水电站-水工基础知识.ppt

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1、 水工专业知识 一河流的水文要素 1 水位河流某断面某时刻的水位 是指该时刻在某断面的水面对于国家规定的水准零点的高程 以米为单位 1956年国家规定各水准点采用黄海高程系统 即以青岛验潮站求得的黄海多年平均海水面为统一的高程零点基面 1 绝对高程 点X至大地水准面的铅垂距离 又称为海拔 2 相对高程 点A与点X之间的铅垂距离 一河流的水文要素 2 流量河流某断面某时刻的流量 是指在该时刻单位时间内流经该断面的水体积 测验方法很多 常用的方法为流速面积法 其中包括流速仪测流法 浮标测流法 比降面积法 流速仪测流法和浮标测流法是通过测量流速和断面来推求流量 则是我国目前使用的基本方法 3 降水量

2、 指一定时段内降落在某一点或某一面积上的雨量 单位为mm 记至小数后一位 日雨量是以每天上午8点作为分界 将本日8点至次日8点的降水量作为本日的降水量 4 含沙量河流某断面某时刻的含沙量 是指单位体积的浑水中所含悬移质的干重量 一河流的水文要素 泥沙按其不同的运动方式可分为悬移质和推移质 悬移质是指悬浮在水中水流向下移动的泥沙 推移质是指贴近河床的一层为水流推动而下移的泥沙 同一泥沙颗粒是悬移质还是推移质 一方面取决于自身的重量 另一方面取决于水流的速度 一般而言 河流中悬移质的数量多余推移质 二 河流的水文特性 1 丰水年某些年份雨量大 河流水量多 称为丰水年 2 枯水年某些年份雨量少 河流

3、水量少 称为枯水年 3 汛期 洪水季节 一年中 一般来说 夏秋季节雨量大 河流水量多 称为汛期或洪水季节 5月 10月 4 枯期冬春季节雨量小 河流水量小 称为枯期 11月至次年4月 二 河流的水文特性 5 过程线表示水文要素随时间变化的曲线称为过程线 6 流量 或水位 过程线以横坐标表示时间 纵坐标表示流量 或水位 按照时间顺序将逐日平均流量 或水位点绘在纸上 连接各点的曲线 即为流量 或水位 过程线 7 洪水过程线为研究一次洪水而绘制的短期流量过程线称为洪水过程线 一般以瞬时流量为纵坐标 以时间为横坐标 二 河流的水文特性 8 洪峰流量 一次洪水的最大流量称为洪峰流量 9 洪水总量 一次洪

4、水的总流量称为洪水总量 10 洪水历时 洪水涨落所经历的时间称为洪水历时 11 重现期指平均多少年可能出现一次 或多少年一遇 例如 百年一遇的洪水流量为800m3 s的洪水 就是指平均一百年可能出现一次流量800m3 s的洪水 也可以说等于或大于800m3 s的洪水的频率是1 三水工建筑物的分类 水工建筑物 为满足发电 灌溉 供水等方面的效益 需要在河流的适宜河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水利枢纽 由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽 水工建筑物种类繁多 按其作用 可以分为以下几类 一般性建筑物与专门建筑物 一 一般性建筑物 不仅为某一水利事业部门

5、服务的水工建筑物 三水工建筑物的分类 1 挡水建筑物用以拦截水流 抬高水位或形成水库 如各种闸 坝以及为抗卸洪水或挡潮沿江河海岸修建的提防等 2 泄水建筑物用以宣泄多余水量 泥沙和冰凌或人防 检修而放空水库 渠道等以保证坝和其它建筑物的安全 如溢流坝 溢洪道 泄洪洞等 3 取水建筑物用以自水库和河流取水以供灌溉 发电 给水的需要 如进水闸 抽水站 4 输水建筑物 三水工建筑物的分类 为灌溉 发电和供水的需要 从上游向下游输水用的建筑物 如引水隧洞 引水函管 渠道 渡槽等 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为防护水库 湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷 如导流堤 护

6、底和护岸等 二 专门性建筑物 1 水电站建筑物如水电站的压力管道 压力前池 调压井和电站厂房等 2 灌溉建筑物如灌溉渠道上的节制闸 分水闸和倒吸虹等 三水工建筑物的分类 3 水运建筑物保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物 如船闸 升船机 筏道等 4 给水 排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的鱼类通过闸坝而修建的鱼道 升鱼机等 四水库的特征水位和库容 1 水库分类 A 日调节 只能对当日的天然来水量进行重新分配 可以承担负荷变化 B 周调节 只能对一周内的天然来水量进行重新分配 可以承担负荷变化 C 年调节 汛期将多余水量蓄在水库内 供

