌溉，航运，供水，渔业，旅游。
组成建筑物：挡水建筑物拱坝支墩坝土石坝）泄水建筑物溢流坝，溢洪遂洞，泄水管道，施工导流），专门建筑物2、引水灌溉枢纽：(1)作用：获取符合水量及水质要求的河水，满足灌，发电，工业类型：1、无坝引水，有坝引水2、无坝式布置：进水闸，冲沙闸，沿河池，船筏，鱼道3、有坝式设置：拦河闸抬高水位(1)多泥沙河流：1，冲砂槽式。
2人工弯道式。
3，底拦栅式。
4，底部冲砂廊道式少泥沙河流：侧，正引水式。
4、沉砂池：池断面大于引水渠断面，水流进入池后，断面扩大，流速减少，水流挟沙降低，泥沙便沉淀。
5、渠道：无压明渠，数量由少到多，由高到低，水能降低。
6、渠系建筑物：涵洞，输水隧道，渡槽，倒虹吸管，跃水与陡坡）3、发电工程：1、发电开发方式：坝式发电，引水式发电，混合式发电2、水电站组成建筑物：1）挡水建筑物；2）泄水建筑物；3）水电站进水建筑物；4）水电站引水建筑物；5）水电站稳压建筑物；6）发电，变压，配电建筑物3、水电站布置形式：1）坝式水电站枢纽：坝后式，河床式；2）引水式水电站：无压式，有压式；3）混合式4）水力机械与电器设备：水轮机；发电机4、工知识总结：1、重力拱坝：重力作用较为显著的拱坝。
一般情况下重力拱坝常建筑于较宽的河谷，其厚度较大，厚高比常在0.35以上。
重力拱坝形式随河谷形状而异。
对较宽的 U形或梯形河谷，常采用定中心定半径拱坝，与重力坝接近。
对较宽的 V形河谷常采用变中心变半径拱坝。
重力拱坝在拱坝中属较厚实的一种坝，它的主要优点是：①兼有拱坝及重力坝的优点，安全性较高，对抗御超标准洪水或意外荷载潜力较大；②便于在坝体内布置泄水孔及坝顶溢流；③便于在坝下游面设置厂房；④坝体应力及渗透压力比降较低；⑤有时为适应地形、地质上的需要，还可调整体型结构，降低坝基应力，以满足坝址地质要求。
如美国胡佛坝地质差，要使221m的大坝最大坝基应力控制在3MPa以下，才采用了这种坝型。
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水电站的布置形式及组成建筑物Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第一篇第一篇水电站建筑物水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。
其中为了实现水力发电，用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。
本篇主要讨论水电站引水系统的布置、结构设计和水力计算；水电站厂区枢纽的布置设计和结构特点。
第一章水电站的布置形式及组成建筑物重点：坝式、引水式、混合式开发的水电站的布置特点及组成建筑物。
第一节水电站的基本开发方式及其布置形式由N = ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。
要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。
因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。
抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
形成水头方式——水电站的开发方式。
一、坝式水电站在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。
在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。
用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
(一) 坝式水电站特点(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。
目前坝式水电站的最大水头不超过300m。
(2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。
(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。
此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3) 坝式水电站的投资大，工期长。
原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。
适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式1．河床式电站(power station in river channel)——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。
——主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。
注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征。
葛州坝水电站坝后式水电站2．坝后式水电站(power staion at dam toe)——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。
——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。
——如为土坝，可修建河岸式电站。
——举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18 200MW。
三门峡水电站三峡水电站二、引水式水电站(diversion type power station)在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电。
用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。
特点：(1)水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。
(2) 引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。
