引水建筑物 - 水电站
引水式水电站课件
水库
水库用于储存引来的水，调节 水流，保证水轮发电机组稳定 运行。
水轮发电机组
水轮发电机组是引水式水电站 的发电设备，利用水流驱动发
电机产生电能。
引水式水电站特点
01
02
03
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投资少
引水式水电站结构简单，建设 周期短，投资相对较少。
引水式水电站的环境影响
水资源利用
引水式水电站通过调节水流，改变河 流的自然状态，对水资源利用产生影 响。
生态影响
土地利用和水质变化
水电站建设可能占用土地资源，影响 土地利用和水质变化。
水电站的建设可能对河流生态系统造 成破坏，影响生物多样性。
引水式水电站的可持续性分析
能源可持续性
引水式水电站利用水力发电，是 一种可再生能源，具有能源可持
环境友好
尽可能减少对周边环境的破坏，合理利用水 资源，保护生态环境。
引水式水电站设计要点
水工建筑物设计
包括引水渠、压力前池、调压井等， 需确保水流平稳、减少水头损失。
机电设备选择
根据水电站规模和性能要求，合理选 择水轮机、发电机等设备。
电气系统设计
设计合理的电气主接线、配电装置及 电缆敷设等，确保电站安全稳定运行 。
能转化为机械能。
发电机
水轮机通过传动轴驱动 发电机旋转，将机械能
转换为电能。
输电线路
电能通过输电线路传输 至电网，供用户使用。
引水式水电站效率分析
能量转换效率
引水式水电站的能量转换效率取 决于水轮机和发电机的设计、制 造和运行状态，以及水流条件等
因素。
控制与调节
引水式水电站的控制与调节对效率 有重要影响，合理的调节和控制可 以提高效率。
第六章水电站水利枢纽概述
第一节 概 述
一、坝式水电站水利枢纽 二、引水式水电站水利枢纽
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一、坝式水电站水利枢纽
1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。 2、其主要建筑物有挡水、泄水建筑物和水电站厂房， 另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取水、工 业取水、鱼道及筏道等建筑物。 3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集 中布置在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
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有压引水式水电站水利枢纽示意图
1、有压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：其组成建筑物有拦河坝和有压进水口； 2）有压引水隧洞； 3）厂区枢纽：包括调压室、压力水管、电站厂 房及尾水渠。
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无压引水式水电站水利枢纽示意图
实例
意大利瓦依昂（Vajont）双曲拱坝，1961年建成，坝 顶长190.5m，顶宽3.4m，底宽22.7m，最大坝高 265.5m，是当时世界上最高的混凝土薄拱坝。1963年10 月9日晚，由于连续降雨，水库水位上涨，左岸靠坝的上游 发生大体积岩石滑坡，近3亿m3的滑坡体以40 m/s的速度 滑入水库并冲上右岸，掀起150m高的涌浪，涌浪溢过坝顶 ，冲向下游，致使2600人丧生，但拱坝并未破坏，仅在坝 肩附近的坝内发生二、三条裂缝。据估算，拱坝当时已承受 住相当于8倍设计荷载的作用力，由此可见该拱坝的超载能 力。 2020/4/10
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一、溢流坝
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二、河岸溢洪道
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小浪底水电站
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水电站引水建筑物—压力前池
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引水建筑物的功用与类型
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引水渠道
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引水隧洞
4
压力前池
项目8 引水建筑物