7、枯水期使用 调节周期为一年 D 多年调节 把丰水年多余水量拦蓄在水库内 补充枯水年水量的不足 四水库的特征水位和库容 2 水库的特性曲线 水位 库容曲线 Z V曲线 3 水库的特征水位和库容 水库的水面高程称为库水位 库水位以下的蓄水体积称为库容 水库的总库容可分为死库容 兴利库容和防洪库容三部分 由各种库水位划分 四水库的特征水位和库容 1 死水位和死库容指在正常运用情况下 允许水库消落的最低水位 死水位以下的库容称为死库容或垫底库容 2 正常蓄水位和兴利库容 在正常运行条件下 为了满足兴利部门枯水期的正常用水 水库在供水开始时应蓄到的最高水位 叫正常蓄水位 又称正常高水位 正常蓄水位到死水

8、位之间的库容 是水库实际可用于径流调节的库容 称为兴利库容 又称调节库容或有效库容 正常蓄水位与死水位之间的深度 称为消落深度 又称工作深度 四水库的特征水位和库容 3防洪限制水位和结合库容 水库在汛期允许蓄水的上限水位 又称汛期限制水位 防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容 称为结合库容 又称共用库容 4防洪高水位和防洪库容 水库下游有防洪要求时 遇到下游防护对象的设计标准洪水时 水库经调洪后 坝前达到的最高水位 称为防洪高水位 防洪高水位至防洪限制水位间的库容称为防洪库容 四水库的特征水位和库容 5 设计洪水位和拦洪库容 当遇到大坝设计标准洪水时 水库经调洪后 坝前达到的最高水位 称为设计洪

9、水位 它至防洪限制水位间的水库容积称为拦洪库容 6 校核洪水位和调洪库容 当遇到大坝校核标准洪水时 水库经调洪后 坝前达到的最高水位 称为校核洪水位 它至防洪限制水位间的水库容积称为调洪库容 四水库的特征水位和库容 五 水利水电工程的分等和水工建筑物的分级 1 工程等别 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 本标准自2000年8月1日起实施 1 1 1水利水电工程的等别 应根据其工程规模 效益及在国民经济中的重要性 按表下表确定 五 水利水电工程的分等和水工建筑物的分级 一 水利水电工程分等指标 五 水利水电工程的分等和水工建筑物的分级 二 拦河水闸工程分等指标 五 水利水电工

10、程的分等和水工建筑物的分级 三 水工建筑物级别 五 水利水电工程的分等和水工建筑物的分级 永久性建筑物 指枢纽工程运行期间使用的建筑物 根据其重要性分为 主要建筑物 指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物 如 坝 泄洪建筑物 输水建筑物及电站厂房 次要建筑物 指失事后不致于造成下游灾害或对工程效益影响不大 易于恢复的建筑物 例如 失事后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙 导流墙 工作桥及护岸等 临时建筑物系指枢纽工程施工期间使用的建筑物 如 导流建筑物 六洪水标准 一 洪水特性 1 洪水可分为 A 雨洪 由于暴雨形成的洪水 B 春汛 由于融雪形成的洪水 2 洪水过程线 描述洪水随时间

11、变化的曲线 Q F T 3 洪峰流量 洪水过程最大达到的流量 某一时断 六洪水标准 4 洪水总量 洪水过程通过某一过水断面的水体总量 5 洪水三要素 峰 型 量 二 洪水频率与重现期1 洪水频率 P m nm 在某一间断观测资料中大于或等于某一变量的累积次 n 观测资料的总次数 2 重现期 某一个变量在长时间内平均多少年出现一次 这个平均间隔期即重现期 N 1 p 六洪水标准 三 山区 丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准 重现期 年 六洪水标准 四 水电站厂房洪水标准 重现期 年 七 取水枢纽工程 为了从水源引取符合一定要求的水流 以满足灌溉 发电 城市工业和生活用水部门的需要 在渠首