(3) 电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。
类型：(1) 无压引水式(free flow)：引水道是无压的(如明渠)(2) 有压引水式(pressure flow)：引水道是有压的(压力隧洞)适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。
1．无压引水式电站●引水建筑物是无压的：明渠(open channel)、无压隧洞(free flow tunnel)●主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。
无压引水式水电站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，引水隧洞(有压)，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(mixed power plant)在一个河段上，同时采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。
坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一部分落差，形成了电站的总水头。
这种开发方式的水电站称为混合式水电站。
●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。
●在工程时间中多称为引水式，很少用混合式水电站这个名称。
北京下马岭引水电站四、抽水蓄能电站(pumped storage power station)随着经济的发展以及人民生活水平的提高，电力负荷和电网日益扩大，系统负荷的峰谷差越来越大，预计到21世纪初，我国东北、华北、华东均将成为几百万兆瓦的电力系统，它们的峰谷差将达到1万MW，因此解决调峰填谷的任务愈来愈迫切。
在电力系统中，核电站和火电站不能适应电力系统负荷的急剧变化，且受到技术最小出力的限制，调峰能力有限，而且火电机组调峰煤耗多，运行维护费用高。
而水电站启动与停机迅速、运行灵活，适宜担任调峰、调频、事故备用。
●抽水蓄能电站是以水体为储能介质，起调节作用。
主要解决电力系统的调峰问题；●建筑物组成包括：上下两个水库，用引水建筑物相连，蓄能电站厂房建在下水库处，采用双向机组；●抽水蓄能和放水发电两个过程：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。
●随着电力行业的改革，实行负荷高峰高电价、负荷低峰低电价后，抽水蓄能电站的经济效益将是显着的。
我国已建抽水蓄能电站有：(1) 广东抽水蓄能电站，其装机容量为2400MW(8×300MW)；(2) 天荒坪抽水蓄能电站，其装机容量为1800MW(6×300MW)；(3) 十三陵抽水蓄能电站，其装机容量为800MW(4×200MW)；(4) 潘家口抽水蓄能电站，其装机容量为420MW（3×90MW+150MW），联合型；(5) 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，其装机容量为90MW(4×。
五、五、潮汐电站( tidal energy power station)潮汐电站示意图●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。
潮汐的最大潮差为；北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差竟达19m。
世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为万。
●潮汐发电与原理：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。
潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。
最大的潮汐电站——法国朗斯电站由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因，所以发展不快。
六、河流的梯级开发和梯级水电站●一条河流的水力蕴藏量是一定的，如果在下游建一个高坝大库，则调节能力很好，但淹没损失太大。
如果修多个较低的坝形成一系列的较小的水库，则淹没小得多。
后一种方式为梯级开发。
梯级开发方案是一条河流的综合利用规划。
●梯级水电站开发的原则是：(1) 在地形地质和淹没限制等条件许可时，尽可能使各枢纽首尾衔接，以充分利用落差；(2)不允许淹没的河段，尽可能用低坝河床式或引水式开发；(3) 最上游一级的开发，最好是有较大的水库，以提高其调节控制性能；(4) 开发顺序是首先建设比较关键的开发条件较优的工程。
河流中上游有修较大水库的条件时，最好首先建设，对下游工程施工有利按调节能力分成：无调节水电站：无水库，来流较多时需要弃水。
有调节水电站：有较大水库，可调节天然径流。
分为日调节、月调节、年调节等。
第二节水电站的组成建筑物挡水建筑物：坝、闸一、枢纽建筑泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、过坝建筑物：过船、过木、过鱼二、发电建筑物进水建筑物：进水口、沉沙池、引水建筑物引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道平水建筑物：前池、调压室水电站主厂房建筑物厂区枢纽厂房副厂房变电站、开关站本章小结1．水电站的基本类型有坝式、引水式及混合式。
坝式水电站分为河床式、坝后式；引水式水电站分有压引水式和无压引水式电站；混合式开发多为有压引水式电站。
就其建筑物的组成及结构型式而言，坝后河岸引水、混合式及有压引水式电站是相同的。
这部分是水电站建筑物最基本的概念，也是本章的重点，应牢固掌握。
2．抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
抽水蓄能电站主要解决电力系统的调峰问题，尤其在我国东北、华北、华东等水能资源相对短缺的地区，加快抽水蓄能电站的建设速度很有必要；潮汐电站是开发海水能源的主要型式，应有所了解。
3．水电站建筑物由引水系统和厂区枢纽两大部分组成。
水电站的类型不同，建筑物的组成有所不同；厂区枢纽包括厂房建筑物和变电站。
这部分也是本章的重点。