8.1 压力前池
1
压力前池的作用
2
压力前池的位置选择
3
压力前池的组成及布置
压力前池又称前池，是水电站无压引水建筑物与压力 管道之间的平水建筑 物。
一般设置在引水渠道 或无压引水隧洞的末 端。
女子水电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压力前池
➢ 拦冰和排冰设施。排冰道只在北方严寒地区才设置，排冰道的底 板应在前池正常水位以下，并用叠梁门进行控制。
8.4.3 压力前池的组成及布置
➢ 压力前池的主要组成建筑物 包括：前室、进水室、泄水 建筑物、冲沙和放水建筑物 等。
图8－6 水电 站压 力前 池布 置图 （a）平面 图； （b） 剖面 图
8.4.3 压力前池的组成及布置
➢ 前室(池身及扩散段)。由扩散段和池身组成，作用是将渠道断面 扩大并过渡到进水室所需的宽度和深度，减缓流速，便于沉沙， 并形成一定容积。
下游供水，满足下游用水部门的需要。
8.4.2 压力前池的位置选择
➢ 根据地形地质条件和运用要求，要与引水道线路、压力管道、电 站厂房及本身泄水建筑物，进行全面和综合的考虑。
前池整体布置应使水流平顺，水头损失最少，以提高电站的出力 和电能，最好使渠道中心线与前池中心线平行或接近平行。
前池应尽可能靠近厂房，以缩短压力管道的长度。 前池应有良好的地形地质条件。
贵州某水电站压力前池
htt/News/gongsi/201204/183536.html
溢流堰 进水口
8.4.1 压力前池的作用
(1)平稳水压，平衡流量，稳定发电水头。 (2)分配流量，将渠道来水分配给各条压力管道，管道进口设有控制
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。
水电站基本知识
1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。
水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。
它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。
（1）挡水建筑物。
是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。
（2）泄水建筑物。
其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。
（3）进水建筑物。
使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。
（4）引水建筑物。
引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。
有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。
有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。
（5）平水建筑物。
其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。
如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。
（6）厂区建筑物。
包括厂房、变电站和开关站。
厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。
（7）枢纽中的其它建筑物。
此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。
水电站是怎么分类的？
水电站是怎么分类的？1）按开发方式分类①坝式水电站，是在河流上拦河筑坝，壅高水位，以形成发电水头的水电站。
坝式水电站，按厂房与坝的相对位置,可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。
②引水式水电站，是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。
根据引水道的水力条件，引水式水电站可分为无压与有压两类。
无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水，适用于中小型水电站；有压引水采用压力隧洞或压力管道引水，适用于大中型水电站。
③混合式水电站，是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。
发电水头的一部分靠拦河挡水闸坝雍高水位取得，另一部分靠引水道集中落差取得。
混合式水电站通常兼有坝式和引水式水电站的工程特点，具有较好的综合利用效益。