12、兴建的取水建筑物的综合体 称为取水枢纽工程 取水枢纽有两大类 一是自流取水 一是机械抽水 自流取水有以下三种 1 无坝取水枢纽 当河道枯水期水位流量能满足发电引水要求时 不必在河床上修建拦河建筑物 只需在适宜的地点修建必要的建筑物引水 这种枢纽不能控制河道水位流量 枯期的引水可靠性差 无坝取水枢纽的布置 A 位于弯道凹岸取水枢纽的布置利用河流弯道环流原理 取水口建在河流的弯道凹 七 取水枢纽工程 岸引取表层较清水流 主要由拦沙坎 引水渠 进水闸和沉沙设施组成 拦沙坎用来加强环流作用 使底部泥沙顺利冲走 引水渠的作用是引导水流平顺地进入闸孔 进水闸起着控制和调节流量的作用 沉沙池用来沉淀悬移质中

13、的粗颗粒泥沙 B导流堤式无坝取水枢纽布置在山区河道或在不稳定河道上取水时 常采用设有导流堤的取水枢纽 如 都江堰水利工程 七 取水枢纽工程 2 有坝取水枢纽布置在河道水位较低不能自流引水 或在枯水期需引用河道大部或全部来水时 须修建拦河雍水建筑物以抬高水位自流引水 这种取水方式工作可靠 有利于综合利用 有坝取水枢纽由 雍水坝 或拦河闸 进水闸及各种防沙入渠的设施 如冲沙闸 沉沙池等 组成 映 渔 耿都是这种形式 取水枢纽防沙的工作原理 在取水枢纽的布置和设计中 如何做到引水防沙 一直是人们研究的重要问题 下面简单介绍一下防沙的工作原理 结合实际的水工运行工作也有一定的指导作用 1 泥沙与弯道环

14、流 泥沙的分布规律是水流的表层泥沙少而颗粒细 底层多而颗粒粗 水流具有挟沙能力 流速越大 挟带泥沙的能力越大 当水中含沙量小于挟沙能力时就产生冲刷 当水流的挟沙能力大于其挟沙能力时就产生淤积 取水枢纽防沙的工作原理 水流经过弯曲河道时产生离心力 使凹岸水面产生雍高 凸岸水面降低 上下面产生横比降 因而产生压力差 由于底部压力差大于离心力使水流由凹岸流向凸岸 表层水流则由凸岸流向凹岸 从而形成横向环流 横向环流与纵向的水流结合而产生螺旋流 这种含沙量少的表层水流流向常使凹岸产生冲刷 凸岸产生淤积 经典实例 都江堰水利枢纽 水流型态和水头损失 液体流动过程中 由于粘滞性的存在 同时固体边界的影响

15、使水流断面上的速度分布不均匀 各流层水质点的运动速度不同 使流层间产生了内摩擦力 内摩擦力阻力消耗一部分机械能而产生的能量损失 即水头损失 水头损失分为 沿程水头损失与局部水头损失 两者之和为总水头损失 水流有两种型态 一种是层流 一种是紊流 水利工程中 绝大多数水流都属紊流运动 紊流最基本的特征是液流质点的相互混掺和运动要素 各点流速 动水压强 的脉动现象 压强的脉动增加了建筑物的瞬时荷载 可能引起建筑物的振动 从而增大气蚀的可能性 同时也是水流掺气和挟沙的原因之一 水工建筑物的气蚀 发生气蚀的原因 水工建筑物及水力机械的易气蚀部位 气穴与气蚀的产生 取决于边界条件及动水压强的分布 凡边界发

16、生急剧变化的局部地方 水流流速可能增大 流线发生弯曲 水流与边界分离 这些都会形成低压区 产生气穴 而在下游侧气穴破裂 溃灭区可出现气蚀 如 隧洞进口收缩部位 溢流堰顶 闸门槽 隧洞转弯段 突起的钢筋头 转轮叶片出口边的背面 水工建筑物的气蚀 防止和减轻气蚀的的措施 1 改善过流边界的轮廓线 使水流能平顺流过建筑物 2 对水流局部低压区通入空气 如通气孔的设置 3 选用抗气蚀性能好的材料 如 选用高标号的混凝土 环氧砂浆或钢板衬砌 高速水流掺气对建筑物的影响 1 高速水流的掺气 水流经过溢流坝 陡槽 高压闸门 明渠 隧洞 当流速达到一定值时 空气就会大量掺入水流中 形成乳白色的水气混合物 这种

