水电站第6章

第六章 水电站进水口
第四节 有压进水口的主要设备
（一） 拦污栅的布置及支承结构
（1）立面布置 1）倾斜布置：一般采用倾角600～700， 闸门竖井式、岸塔式和岸坡式。 2）直立布置：一般用在拦污栅的布置受限制的场合。坝式。
（2）平面布置 1）直线形：一般用于闸门竖井式、岸塔式进水口。 2）多边形：一般用于塔式或坝式进水口。
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第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
二、有压进水口的高程
（１）高程确定的原则 1) 有压进水口应低于运行中可能出现的最低水位，并 应有一定的淹没深度； 2) 进水口闸门底坎应在水库设计淤积高程以上。
（２）淹没深度的确定 确定淹没深度的原则：进水口前不出现漏斗状吸气漩涡。 满足上述原则的临界淹没深度可用下列戈登（J.L.Gordon） 经验公式估算：
第六章 水电站进水口
第六章复习思考题
（1）水电站进水口的基本要求，有压进水口与无压进水口 的区别；
（2）有压进水口的类型及其适用条件； （3）有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸确定的原则； （4）有压进水口的主要设备及其作用和运行方式； （5）无压进水口的主要问题及其处理措施。
(三) 启闭机
型式：可动的门式启闭机、固定卷扬式启闭机、用于小型电站 的螺杆式启闭机等。
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第四节 有压进水口的主要设备
三、通气孔及充水阀
(一) 通气孔
功用：事故闸门关闭、放空引水道时用于进气； 引水道充水、事故闸门开启前用于排气。
设置：位于事故闸门之后，顶端应高出上游最高水位，以防止 水溢出；底端接引水道顶部。
（3）拦污栅的过流面积及过栅流速 拦污栅的过流面积：指净过流面积。 过栅流速：过栅流速一般以1.O~1.2m／s为宜。
（4）拦污栅的支承结构 拦污栅支承结构: 常用钢筋混凝土框架结构。
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第四节 有压进水口的主要设备
(二) 拦污栅栅片
拦污栅由若干块栅片组成。 栅片结构如图6—6所示。
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第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
一、有压进水口的位置
一般应满足下列条件： （1）有利的进水条件：水流基本平顺、对称，避免 发生回流和漩涡，水库泄洪时仍能正常运行； （2）避免出现过多的泥沙淤积及污物聚集； （3）对库岸式进水口还应使进水口位于地形、地质 条件相对较好的库岸处，并与后接的引水隧洞 线路保持协调。
（1）足够的进水能力； （2）水质符合要求； （3）水头损失要小； （4）流量可控制； （5）满足水工建筑物的一般要求。
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第一节 进水口的功用和要求
水电站进水口的分类： (1) 有压进水口 特征：进水口位于水库最低水位以下，进水具有一定的 压力水头，以引进深层水为主。 后接引水建筑物型式：有压引水建筑物，如有压引水 隧洞、压力管道等。 (2) 无压进水口 特征：明流进水，进水无压力水头，以引进表层水为主。 后接引水建筑物型式：无压引水建筑物，如明渠、 无压引水隧洞等。
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二、塔式进水口
结构特点：进水口的 进口段及闸门段形成 一个塔式结构，孤立 于水库之中，进水塔 与库边或坝体通过工 作桥相连。 适用：大坝采用当地 材料坝；水库岸边地 质条件较差或地形平 缓不宜采用闸门竖井 式进水口的水电站。
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二、岸塔式进水口
结构特点：进口段和闸门 段均布置在山岩之外，形 成一个紧靠在山岩上的墙 式建筑物(压力墙)。 适用：隧洞进口处地质条 件较差，不宜开挖喇叭形 平洞和竖井；地形过陡， 不宜采用闸门竖井式进水 口的水电站。
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第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
（3）闸门段 体形：断面常用矩形，其断面面积一般为引水道的１.1倍 左右，其宽度一般等于或稍小于引水道直径，其高 度一般等于或稍大于引水道直径。 长度：主要取决于闸门及启闭设备布置的需要。
（4）渐变段 是由矩形闸门段到圆形引水道（隧洞、压力水管）的过渡 段。通常采用圆角过渡。 尺寸：长度L=(1.52.0)D,两侧扩散角以68为宜。
２、泥沙淤积严重
产生原因：低坝引水，汛期进水发电。 危害：堵塞进水口，影响进水能力；在引水道中淤积，减小
引水道的过流能力；对水轮机转轮造成磨损，缩短水 轮机的寿命。
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第五节 无压进水口及沉沙池
防治措施：前拦后排或前拦后沉。 （1）枢纽措施：设置拦沙坎、冲沙闸及冲沙底孔等。 见图6-12。 （2）引水道措施：设置沉沙池、冲沙廊道或底孔。 见图6-13。
拦污栅的型式：
1）粗格拦污栅： 栅条间距1020cm；
2）细格拦污栅： 栅条间距510cm。
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第四节 有压进水口的主要设备
(三) 拦污栅的清污及防冻
（1）拦污栅的清污方法 常用的清污方法： 1）机械清污法：用于大中型电站； 2）人工清污法：用于小型电站； 3）其它清污法：如定期吊出清污、拦污栅轮流式清污、 倒冲法清污等。
（2）拦污栅的防冻 1）电加热法； 2）加气水冲法。