④抽水蓄能电站，是具有上、下水库，利用电力系统中低谷多余电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库开展发电的水电站。
按水源不同，抽水蓄能电站又可分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站。
2）按工作水头分类①高水头水电站，通常指水头大于200m的水电站。
高水头水电站一般建在河流上游的高山地区，多为引水式或混合式水电站。
如为坝式水电站，坝的高度常在25Onl以上。
②中水头水电站，通常指水头为40~200m的水电站，中水头水电站应用范围比较广泛，多数为坝式或混合式水电站。
③低水头水电站，通常指水头在40m以下的水电站，也有将2~4m水头的水电站称为极低水头水电站。
低水头水电站多建在河流坡降平缓的中下游河段，普遍采用河床式电站。
3)按装机容量分类①大型水电站。
电站总装机容量在30万kW(300MW)及以上的水电站。
大型水电站多建在大江大河上，需要研究解决的环境、社会、技术和经济问题也比较复杂。
②中型水电站。
电站总装机容量为5万~30万kW(不含30万kW)的水电站。
中型水电站多建在中小河流上，需要研究的问题相对较简单，易于解决。
引水式水电站介绍
利⽤天然河道落差，由引⽔系统集中发电⽔头的⽔电站。
引⽔式⽔电站⼀般由挡⽔建筑物、泄⽔建筑物、进⽔⼝、引⽔系统、⽔电站⼚房、尾⽔隧洞（或尾⽔明渠）及机电设备等组成。
引⽔式⽔电站适宜建在河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，⽤较短的引⽔系统可集中较⼤⽔头；也适宜于⾼⽔头⽔电站，避免建设过⾼的挡⽔建筑物。
跨流域引⽔发电的⽔电站必然是引⽔式⽔电站。
引⽔式⽔电站的主要特点有： ①库容⼩，调节性能差； ②淹没损失少； ③产⽣脱⽔河段，⾄少使局部河段减少流量； ④枢纽布置分散，不利于运⾏管理。
引⽔式⽔电站分为有压与⽆压两类。
⽆压引⽔式⽔电站⽤⽆压引⽔道（引⽔明渠或⽆压隧洞）输送⽔流到压⼒前池，压⼒前池把⽔流由⽆压变成有压，通过压⼒管道把⽔引到⽔轮发电机组发电。
有些⽆压引⽔式⽔电站还要设尾⽔明渠。
这类电站靠压⼒前池或靠明渠⼩范围⽔位变化调节引⽔流量，但可调蓄的容积很⼩，调节性能很差，多为径流式⽔电站，如中国新疆的玛纳斯梯级⽔电站。
有压引⽔式⽔电站⽤有压隧洞或钢管从进⽔⼝输送压⼒⽔流到⼚房，有些电站还要设置调压室。
有压引⽔式⽔电站的⼚房位置可放在岸边、地下或地上。
若采⽤地下式⼚房还可分为⾸部式、中部式或尾部式。
⾸部式的引⽔隧洞短于尾⽔隧洞，尾部式的引⽔隧洞长于尾⽔隧洞，中部式的⼚房位于中间。
中国以礼河三级和四级⽔电站为有压引⽔式⽔电站，利⽤⽔头均为629m。
因坝式⽔电站和引⽔式⽔电站各有优缺点，在适宜的条件下有些⽔电站既⽤挡⽔建筑物、⼜⽤引⽔系统共同集中发电⽔头，既有⽔库可调节径流，⼜可⽤较少的引⽔系统⼯程量取得较⼤⽔头。
这类⽔电站称为混合式⽔电站，如中国的鲁布⾰⽔电站。
第七章引水建筑物
三、水工隧洞各组成部分的形式及构造
（一）进口段 有压隧洞进口段包括进口喇叭口、闸门室、
通气孔、平压管和渐变段等部分。 （二）洞身段
1、洞身断面形式 有压隧洞一般均采用圆形断面，原因是圆形
断面的水流条件和受力条件都较为有利。无压隧 洞可采用城门洞形、马蹄形或蛋形等断面。 2、洞身断面尺寸
•
•
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2、压力前池的组成部分
（1）前室及进水室 （2）压力墙
（3）泄水建筑物
（4）冲沙、拦冰及排冰建筑物
•
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（二）压力前池的位置选择及布置 1、位置选择 应力求做到布置紧凑合理、水流顺畅、运行 灵活可靠、结构安全经济。 2、布置方式 如图7.17
（三）压力前池各组成部分的尺寸和构造 1、前室 2、进水室 3、压力前池轮廓尺寸的拟定
•
（二）闸门在隧洞中的布置 引水隧洞中一般要设置两道闸门，一道是工
作闸门，用来调节流量和封闭孔口，能在动水中 启闭；一道是检修闸门，设置在进口，用来挡水 ，以便检修工作闸门或隧洞。
大中型隧洞的深式进水口常要求检修闸门能 在动水中关闭，静水中开启，以满足发生事故时 的需要，所以也称事故检修门。
对于有压泄水隧洞，其工作闸门通常布置在 出口。
（四）渠系建筑物的定型设计
•
二、渠道
（一）概述 渠道是发电、灌溉、航运、给水、排水等水
利工程中广泛采用的输水建筑物。 灌溉用渠道，一般可分为干、支、斗、农、
毛五级，构成完整的灌溉系统，前四级一般为固 定渠道，第五级多为临时渠道。一般干、支渠主 要起输水作用，称为输水渠道；斗、农渠主要起 配水作用，称为配水渠道。
•
（四）影响调压室波动稳定的因素 1、电站水头的影响 2、引水系统糙率的影响 3、调速器和机组性能的影响 4、电力系统的影响
