水电站建筑物复习提纲.doc

第一章概论
水电站的类型:按集中河段落差方式的不同,可分为坝式水电站、引水道式水电站和混合式水电站。抽水蓄能、潮汐式电站也是重要形式。
坝式水电站:坝式水电站是拦河筑坝,坝前壅水,在坝址处形成落差所建的水电站。
引水道式水电站:引水道式水电站是在河段上游筑闸或低坝(或无坝)取水,经人工引水道引水到河段下游来集中落差所建的水电站。
混合式水电站:在同一河段上用坝集中上游部分落差,再通过有压引水道集中坝下游部分落差而形成总水头所建的水电站。适用条件:坝上游部分有良好筑坝库条件,下游部分坡降大时。
挡水建筑物:坝、闸、堰、堤
泄水泄沙建筑物:溢洪道、泄水洞、泄水泄沙孔
过坝建筑物:过船、木、鱼等
引水建筑物:进水口、沉沙池、引水道、前池或调压室、压
力管道、尾水道
发电厂及其附属建筑物:厂房、变电站、开关站
枢纽建筑物
水电站
建筑物
发电建筑物

水利发电优点:
1)水电是再生性能源;2)水力发电具有综合效益;3)水能可以进行调节;4)水力发电可以实现可逆;5)水力发电具有运行上的高度机动性;6)发电成本低,造价不高;7)能源利用率高;8)有利于改善生态环境。
第二章进水口及引水道建筑物
进水口的分类(按水流条件分,即供水入无压水道/压力水道):无压进水口:表面式进
水口(又称进水闸)常设于凹岸(防止漂浮物、泥沙进入)底部拦污栅式;有压进水口:坝式进水口、岸式进水口(竖井式和岸墙式)、塔式进水口。
进水口的要求:
1)要有必要的进水能力:进水口底坎足够低,过水断面足够大,有一定淹没深度;
2)水质符合发电要求:防止污物、冰块、有害泥沙进入造成淤积和建筑物设备受损;
3)水头损失要小:形状应平滑渐变,流态平顺,无突变涡流,流速尽量小,防止堵塞;
4)流量可按要求控制:设工作、检修闸门;
5)施工、安装、运行和检修方便:选择合理的布置和结构形式;
排沙方式可以是连续或定期的,方法有:水力冲沙、水力机械冲沙、机械排沙。
引水道的功用:集中落差,形成水头,并将水流输送到压力管道引入机组,然后将发电后的水流排到下游。有无压(无压隧洞、渠道)和有压引水道(有压隧洞、明管、明钢管)。
引水道要求:
1)有符合要求的输水能力:有足够的过水面积和流速,防止引水道中泥沙沉积,防止表面被冲蚀或长草增加n从而减小流速,防止岩石坍塌堵塞;
减少水头损失:减小弯道和断面变化,减小表面粗糙度;
保证水质:进水口采取防范措施,防止泥沙、冰凌、污物等进入;
尽量较少引水道向外漏水;
运行安全可靠,应能放空和维护检修,结构经济合理,便于施工运行。
涌波:丢弃负荷时,水轮机的引用流量突然减小,渠道水位由下游向上游逐渐升高,这种水位的升高现象是由渠道末端向渠道首端逐渐传递的。
消落波:电站增加负荷时,水轮机引用流量突然增加,但渠道来流量还来不及增加,渠道末的水量被引走,水位逐渐降低,这种水位降低现象也是由渠末向渠首逐渐传递的
压力前池功用:电站正常运行时,把流量按要求分配给压力管道,并使水头损失最小;水电站出力变化、事故时,与引水渠配合,调节流量;电站停止运行、压力管道关闭时,供给下游必需的流量;在压力管道事故时,紧急切断水流;防止引水道中杂物、冰凌与有害物泥沙进入压力管道。
压力前池组成:扩散段、前室、进水室(压力管道的进水口及设备)、泄水和排沙建筑物。布置:充分利用地形;前池应尽可能接近厂房,以缩短昂贵而且对安全要求高的压力管道;前池常需布置在靠近河岸的陡坡上,这样就使其工程量增加,对山坡及地基的稳定不利,渗漏可能会使山坡坍滑。
第三章压力管道总论及明钢管
压力钢管设计步骤
分析拟定钢管的总体布置:钢管的根数、直径、管道线、敷设方式、布置镇墩、支墩、岔管等;
进行钢管的水力计算:水头损失、水锤分析等;
选择钢管的材料、结构形式、初定管壁厚度;
分析确定荷载组合,进行较为精确的计算;
进行具体设备的细部布置设计;
绘制详图;
制定钢管的制作安装、试验和维修技术要求。
压力钢管定义:从水库或引水道末端的前池或调压室,将水在有压状态下引入水轮机输水管。
特点:坡度陡;承受电站的最大水头,且受水锤动水压力;靠近厂房。压力管道的主要荷载是内水压力,管道内径D(m)、水压H(m)及乘积HD值是标志压力管道规模及其技术难度的重要特征值。
分类:根据布置形式,分为1)明管(暴露在空气中);2)地下埋管(埋藏于地层岩石之中的钢管,可以是斜的、垂直的隧洞式压力管道);3)混凝土坝身管道(依附于坝身,有坝内埋管、坝上游面埋管、坝下游面埋管)。直径选择时经济流速:4~6m/s
压力管道供水方式:单元供水;联合供水;分组供水;
水力计算:水头损失计算和水锤计算。用以决定水电站的工作