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1、主要内容 进水口的功用和要求 有压进水口的类型及适用条件 有压进水口的位置高程及尺寸 有压进水口的主要设备 无压进水口及沉沙池,第二章 水电站进水口,进水口的功用和要求,一、功用：是水电站水流的进口，按照发电要求将水引入水电站的引水道。,进水口的功用和要求,二、基本要求 要有足够的进水能力。合理安排其位置和高程，水流平顺并有足够的断面尺寸。 水质要符合要求。要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备。 水头损失小。位置合理，轮廓平顺、流速较小，尽可能减小水头损失。 可控制流量。进水口须设置闸门。 满足水工建筑物的一般要求。,进水口的功用和要求,三、分类(按水流条件分) 无压：类似于水闸，水流为明流
2、，引取表层水，适用于无压引水式电站。 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。,有压进水口的类型(按结构特点)和适用条件,闸门竖井式进水口 塔式进水口 岸坡式进水口 坝式进水口（包括河床式进水口） 分层取水进水口,有压进水口通常由进口段、闸门段、渐变段及操作平台和交通桥组成。,一、闸门竖井式进水口,特征：在隧洞进口附近的岩体中开挖进口段和闸门竖井，隧洞进口加以扩大，开挖成喇叭形，以使入水平顺。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
3、开挖平洞和竖井的情况。,一、闸门竖井式进水口,二、塔式进水口（1）,特征：进口段、闸门段及其上部框架形成一个塔式结构，耸立在水库中，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边或坝顶相连。塔式进水口可一边或四周进水。 适用：当地材料坝及进口处山岩较差、岸坡又比较平缓而不宜采用闸门竖井式进水口的情况。,二、塔式进水口（1）,二、塔式进水口（1）,二、岸塔式进水口（2）,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。要有足够的稳定性和强度。 适用：地质条件差，山坡较陡，不易挖竖井的情况。,二、岸塔式进水口（2）,三、岸坡式进水口,特征：又称为
4、斜卧式进水口，其结构连同闸门槽、拦污栅槽贴靠斜坡倾斜的岸坡布置，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承受。 适用：地质条件差，不易挖竖井的情况。,三、岸坡式进水口,四、坝式进水口,特征：进水口依附在坝体的上游面上，并与坝内压力管道连接。进口段和闸门段常合二为一，布置紧凑。 适用：混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式厂房。,四、坝式进水口,有压进水口的位置、高程及尺寸,一、位置 原则：水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水。进水口后接压力隧洞，应与洞线布置协调一致，要选择地形、地质及水流条件均较好的位置。,有压进水口的位置、高程及尺寸
5、,二、高程 1、顶部高程：进水口顶部高程应低于运行中可能出现的最低水位，并有一定的埋深：,2、底部高程：进水口的底部高程通常在水库设计淤沙高程以上0.51.0m，当设有冲沙设备时，应根据排沙情况而定。,有压进水口的位置、高程及尺寸,三、轮廓尺寸 组成：一般由进口段、闸门段、渐变段组成 进水口的轮廓应使水流平顺，流速变化均匀，水流与四周侧壁之间无负压及涡流。 进口流速不宜太大，一般控制在1.5m/s左右,1、进口段,作用是连接拦污栅与闸门段。 隧洞进口段为平底，两侧收缩曲线为四分之一圆弧或双曲线，上唇收缩曲线一般为四分之一椭圆。 进口段的长度没有一定标准，在满足工程结构布置与水流顺畅的条件下，尽