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。
水电站及其分类
水电站及其分类简介水电站英文：hydroelectric power station 水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。
又称水电厂。
它包括为利用水能生产电能而水电站兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。
利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。
有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。
这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
作用将水能转换为电能的综合工程设施。
一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水刘家峡水电站库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。
水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
编辑本段历史1878年法国建成世界第一座水电站。
20世纪30年代后，水电站的数量和装机容量均有很大发石龙坝水电站展。
80年代末，世界上一些工业发达国家，如瑞士和法国的水能资源已几近全部开发。
20世纪世界装机容量最大的水电站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站，装机1260万千瓦。
世界第一座抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电站。
世界装机容量最大的抽水蓄能电站是1985年投产的美国巴斯康蒂抽水蓄能电站。
世界第一座潮汐电站于1913年建于德国北海之滨。
最大的潮汐电站是法国建于圣玛珞湾的朗斯潮汐电站，装机24万千瓦。
日本在1978年建成的海明号波浪发电试验船则是世界上第一座大型波能发电站。
中国大陆最早建成的水电站是云南省昆明市郊的石龙坝水电站(1912)。
中国1988年竣工的湖北葛洲坝水利枢纽，装机271.5万千瓦。
中国1986年在浙江省建成试验性的江厦潮汐电站，装机3200千瓦。
中国的广州抽水蓄能电站，一期工程装机120万千瓦，计划在90年代完工。
狮泉河电站引水、泄水建筑物工程布置设计
狮泉河水电站引水、泄水建筑物工程布置设计刘跃彭玮(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072)摘要：结合狮泉河水电站工程区的地形、地质条件及枢纽布置的特点，介绍了狮泉河水电站引水、泄水建筑物的布置设计，旨在为在建、待建堤坝式开发的类似工程引水、泄水建筑物的布置设计提供一些有益的启示。
关键词：引水建筑物；泄水建筑物；溢洪道；放空底孔；进水塔；狮泉河水电站1. 前言狮泉河水电站位于西藏阿里地区狮泉河镇上游7.0km的狮泉河上，开发任务以发电为主。
枢纽由心墙堆石坝、引水建筑物、泄水建筑物及右岸坝后地面厂房组成。
最大坝高31m。
电站装机容量6400kW，水库正常蓄水位4315.00m，水库总库容1.85亿m3，水库具有年调节能力，调节库容0.64亿m3。
电站年发电量1396.4万kW.h；保证出力1494kW，该电站的建成将彻底解决该地区无稳定电源问题，成为该地区较长一段时间内经营成本低，运行可靠，并兼有防洪以及下游灌溉效益的电源点，对满足地区军民用电和发展民族地区经济，促进边疆地区的政治、国防和社会稳定，将起到重大的作用。
2. 枢纽总布置设计狮泉河水电站以发电为主，兼顾防洪，枢纽由挡水建筑物、引水建筑物、泄水建筑物和厂区建筑物四大部分组成，根据枢纽工程区的地形、地质条件，电站采用堤坝式开发方式以使电站具有年调节能力。
经过坝型比较后，选定粘土心墙土石坝挡水。
在引水发电和泄洪建筑物布置方面，根据两岸的地形地质条件，没有条件采用隧洞引水、泄洪洞和地下厂房等布置方案，此外根据碾压式土石坝设计规范的规定，对高、中坝和高地震区的坝，不得采用布置在软基上的坝下埋管的方式来泄洪。
在坝址选择时，充分考虑到以上布置难题，选择坝址右岸为孤立岩石山坡，左岸为洪坡积体，基岩埋深大、出露高程高，若将溢洪道布置在左岸，工程难度较大，且投资也较多，右岸基岩埋深相对较浅，山体雄厚，岩体完整性较好，故将引水及泄水建筑物集中布置在右岸坝端，利用浇筑在基岩上的土石坝基础混凝土从左至右依次布置了引水发电进口、放孔底孔和开敞式溢洪道，其中引水发电及放空底孔采用深式进水口，溢洪道采用开敞溢流堰型式进口，坝下游分别接引水压力钢管、放空底孔和溢洪道泄水槽，压力钢管后接地面厂房，放空底孔和溢洪道泄水槽末端设挑流鼻坎，挑射水流经下游开挖的泄水明渠进入原河道。