17、水流称为掺气水流 2 掺气水流对水工建筑物的影响 1 水体体积的膨胀 水深加大 增大工程量 提高工程造价 2 形成的雾化区 不但影响工作和生活 还会影响到建筑物及电气设备的安全运行 3 增强消能效果 减轻对下游河床的冲刷 4 在一定条件下 适当的掺气能减小气蚀的破坏作用 八水电站的类型 一 水能计算N 9 81HQRH 水头Q 流量R 水电站的效率 二 水电站的类型 1 按集中落差的方式可分 A 坝式 八水电站的类型 B 引水式C 混合式2 坝式开发 坝式水电站是在河道上修建坝来抬高上游水位 形成落差 坝式水电站按照厂房的布置又可分为如下几种类型 1 坝后式水电站 特点 水头较高 厂房不挡水

18、能调节 厂房和坝可以用缝分开 适用条件 H 25米 河流的中 上游 八 水电站的类型 3 坝内式水电站水电站厂房布置在混凝土坝坝体内 厂房是坝体的一部分 起坝顶可以溢流 如上尤江 江西省 凤滩 湖南省 和枫树坝 广东省 4 河床式水电站 厂房是挡水建筑物的一部分 适用条件 水头一般小于25米 一般库容小 适用于下游 中下游 这种水电站水头都低于30 40米 一般建在河流的中下游 特点是厂房本身也可以作为挡水坝的一部分 直接承受上游的水压力 水头较低的河床式水电站不用坝而用闸挡水 如 葛州坝 湖北 富春江 浙江 西津 广西 和八盘峡 甘肃 耿达电站首部枢纽 七水电站的类型 水电站厂房紧靠坝体 布

19、置在坝下游 通过设置在坝内的压力管道直接引水送给厂房内的水轮机 上游的水压力由大坝承担 厂房不承受挡水作用 如丰满 刘家峡 丹江口和盐锅峡 2 坝后溢流式水电站当水电站建在较窄的河床上时 此时将厂房布置在溢流坝下游 溢流口泄下的水流通过厂房屋顶射入下游河床中 如新安江 浙江省 乌江渡 贵州省 八 水电站的类型 A 优点 a 可用水库进行调节 综合利用b 引水系统短 水头损失小C 工程比较集中B 缺点 淹没损失大3 引水式开发 这种电站采用坡度较缓的明渠或隧洞等引水道 将水引至其末端形成集中落差 未了将水流引入引水道 常在引水道的起端修建拦河闸或较低的坝来拦截河流 引水式水电站的建筑物一般包括三

20、部分 1 首部枢纽 包括拦河坝 泄水建筑物及水电站 八 水电站的类型 进水建筑物等 2 引水建筑物 包括引水道 压力前池 调压井 平水建筑物及压力钢管等 3 厂房枢纽 包括厂房 变电及配电建筑物和尾水建筑物等 利用纵降比较小的人工引水工程从纵降比较大的天然河道中引水 在引水系统的末端与下游河水位间形成落差 获得水头 分为 A 有压引水式有压引水式水电站 特点 1 水流状态为无自由水面的有压流 2 小流量高水头 八 水电站的类型 其引水建筑物为压力隧洞或压力钢管 发电流量由有压进水口引入压力隧洞 经压力管道进入厂房内水轮机 压力隧洞与压力管道之间可能设有调压井 室 发电后的尾水经尾水渠排往下游

21、B 无压引水式无压引水式水电站 特点 1 水流状态为有自由水面的自由流 2 流量小 其引水建筑物为无压明渠或无压隧洞 发电流量由进水口引入渠道 至渠道末端压力前池后经压力管道进入厂房内水轮机 发电后的尾水经尾水渠泄往下游 八 水电站的类型 3 混合式开发 在河段适宜地段拦河筑坝 坝址上游落差由坝集中 坝下游水头由有压水道集中 而水电站水头由这两部分组成 九水工建筑物的组成 水电站建筑物的组成 1 挡水建筑物 用以截断河流 集中落差 形成水库 一般为闸或坝 2 泄水建筑物 用以排泄多余水量 如溢洪道 泄水隧洞 3 取水建筑物 将水引进引水道 如取水口 4 输水建筑物 将水输送到水轮机 如明渠 隧