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第四节 有压进水口的主要设备
二、闸门及启闭设备
主要包括工作闸门、事故闸门、检修闸门和启闭机。
(一) 事故闸门
作用：用于引水道或机组发生事故时，在进水口截断水流， 紧急关闭（2~3min）。
位置：位于检修闸门之后。 运行方式：动水关闭，静水开启。 门形及设置：一般多用平板钢闸门，每个进水口设置一扇。 配用启闭机：每个闸门设一套固定卷扬式启闭机（库岸式进水口）
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三、岸坡式进水口
结构特点：其结构连同闸门 槽、拦污栅槽贴靠倾斜的 岸坡布置，以减小或免除 山岩压力，同时使水压力 部分或全部传给山岩。
缺点：闸门尺寸和启闭力增 大，布置也受到限制，这 种进水口使用不多。
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四、坝式进水口
结构特点：进水口依附 在坝体上，进口段及闸 门段常合二为一，渐变 段衔接紧凑，引水线路 最短，水力条件较好。 适用：坝式水电站。
或可动门式启闭机（坝式进水口），以便随时操作闸门。
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(二) 检修闸门
作用：为事故闸门及其门槽的检修服务。 位置：位于事故闸门之前。 运行条件：静水启闭。 门形及设置：平板钢闸门或钢的、钢筋混凝土的叠梁，可以
几个进水口合用一套。 配用启闭机：一般采用移动式的启闭机或临时启闭设备。
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第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
三、有压进水口的轮廓尺寸
（1）轮廓尺寸确定的原则 最优的水流条件，减少水头损失，满足设备布置需要； 结构简单，便于施工。
（2）进口段 流速控制在1.0m/s左右，矩形断面，由大到小平顺过渡。 体形:喇叭形。上唇收缩曲线一般用1/4椭圆，两侧边墙 收缩曲线常用圆弧，底板常用水平底板。 长度：无一定标准，在结构布置、水流顺畅的条件下， 尽量布置紧凑。
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第二节 有压进水口源自文库主要类型及适用条件
有压进水口按其结构特点，可分为以下六种类型:
(1) 闸门竖井式进水口 (2) 塔式进水口
(3) 岸坡式进水口
(4) 坝式进水口
(5) 河床式进水口
(6) 分层取水进水口
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一、闸门竖井式进水口
结构特点：进水口 全部在山体中开挖 出来。进口段开挖 成喇叭形，闸门段 位于开挖出来的竖 井中。 适用：水库岸边地 质条件较好、地形 较陡的水电站。
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第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
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第四节 有压进水口的主要设备
有压进水口应根据其运用条件，设置拦污设备、闸门及启闭 设备、通气孔及充水阀等。
一、拦污设备
作用：拦截表层的飘浮物、深层的推移物，以避免这些有害 的杂物堵塞进水口，影响进水能力。
拦污设备形式：拦污栅、拦污浮排等。
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五、河床式进水口
结构特点：是厂房坝段 的组成部分，与厂房 结合在一起，兼有挡 水作用。
适用：设计水头在40m 以下的低水头大流量 河床式水电站。
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六、分层取水进水口
作用：下游河道生态 环境保护和农业灌溉 要求电站尾水尽可能 少改变天然河道的水 温和水质时，可采用 分层取水进水口。 常用：叠梁门式。
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
进水口的功用和要求 有压进水口的主要类型及适用条件 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸 有压进水口的主要设备 无压进水口及沉沙池
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第一节 进水口的功用和要求
进水口功用：按负荷要求引进发电用水。 进水口的基本要求：
引水明渠等。
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第五节 无压进水口及沉沙池
二、无压进水口的主要问题及防治措施
１、进水口前污物堆积较多，尤其在汛期
产生原因：表层进水 防治措施：
（1）进水口应优先考虑布置在河道的凹岸，以避免产生 回流，减少飘浮物的堆积。
（2）根据河流的具体特点，采取加设浮排、设置并加固 拦污栅等拦污措施。
断面积：Ａ＝Ｑ／Ｖ，Ｑ：最大进气流量，为事故闸门紧急关 闭时的进气流量；Ｖ：许可进气流速，按引水道的具体 情况分析选用。
防冻措施：防止冬季孔内结冰；防止高速气流危害运行人员。
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第四节 有压进水口的主要设备
(二) 充水阀
功用：事故闸门开启前向引水道充水，以便事故闸门 在静水情况下开启。
设置： （1）旁通式：旁通管上游通至水库，在中部廊道 中设充水阀，末端通至引水道首部。 （2）与事故闸门结合式：门顶设充水阀，用吊杆 启闭充水阀
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第五节 无压进水口及沉沙池
无压进水口一般用于无压引水式水电站。
一、无压进水口的特点
（1）引进水库或上游河道中的表层水； （2）水流速度相对较快，自流进水； （3）一般后接无压引水建筑物，如无压隧洞、