第七章水电站进水口及引水建筑物
第七章⽔电站进⽔⼝及引⽔建筑物第七章⽔电站进⽔⼝及引⽔建筑物重点：⽔电站有压进⽔⼝的类型及适⽤条件、位置选择原则、⾼程及轮廓尺⼨的拟定，及进⽔⼝设备的布置；引⽔渠道和有压隧洞的作⽤、线路选择、断⾯设计和⽔⼒计算⽅法；压⼒前池的作⽤、组成及尺⼨确定。
第⼀节进⽔⼝的功⽤和要求⼀、功⽤和和基本要求1．功⽤：进⽔⼝是⽔电站⽔流的进⼝，是按照发电要求将⽔引⼊⽔电站的引⽔道。
2．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按排进⽔⼝的位置和⾼程；进⽔⼝要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Q max设计。
(2) ⽔质要符合要求不允许有害泥沙和各种污物进⼊引⽔道和⽔轮机。
进⽔⼝要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备。
(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。
⼆、类型按⽔流条件分，⽔电站进⽔⼝分为有压进⽔⼝和⽆压进⽔⼝两⼤类。
(1) ⽆压：类似于⽔闸，⽔流为明流，引表层⽔为主，适⽤于⽆压引⽔式电站。
(2) 有压：进⽔⼝在最低⽔位以下，⽔流为有压流，以引深层⽔为主。
适⽤于坝式、有压引⽔式、混合式⽔电站。
第⼆节有压进⽔⼝⼀、有压进⽔⼝的类型及适⽤条件后接有压引⽔道，引⽔库深层⽔为主1．隧洞式进⽔⼝隧洞式进⽔⼝特征：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。
2．墙式进⽔⼝墙式进⽔⼝特征：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。
引水建筑物相关资料
引水建筑物相关资料引水建筑物是一种将水源从一个地方引导到另一个地方，以供给人们使用的建筑物。
在各种不同的环境和条件下，引水建筑物有很多种类型。
本文将介绍引水建筑物的概念、种类、建造方式以及其作用等方面的相关资料。
一、引水建筑物的概念引水建筑物，顾名思义就是一种建筑物，它的作用是将水从一个地方引导到另一个地方。
普通的水管也可以完成这个任务，但是引水建筑物能够引导的水量更大，更加方便。
引水建筑物通常是由多个部分组成，包括引水渠、水管、水闸和水塔等等。
二、引水建筑物的种类引水建筑物的种类很多，根据其不同的作用和建造方式可以分为多个类别。
1、水库型引水建筑物。
水库型引水建筑物是一种以水库为中心建造的水利工程，利用水库蓄水后的水位高差，通过引水渠或水管将水引入到需要的地方。
水库型引水建筑物通常处于高海拔，需要极为严格的设计和施工。
2、挖掘型引水建筑物。
挖掘型引水建筑物是在地面上挖掘沟渠的方式，将水导向需要的地方。
这是一种比较简单的引水建筑物方式，一般适用于较小规模的水利工程。
3、堤坝型引水建筑物。
堤坝型引水建筑物是依托河流或湖泊修建堤坝，通过水闸将水引入需要的地方。
这种引水建筑物适用于中型规模的水利工程。
如三峡水电站和葡萄牙维莱拉水坝等。
4、涵洞型引水建筑物。
涵洞型引水建筑物是通过挖掘涵洞的方式，将水引入需要的地方。
这种引水建筑物适用于需要跨越山脉或河流的中高规模水利工程。
三、引水建筑物的建造方式引水建筑物的建造方式一般分为传统建造方式和现代化建造方式两种。
1、传统建造方式。
传统建造方式是指人们在古代自行开挖沟渠、建造水闸、石头渠和砖石堤坝等，采用纯手工方式完成水利工程。
虽然这种方式已经被现代化技术所替代，但在一些贫困地区仍然采用。
2、现代化建造方式。
现代化建造方式是指利用现代化技术，采用机器挖掘、特殊路基、大型凝结水泥等材料建造水利设施。
例如斯德哥尔摩的斯特拉特布鲁克钢管桥和日本的大明水库等。
四、引水建筑物的作用引水建筑物在人们的日常生活中是非常重要的，其作用如下：1、用于给人们提供生活所需的水源，解决水资源短缺问题。
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
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引水建筑物的功用与类型
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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。
水电站引水建筑物(第五章)
❖ 3、水电站引水渠道的设计要满足哪些基本要求?渠 道线路如何选择?其断面设计应注意哪些问题?
