09.第九章 水利水电工程枢纽布置

详细布置要求见书。
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三、水利枢纽布置实例
（一）小浪底水利枢纽布置
（二）三峡水利枢纽布置
（三）乌江渡水利枢纽布置
第三节 取水枢纽布置
一、取水枢纽的作用和类型
通常所称的取水枢纽（引水枢纽）是指从河 流或水库取水的水利枢纽，其作用是获取符合水 量及水质要求的河水，以满足灌溉、发电、工业 及生活用水的要求；并要求防止粗颗粒泥沙进入 渠道，以免引起渠道的淤积和对水轮机或水泵叶 片的磨损，保证渠道及水电站正常运行。因取水 枢纽位于渠道首部，所以又称为渠首枢纽。 取水枢纽根据是否具有拦河建筑物可分为无 坝取水枢纽和有坝取水枢纽。
第九章 水利水电工程 枢纽布置
第一节 水利水电枢纽设计的任务及阶段 第二节 拦河坝水利枢纽的布置 第三节 取水枢纽布置 第四节 厂区布置
第一节 水利水电枢纽设计的 任务及阶段
一、水利枢纽设计的任务
水利枢纽的设计应包括以下几方面的工作： （1）水利经济方面。 （2）水工设计方面。 （3）施工设计方面。 （4）科学研究工作。
二、枢纽的工程布置
（一）枢纽布置的原则 （二）枢纽布置方案的选定 水利枢纽设计需通过论证比较，从若干个枢纽 布置方案中选出一个最优方案。需论证比较的内容 如下： （1）主要工程量。 （2）主要建筑材料数量。 （3）施工条件。 （4）运行管理条件。 （5）经济指标。 （6）其他。
（三）枢纽建筑物的布置 1、挡水建筑物的布置 2、泄水及取水建筑物的布置 3、电站、航运及过木等专门建筑物的布置
（三）招标设计阶段 招标设计是在批准的可行性研究报告的基础上，详细 定出总体布置和各建筑物的轮廓尺寸、材料类型、工艺要 求和技术要求等。要求做到可以根据招标设计图较准确地 计算出各种建筑材料的规格、品种和数量，以及混凝土浇 筑、土石方填筑和各类开挖、回填的工程量，各类机械电 气和永久设备的安装工程量等。
一、坝址及坝型选择
坝址及坝型选择的工作贯穿于各设计阶段之 中，并且是逐步优化的。 （一）坝址选择 选择坝址时，应综合考虑下述条件。 1、地质条件 2、地形条件 3、建筑材料 4、施工条件 5、综合效益
（二）坝型选择
1、土石坝 在筑坝地区，若交通不便或缺乏三材，而当地有充足 实用的土石料，地质方面无大的缺陷，又有合宜的布置河 岸式溢洪道的有利地形时，则可就地取材，优先选用土石 坝。 2、重力坝 有较好的地质条件，当地有大量的砂石骨料可以利用， 交通又比较方便时，一般多考虑修筑混凝土重力坝。 3、拱坝 当坝址地形为V形或U形狭窄河谷，且两岸坝肩岩基 良好时，则可考虑选用拱坝。
二、厂区布置
（一）厂区布置的任务 以水电站主厂房为核心，合理安排主厂房、 副厂房、变压器场、高压开关站、引水道、尾水 道及交通线等的相互位置。 （二）厂区布置的原则 （三）厂区主要建筑物的布置 1、主厂房布置 2、副厂房布置 3、变压器场和开关站的布置 4、尾水渠、交通线的布置及厂区防洪排水
（一）无坝取水枢纽 当河道枯水时期的水位和流量能满足取水要 求时，不必在河床上修建拦河建筑物，只需在河 流的适当地点开渠，并修建必要的建筑物自流引 水，这种取水枢纽称为无坝取水枢纽。 （二）有坝取水枢纽 当河道枯水时期的水位和流量能满足引水要 求，但河道水位较低不能自流引水时，需修建壅 水坝（或拦河闸）以抬高水位以满足自流引水的 要求，这种具有壅水坝的引水枢纽称为有坝取水 枢纽。
二、设计阶段的划分
水利工程设计分为预可行性研究报告、可行 性研究报告、招标设计和施工图设计四个阶段。