22、洞 九水工建筑物的组成 5 发电 变电 配电建筑物 如厂房 开关站等 6 平水建筑物 当水电站负荷变化时 用以平稳引水建筑物中流量和压力的变化 如调压井 压力前池 二 坝或闸1 坝按稳定条件主要分为 A 重力坝 依靠自重维持坝体稳定 九水工建筑物的组成 重力坝的荷载 1 坝体自重WG WG V A L 混凝土密度 23 0 23 5KN m32 静水压力PH1水库水的水平方向静水压力PH1 它作用到坝体的上游面 是指向下游的推力 如果上游面不是垂直的 而是倾斜的或部分垂直部分倾斜 那么斜面上还要受到垂直的静水压力WH1的作用 同理坝段坝址侵在水中 坝下游还要受到下游水平水压力PH2和垂直水压力

23、WH2的作用 九水工建筑物的组成 PH1 1 2H1 0H1 1 2 0H12 0 水的密度3 坝底扬压力和坝体扬压力扬压力由两部分组成 浮托力WF和渗压力WS两部分组成 为了降低扬压力 主要是为了降低渗压力 提高重力坝的稳定性 一般要采取设防渗帷幕和帷幕后排水的措施 九水工建筑物的组成 防渗帷幕通常设在靠近上游坝踵附近的地基中 沿坝轴线方向钻深孔并灌以水泥浆或其他材料 以堵塞灌浆孔附近基岩的裂隙 使得这一部分基岩象一片隔开渗流的幕墙一样 故称为灌浆帷幕 它加长了渗流途径 可使帷幕下游的渗压力降低 坝基设防渗帷幕后 仍有水流渗过或绕过帷幕 若再在帷幕后面设排水孔 使渗水从排水孔排出 则能进一步

24、降低渗压力 除了坝底扬压力外 还存在作用于坝体内部的扬压力 称为坝体扬压力 因为坝体混凝土是分层 九水工建筑物的组成 分块浇筑的 必然存在着一些缝隙 混凝土本身也有很多缝隙 有的孔隙还是连通的 因此混凝土实际上是透水的 渗入坝体内部的水流就产生了扬压力 为了减少坝体扬压力 通常是在坝体的上游3 5米的范围内采用防渗混凝土 形成防渗层 4 泥沙压力和土压力5 浪压力 水库水面受到风力吹动形成波浪 对坝面产生冲击力 称为浪压力 九水工建筑物的组成 6 冰压力 在寒冷的地区 冬季水库表面结成冰层 其厚度可达1米以上 冰层温度上升时体积会膨胀 便产生冰层对坝面的挤压力 7 动水压力 溢流坝溢流时 溢流

25、面上有动水压力的作用 8 地震荷载 地震时 地面运动使坝体发生振动 就是说坝体受到了由于地震引起的力的作用 这个力称为地震惯性力 地震的时候可能发生向各个方向运动 而当地面向上游水平方向运动时 坝则受到向下游方向的水平地震惯性力作用 增大向下游方向的水平推力 在水库水位较高时会威胁大坝的安全 九水工建筑物的组成 B 拱坝 坝体修建成拱 坝体将水压力传递给两岸山体以维持自身稳定 2 重力坝的特点 A 重力坝主要依靠坝体自重来维持稳定 B 便于布置泄水和其它建筑物 C 对地形 地质条件适应性好 D 受扬压力影响大 E 需要温控散热措施 3 重力坝的泄水方式 坝顶溢流式 大孔口溢流式 深孔泄水式 九

26、水工建筑物的组成 4 重力坝的构造 A 坝休分缝 为了防止坝体因温度变形和地基不均匀沉陷而生裂缝 而对坝体进行的分缝 1 永久性横缝 垂直于坝轴线 将坝体分成若干段 间距 坝段长度 一般为12 20米 有时可达24米 绝大数重力坝的横缝为平面直缝 宽度为1cm左右 2 纵缝 减小施工时温度应力 而与横缝一起将坝体分成若干块 坝体温度降低后进行接缝灌浆 分垂直纵缝 间距15 30米 错缝 斜缝 以及不分纵缝的通仓浇筑 3 水平施工缝 坝体混凝土是由下向上分层 九水工建筑物的组成 浇筑的 层厚1 5 4 0米 上下层混凝土浇筑块之间的交界面形成水平施工缝 为了使两层混凝土结合良好 在浇筑上一层混凝