❖ 4、什么是自动调节渠道?什么是非自动调、水电站引水渠道水力计算的特点和任务是什么?
❖ 6.试简要阐明渠道动能经济计算的基本原则?
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思考题之三
1、压力前池的作用?压力前池的组成?压力前池 的布置方式?
2、压力前池的特征水位有哪些?如何确定?前池 的各部分尺寸如何拟定?
3、日调节池的功用和布置? 4.引水隧洞的优缺点是什么？
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思考题
❖ 1、压力水管的功用、特点是什么?压力水 管的类型有几种?各适用什么条件?
❖ 2、压力水管的线路选择布置原则是什么? ❖ 3.压力水管的供水方式、引进方式、敷设
方式有哪几种?各自的优缺点和适用条件是 什么?
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LET‘S HAVE A BREAK ！
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思考题之一
❖ 1、坝式水电站水利枢纽和引水式水电站水利枢纽 各有哪些主要特点?
❖ 2、坝后式和河床式水电站枢纽的特点是什么?其组 成建筑物有哪些?
❖ 3、无压引水式和有压引水式水电站枢纽的特点是 什么?其组成建筑物有哪些?
❖ 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？其 36 适用条件是什么?
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三、引水建筑物
1.渠道有哪几种断面型式？
渠道断面型式一般采用梯形。
当流量变化较大时，往往采用复式断面。
衬砌的渠道也可采用短形、U 形、抛物线形断面，暗渠也
可采用圆形断面。
2.什么是渠道水力最优断面？
当渠道的坡度、粗糙系数以及过水断面面积一定时，具有最大输水能力或具有最小湿周的过水断面称为水力最优断面。
3.什么是渠道的实用经济断面？
对于常用的梯形渠道，按水力最佳断面设计的渠道断面往往是窄深式的。
对土渠来说，这种窄深式渠道对施工是很不利的，不能达到经济的目的，在实际应用中有很大的局限性。
为此，应求一个宽浅式的梯形断面，使其水深和底宽有一个较广的选择范围以适应各种情况的需要，而在此范围内又能基本上满足水力最佳断面的要求，这种断面称为实用经济断面。
4.影响渠道输水能力的因素有哪些？
影响渠道输水能力的因素有边坡系数、糙率、底坡、底宽和渠道水深。
5.什么是渠道的不冲流速？
挟带一定含沙量的水流通过渠道时，若渠床上的泥沙不致冲刷，这时的断面平均流速就称为渠道的不冲流速。
6.什么是渠道的不淤流通？
在挟一百含沙量的渠道水流中，水流的挟沙能力若刚能挟运这定量的泥沙而不致淤积，这时的断面平均流速就称为渠道的不淤流速。
7.输水渠道交叉建筑物有哪些？
当渠道与山谷、河流、公路或铁路交叉时，需要修交叉建筑物来跨越这些障碍，常见的交叉建筑物有渡槽、涵洞或涵管、倒虹吸管、无压隧洞、桥梁等。
8.对水电站引水渠道的基本要求是什么？
对水电站渠道的基本要求如下：。
(l) 有足够的输水能力渠道要能随时输送水电站所需要的设计流量，并有适应此流量变化的能力。