6、可能紧凑。,2、闸门段,闸门段是进口段和渐变段的连接段，闸门及启闭设备在此段布置。 闸门段一般为矩形，事故闸门净过水面积为(1.11.25)洞面积；检修闸门孔口与此相等或稍大。 门宽B 等于洞径D，门高略大于洞径D。,3、渐变段,矩形闸门段到圆形隧洞的过渡段。 通常采用圆角过渡，圆角半径r可按直线规律变为隧洞半径R ； 渐变段的长度：一般为隧洞直径的1.52.0倍；侧面收缩角为68为宜，一般不超过10。,有压进水口的主要设备,一、拦污设备(trash rack或trash screen) 1. 作用：防止有害污物、漂浮物等进入进水口，影响过水能力。 2. 布置： (1) 平面倾斜式：倾角一般为
7、60-70。过水断面大，易于清污，适用于闸门竖井式、岸塔式、岸坡。 (2) 平面直立式：适用塔式、坝式 。 (3) 多边形式：适用坝式水口。,拦污栅图片,一、拦污设备,3.结构 支承结构：一般金属框架或钢筋混凝土结构； 栅片结构：由若干栅片组成，栅片放在支承结构的栅槽中。尺寸为4.52.5m(高宽) 4.清污及防冻 定期清污（人工、机械） 注：拦污栅框架顶部应高出需要清污时的相应水库水位,一、拦污设备,5设计 (1) 过栅流速：v1m/s (2) 栅条间距b：根据水轮机的型式确定。 HL：b=D1/30 ZL: b=d1/20 CJ: b=d/5 (3) 拦污栅与进水口之间的距离不小于D（洞径
8、或管道直径） (4) 设计荷载：按45m水头的水压力设计。超过45m时，自动停机。,二、闸门及启闭设备,1. 工作闸门(事故闸门)(emergency gate) 作用：紧急情况下切断水流，以防事故扩大。 运用要求：动水中快速(12min)关闭，静水中开启。 布置方式：一般为平板门。一口、一门、一机(固定卷扬启闭机)，以便随时操作。,二、闸门及启闭设备,2. 检修闸门(bulkhead gate)： 作用：设在工作闸门上游侧，检修事故闸门和检修门槽时用以堵水。 运用要求：静水中启闭。 布置方式：平板闸门，几个进水口共用一套检修闸门，启闭可用移动式或临时启闭设备，平时检修闸门存放在储门室内。,三
9、、通气孔及充水阀,1通气孔(air hole) 位置：有压进水口的事故闸门之后 作用：引水道充水时用以排气，事故闸门紧急关闭放空引水道时，用以补气以防出现有害真空。 面积=最大进气流量/允许进气流速Va 露天式管道进水口，Va一般取3050m/s，坝内管道和隧洞：Va取7080m/s。 规范：通气孔面积可取管道面积的5%左右。,三、通气孔及充水阀,2充水阀(filling valve) 作用：开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便在静水中开启闸门，从而减小启门力。 尺寸：根据充水容积、下游漏水量及要求的充水时间来确定。 位置： 设置在坝内廊道。坝式进口设旁通管，管的上游通至上游坝面，下
10、游至事故闸门之后，旁通管穿过坝体廊道，并在廊道内设充水阀。 设置在平板门上,无压进水口及沉沙池,一、无压进水口,一、无压进水口,1特征、适用条件、作用 特征：无压进水口内水流为明流，以引表层水为主。进水口后一般接无压引水道。 适用：适用于无压引水式电站。 作用：控制水量与水质，并保证使发电所需水量以尽可能小的水头损失进入渠道。,一、无压进水口,2.位置 应布置在河流弯曲段凹岸，利用弯道水流原理取清水。 3.拦污设施 一般均设拦污栅或浮排以拦截漂浮物。 4. 拦沙、沉沙、冲沙设施,二、沉沙池(Sand basin),二、沉沙池,1.位置：位于无压进水口之后，引水道之前。 2.工作原理：加大过水断
11、面，减小水流的流速及其挟沙能力，使其有害泥沙沉淀在沉沙池内，将清水引入引水道。,二、沉沙池,3.设计要点： 面积：取决于池中水流平均流速(0.25-0.7m/s),视沙粒径而定。 长度：考虑沉沙效果及工程造价。 进口采取分流墙、格栅等措施，使池中水流流速分布均匀，否则池中将在局部地区沉淀泥沙，而大量有害泥沙将在高速区通过沉沙池。,二、沉沙池,4.排沙方法 水流冲沙 连续冲沙：由底部冲沙廊道进行。 定期冲沙：关闭池后闸门，降低池中水位，向原河道冲沙。 机械排沙 挖沙船,思考题,1、简述有压进水口的主要型式、各种型式布置特点及适用条件， 2、如何确定有压进水口的位置、高程、轮廓尺寸? 3、拦污栅的工作要求?拦污栅的布置设计如何进行? 4、沉沙池的工作特点和设计要求? 5、无压进水口的运行特点？其位置如何选择？,谢 谢,