27、土之前 必须对下一层已浇筑的混凝土的表面进行凿毛 冲洗等处理 使之成为干净的麻面 并铺上一薄层高标号水泥砂浆 然后再在其上浇筑新混凝土 B 防渗 1 铺盖 坝体上游 水库与重力坝交接处 2 混凝土防渗墙 3 帷幕灌浆C 防冲 1 护坦 重力坝下游 2 海漫D 河道整冶工程 改变水流形态 改善水力条件 九水工建筑物的组成 1 导流墙 加强弯道环流 护坡等 2 束水墙 形成弯道环流 使水流平顺 利于排沙 冲沙 引水发电 3 导流洞 施工期间排水泄洪 运行期间泄洪 排沙 弃水 E 消能建筑 消力池 挑流鼻坎 1 底流式水跃消能 在坝下游设置消力池 使水流在限定的范围内产生水跃 利用旋滚 摩擦等消耗其

28、能量 九水工建筑物的组成 2 挑流消能 在溢流坝底部修建一挑流鼻坎 将高速水流挑向空中后跃入河中 要求地质条件较好 3 面流消能 4 消力戽消能 在坝脚处设置反弧水戽 三 取水建筑 1 取水口 根据湾道环流凹冲凸淤原理 取水口一般布置在河道的凹岸 取水口按其取水的形式可以分为 A 潜孔式B 敞口式 九水工建筑物的组成 2 沉沙池 扩大过水断面 降低流速 从而降低水流的泥沙挟带能力 使大量泥沙沉积在沉沙池 利用冲沙廊道等将泥沙排走 v q s A 沉沙池的构造 1 前引渠 将水流平顺的引入沉沙池 2 扩散段 扩散水流 3 正身段 沉沙 排池 4 收缩段 将水流平顺的引入输水系统 九水工建筑物的组

29、成 5 分流墩 扩散水流 降低流速 6 冲沙底孔 排沙廊道 冲沙 排沙B 沉沙池排沙的方式 1 水力连续排沙 2 机械排沙 四 输水建筑 引水隧洞 引水明渠 压力管道1 引水隧洞 A 有压洞 水流充满隧洞全部断面 九水工建筑物的组成 B 无压洞 隧洞过水时水不充满全洞 在洞顶留有一定空间 2 引水隧洞的构造 进口段 洞身A 进口段 拦污栅 喇叭口 闸门 通气孔 渐变段 1 喇叭口 使水流平顺避免产生负压 气蚀 2 拦污栅 拦截污物 减小其对水轮机的损坏 九水工建筑物的组成 3 闸门 调节流量 隧洞检修 4 渐变段 保证水流平稳衔接 5 通气孔 补气 降低闸开启 充水 时所产生的负压 减小气蚀

30、振动等 B 洞身 洞身的形式 门洞型 马蹄形 蛋形 圆形 在断面积一定的情况下 其中以圆形的过水能力和受力条件为最好 多采用圆形 3 压力管道 由水库 压力前池或调压井向水轮机输水的管道 九水工建筑物的组成 五 平水建筑 调压井 压力前池 1 调压井 减小水击产生的不利影响 一般应用于有压引水电站 2 调压井的分类 A 圆筒式B 阻抗式C 双室式D 溢流式 九水工建筑物的组成 E 差动式3 压力前池 将引水渠中的流量均匀的分配给各压力管道 应用于无压引水式电站 六 闸门 通过闸门的启闭来控制泄流和调节水位 1 闸门按其工作性质可分 A 工作门工作闸门系指经常用来调节孔口流量 且一般都在动水中启

31、闭的闸门 九水工建筑物的组成 B 检修门检修闸门系指当水工建筑物及其设备需要检修时使用的闸门 这种闸门总是在静水条件下操作的 C 事故门2 闸门按其结构形式可分 A 平板门B 弧形门 九水工建筑物的组成 七 拦污栅的作用拦阻水流携带的沉木 树木 杂草和其他固体杂物以及塑料垃圾等 使其不易进入引水道内 以确保闸门 阀门 水轮机等有关设备不受损坏 拦污栅一般采用倾斜布置 这样可以增大栅面 减小过栅流速和水头损失 还便于清理污物 十 梯级电站的运行 梯级运行方式 上游电站的部分技术参数 装机容量 单机引用流量 发电引用流量 若上游电站闸首开闸泄流 河水到达本电站库区的时间 枯期约min 汛期约min