(2) 水质符合要求要防止有害的污物及泥沙进入渠道，不仅在渠首要采取适当措施，更要防止渠道沿线上的污物及泥沙随暴雨涌入渠道，在渠末端是压力前地。
压力前池的出口处，即为压力管道的进口处。
该进口处还要再次采取拦污、防沙及排污措施。
(3) 运行安全可靠渠道在运行中要防止冲刷及淤积，渠道的渗漏要限制在一定的范围内，过大的渗漏不但会造成水量损失，而且可能影响渠道的安全。
另外，要抑制渠中杂草生长，以减小渠道糙率，增加渠道输水能力。
9.什么叫水工隧洞？其作用是什么？
在水利工程中为了输水或泄洪，常穿山开挖建成封闭式的输水道，称为水工隧洞。
按其担负任务的不同，可分为放水隧洞和泄水隧洞。
放水隧洞用来由水库放出用于灌溉、发电和给水等所需的水量；泄水隧洞可以用于配合溢洪道宣泄部分洪水，泄放水电站尾水、为检修枢纽建筑物或因战备等的需要而放空水库以及排沙等。
10.水工隧洞的工作特点是什么？
水工隧洞具有以下工作特点：
(1) 为了控制流量和便于工程的检修，蓄水枢纽中的隧洞必须设置控制建筑物，用以安设工作闸门和检修闸门以及门门启闭设备等。
(2) 隧洞位于深水下，除承受较大的山岩压力(或土压力)外，还要承受高水压及高速水流的作用力。
(3) 隧洞是在岩层中开凿的，开凿后破坏了岩体的自然平衡状态，使得岩体可能产生变形和崩塌，因此，往往需要设置衬砌和临时支撑进行防护。
(4) 高水头无压泄水隧洞，要求体形设计得当，施工质量好，否则容易产生空蚀破坏，水流脉动也会引起闸门等的振动。
(5) 隧洞的断面较小，洞线较长，从开挖、衬砌到灌浆，工序多、干扰大。
11.水工隧洞的总体布置包括哪些内容？
(1) 根据枢纽任务，确定隧洞属专建专用，或是一洞多用。
针对不同要求，结合地形和水流条件拟定进口的位置、高程和相应的布置。
(2) 在选定线路方案的基础上，根据地形、地质等条件，选择进口段的结构型式，确定闸门在隧洞中的布置。
(3) 确定洞身的纵向底坡和横断面的形状及尺寸。
(4) 根据地形、地质、尾水位和施工条件等确定出口位置和底板高程，选用适宜的消能方式。
12.隧洞洞线选择的一般原则和要求是什么？
(1) 洞线直选在沿线地质结构简单、岩体坚硬完整、洞顶以上应具有足够的岩层厚度、地下水微弱和围岩稳定的地段，以减小作用于衬砌层上的山岩压力和外水压力。
(2) 洞线要与岩层层面、构造破碎带和主要节理面有较大的交角。
(3) 洞线在平面上应力求短、直，这样不仅可减少工程量、降低造价，而且可减小水头损失，便于施工，并且具有良好的水流条件。
(4) 进出口应选在覆盖层或风化层浅、岩石比较坚固完整的陡坡地段，避开有严重的顺卸荷裂缝、危岩和滑坡地带。
(5) 隧洞的纵坡应满足水流条件、运行和维修的要求。
(6) 泄水隧洞的出口方向要与下游河道顺畅衔接，以减轻对岸边的冲刷。
(7) 洞线遇沟谷时，应根据地形、地质、水文及施工条件，进行绕沟或跨沟方案的技术经济比较。
(8) 当洞线穿过坝基、坝肩或其他建筑物地基时，要求隧洞与其他建筑物之间留有足够的厚度，以满足结构和防渗上的要求。
(9) 对于长隧洞，为了增加工作面，加快施工进度和均衡各段的工程量，便于通风，根据地形、地质条件，需要设置一些施工支洞或竖井。
13.什么是有压隧洞和无压隧洞？其适用条件是什么？
水流充满整个断面的隧洞，称为有压隧洞。
当洞内水流存在自由表面时，称为无压隧洞。