（一）预可行性研究阶段 在流域综合利用规划、河流（河段）水电规划和电网 规划基础上进行的设计阶段为预可行性研究阶段。其任务 是论证拟建工程在国民经济发展中的必要性、技术可行性、 经济合理性。 （二）可行性研究阶段 可行性研究阶段的主要任务是进一步论证拟建工程的 技术可行性和经济合理性，并解决工程建设中重要的技术 经济问题。
第二节 拦河坝水利枢纽的布置
拦河坝水利枢纽是为解决来水与用水在时间 和水量分配上存在的矛盾修建的以挡水建筑物为 主体的建筑物综合运用体，又称水库枢纽，一般 由挡水、泄水、放水及某些专门性建筑物组成。 将这些作用不同的建筑物相对集中布置，并保证 它们在运行中良好配合的工作，就是挡河坝水利 枢纽布置。 拦河坝水利枢纽布置的主要工作内容有坝址、 坝型选择和枢纽工程布置等。
五、有坝取水的布置
（一）沉沙槽式渠首 （二）人工弯道式渠首 （三）底拦栅式渠首 （四）底部冲沙廊道式渠首 （五）两岸引水式渠首 （六）少泥沙河流上综合利用的有坝渠首布置
第四节 厂区布置
一、水电站厂房的功用和基本类型
水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设 施，包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、 开关站等，也是运行人员进行生产和活动的场所。
二、取水枢纽的工作特点
（一）无坝取水枢纽的工作特点 （1）受河道水位涨落的影响较大。 （2）河床变迁的影响较大。 （3）水流转弯的影响。 （4）渠首运行管理的影响。 （二）有坝引水枢纽的工作特点 （1）对上游河床的影响。 （2）对下游河床的影响。
三、取水枢纽布置的一般要求
除枢纽的各个建筑物应满足一般水工建筑物的要求外， 取水枢纽的布置还应满足以下的要求： （1）在任何时期，都应根据引水要求不间断地供水。 （2）在多泥沙河流上，应采取有效的防沙措施，防止泥 沙入渠。 （3）对于综合利用的渠首，应保证各建筑物正常工作互 相不干扰。 （4）应采取措施防止冰凌等漂浮物进入渠道。 （5）枢纽附近的河道应进行必要的整治，使主流靠近取 水口，以保证引取所需水量。 （6）枢纽布置应便于管理，易于采用现代化管理设施。
四、无坝取水枢纽的布置
（一）无坝取水枢纽位置选择 （1）根据河流弯道的水流特性，无坝渠首应设 在河岸坚固、河流弯道的凹岸，以引取表层较清 水流，防止泥沙入渠。 （2）在有分汊的河段上，一般不宜将取水口布 置在汊道上。 （3）无坝渠首也不宜设在河流的直段上。 （二）无坝取水枢纽的布置形式 根据情况不同有三种布置形式，即位于弯道 凹岸的渠首、引水渠式渠首和导流堤式渠首。
（一）水电站厂房的主要功用 （1）将水电站的主要机电设备集中布置在一起，使其具 有良好的运行、管理、安装、检修等条件。 （2）布置各种辅助设备，保证机组安全经济运行和发电 质量。 （3）布置必要的值班场所，为运行操作人员提供良好的 工作环境。
（二）水电站厂房的类型 1、按厂房结构分类 （1）河岸式厂房。 （2）坝后式厂房。 （3）河床式厂房。 2、按机组主轴布置方式分类 （1）立式机组厂房。 （2）卧式机组厂房。
（四）施工图设计阶段 施工图设计是在招标设计的基础上，对各建筑物进行 结构和细部构造设计，最后确定地基处理方案，确定施工 总体布置及施工方法，编制施工进度计划和施工预算等， 并提出整个工程分项分部的施工、制造、安装详图。
三、设计所需的基本资料
由于设计阶段的不同，所需资料的广度和深 度也不同，一般需掌握的基本资料有以下几方面： （1）自然地理。 （2）地质。 （3）水文。 （4）气象。 （5）社会经济。 （6）作为设计依据的各种规程、规范。