32、 联系和掌握上游电站的机组 负荷以及开闸泄流等情况 当上游电站负荷 运行机组等情况发生变化时 进行正确的闸门开度或负荷调整 十 梯级电站的运行 当上游电站停机冲沙 水库放空及蓄水 事故甩负荷或全停机时 根据上游电站所出现的情况 作出相应的措施 调整闸门的开度 全闭或全开 若闸前水位陡涨时 可短时开启其他闸弧门泄流 待水位下降时 再按规定的顺序进行闸门开度的调整要求中控室增减负荷或直至停机 情况紧急时可不经调度同意减压负荷以确保安全运行 范例 十一 防汛工作 1 水电厂防汛检查大纲 十一 防汛工作 2 国家电网公司水电站垮塌应急处理预案3 映秀湾水力发电总厂闸坝水电站垮塌应急预案 十一 防汛工作

33、 2006年发电部映闸防汛演习预案 水电站厂房的类型 1 地面式厂房 坝后式水电站 河床式水电站 坝后溢流式水电站 河岸式水电站等的厂房都是地面式厂房 2 坝内式厂房 3 地下式厂房 大坝观测的目的和内容 一 大坝观测的目的和任务 1 按规程要求 进行水工建筑物现场观测和经常性的资料整理分析 了解建筑物在运行期的工作状态 掌握其变化规律 2 及时发现异常现象或工程隐患 以便采取补救措施 3 通过对原型观测资料的整理分析 验证设计与试验成果 提高设计水平 同时也据此建立预报模型 对建筑物未来的工作状态进行预报 指导水库运行 大坝观测的目的和内容 二 大坝观测的项目和内容 项目 1大坝水平位移观测

34、2坝顶垂直位移观测3大坝扬压力观测4大坝 厂房内部埋设仪器观测观测内容 钢筋应力 钢管应力 钢管应变 预埋钢梁应力 混凝土应变 混凝土裂缝 岩石裂缝 渗透压力等 大坝检查项目 大坝检查项目 检查项目10 3 1大坝检查项目10 3 1 1坝顶相邻两坝段间是否存在不均匀位移或沉陷 伸缩缝开合情况 止水是否破坏或失效 10 3 1 2上游坝面有无裂缝 剥蚀现象及砼表面松软和脱落的程度 伸缩缝的开合及止水破坏情况 10 3 1 3下游坝面有无裂缝 剥蚀脱落现象 伸缩缝的渗漏 溶蚀情况 10 3 2坝体下游面 栏杆及泄洪建筑物检查项目10 3 2 1下游闸墩 护坦砼有无气蚀 裂缝 磨损 剥蚀 冲刷 相

35、邻闸段之间是否存在不均匀位移或沉陷 变形伸缩缝止水是否破坏 10 3 2 2引渠闸引渠段导墙 沉砂池边墙及其底部底板和冲砂廊道砼及砼盖板有无气蚀 裂缝 磨损 剥蚀 冲刷 漏水 堵塞等现象 外边墙基础冲刷情况 10 3 3坝体下游面及泄水建筑物检查项目10 3 3 1下游坝面 栏杆及路面砼有无损坏 相邻闸段之间是否存在不均匀位移或沉陷 变形及流态不良现象 10 3 3 2泄洪闸和引渠闸左右导墙 边墙砼有无气蚀 磨损 剥蚀 冲刷 有无裂缝 漏水 溶蚀 变形及流态不良现象 10 3 3 3在有条件时 应组织人员对闸后护坦 边墙及其末端的冲刷和掏空现象进行详细检查 特殊操作 反冲 冲沙的条件和要求 冲

36、沙程序由于河中水流携带有悬移质和推移质以及泥沙与漂浮杂物 引起库区淤积和污物堵塞拦污栅 需要实行冲沙 所以根据库区淤积和污物堵塞拦污栅情况申请 一般情况下各部栅差的累积在清渣或改变闸门开启方式的方法下不能有效降低 已影响到发电量情况下应反冲 冲沙 运行人员对冲沙的时机的掌握和冲沙成效 其运行经验占比重大 2 枯期开启闸门的工作程序 枯期开启闸门的工作程序 3 全停水的工作程序 全停水工作程序 水工安全性评价 水工安全性评价 水电站大坝运行安全管理规定 水电站大坝运行安全管理规定 复习思考题 1 水电站都有哪几种类型 你所在的电站属于哪种类型的水电站 2 你所在的水电站有哪些水工建筑物 3 重力坝主要的荷载 4 水位和流量的定义 5 闸门按其工作性质分类