有压隧洞和无压隧洞在工程布置、水力计算、受力情况及运行条件等方面差别较大，对于有较大消落深度的水库，一般采用有压隧洞。
面对低水头的取水坝或消落深度小的水库，一般采用无压隧洞引水。
有时，可以设计成有压的，也可以设计成无压的，需要通过技术经济比较后确定。
14. 隧洞断面形式有几种？
隧洞断面型式有三种。
对于有压隧洞一般采用圆形断面，对于无压隧洞一般采用门洞形或马蹄形。
15，隧洞衬砌的作用是什么？
隧洞衬砌的作用是：承受山岩压力、内水压力和其他荷载；填塞岩层裂隙，防止水流、空气和温度变化及干湿度变化对岩石的破坏作用；防止漏水和减小洞身表面糙率。
16.隧洞与渠道输水相比有什么优缺点？
隧洞与渠道相比具有以下优点：
(1) 可以采用较短的路线，可以避开沿线地表不利的地形及地质条件。
(2) 有压隧洞能够适应水库水位的大幅度变化，也能够适应水电站引用流量的迅速变化。
(3) 不受地表气候的影响，可以避免沿途对水质的污染。
但隧洞对地质条件、施工技术及机械化的要求较高、工期较长，投资大。
17.隧洞常用的进口型式有哪几种？它们有什么特点？
隧洞常用的进口型式主要有以下三种：
(1) 竖井式进水口闸门安装在由山体中开挖出来的竖井中，其后接引水隧洞,其前则为隧洞的进口段.由于充分利用了岩石的作用,钢筋混凝土工种量少,投资少,但地质条件差时不宜采用这种型式。
(2) 塔式进水口混凝土塔式结构建筑在水库边上，用工作桥与河岸相连。
当进口山岩不好、岸坡又较平缓时，一般采用这种结构。
(3) 斜卧式进水口进水塔斜靠在岸坡上，以增加塔身的稳定性。
它的特点是喇叭口，闸门槽都在山岩外面，启闭机室与山岩之间不用架桥。
18.对水电站进水建筑物有什么基本要求？
对进水建筑物有以下基本要求：
(1) 要有足够的进水能力，在任何工作水位都能保证按要求引进必须的流量。
(2) 水质要符合要求，木允许有害的泥沙、冰块及各种污物进入进水口。
(3) 水头损失要小。
使水流能平顺地进入进水口，并将流速控制在一定的范围内。
(4) 可控制流量，以便于引水系统的检修和紧急事故关闭。
(5) 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，造价低廉，便于运行、检修和维护。
19.进水口建筑由哪几部分组成？
进水口建筑一般由喇叭口、拦污栅、检修闸门与工作闸门(也可能设在出口处)、平压管、通气孔及渐变段等几部分组成。
20.隧洞进口闸门后为什么要设通气孔？
当闸部分开启时，闸门后的空气逐渐被水流带走，形成负压区，当压力降低到某一极限时，就会引起气蚀和振动。
为防止产生气蚀和振动，常在闸门后设置通气孔，以保证输进足够的空气。
21. 压力前池的作用是什么？
压力前池是引水渠道或无压引水隧洞与压力管道之间的连接建筑物。
它的作用是：将引水渠道或无压引水隧洞中的流量均匀地分配给各压力管道，并加以必要的控制，再次清除水中的污物、泥沙、浮冰等；宣泄多余的水量，当水轮机引用流量迅速改变时，压力前池的容积可以起一定的调节作用。
22.压力前池主要由哪几部分组成？
压力前池主要由池身及渐变段，压力管道进水口，泄水建筑物，排污、排沙、排冰建筑物等四大部分组成。
23.调压室有哪几种基本结构型式？
调压室有以下五种基本结构型式：
(1) 简单圆筒式调压室。
(2) 阻抗式调压室
(3) 双室式调压室
(4) 溢流式调压室
(5) 差动式调压室。