水电站建筑物各章重点.docx
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水电站建筑物各章重点
水电站建筑物各章重点
丁磊
第一章水电站进水口建筑物
1.位置位于引水系统的首部。
功用:
按发电要求将水引入水电站的引水道。
2.应满足的要求:
1.流量足:
合理的安排高程2.水质好,拦污、排沙3.能控制闸门、阀门4水头损失小,进水口形状合理5满足结构要求-强度,刚度,稳定性
3.水电站进水口分为:
有压进水口和无压进水口
1有压:
压力流,取深层水,无自由水面,后接有压引水系统。
2无压:
明流,取表层水,有自由水面,后接明渠引水系统。
有压进水口:
1.有压进水口的组成:
1.进口段2.闸门段3.渐变段
2.有压进水口设备和构成:
设备1.拦污栅2.启闭机3闸门。
构造:
1.通气孔2.旁通管
3.各种进水口的适用条件
隧洞式进水口布置:
整个山体中开挖的隧洞里,闸门布置在开挖的竖井中
优点:
结构简单,不受风浪和冰冻的影响,地震影响比较小,安全可靠
缺点:
竖井之前的隧洞段不便检修,竖井开挖困难
适合:
地质条件好,地形较陡
墙式进水口布置:
山体之外,紧靠山体的单独墙式建筑物
要求:
要承受水压力及山岩压力,有足够的强度和稳定性
适合:
地质条件差,地形较陡,不易开挖竖井
塔式进水口布置:
进口段,闸门段单独竖立在水库中,独立于岩体之外
要求:
要承受水浪压力和地震压力较大,稳定性差
适合:
地质条件差,岸坡较缓
坝式进水口布置:
在坝体上
要求:
削弱了坝体,进口段和闸门段合并
适合:
混凝土重力坝
4.有压进水口的位置要求:
1水流平顺2无淤泥3无干扰4协调
高程(闸门顶)确定原则:
低于运行中的可能出现的最低水位,不产生漏斗状吸气漩涡
轮廓尺寸确定原则:
水头损失小,工程造价低
5.拦污设备
1作用:
防止有害污物进入或堵塞进水口
2形式:
拦污栅,浮排
3布置:
平面:
一字型:
便于清污适合洞式和墙式进水口
多边形:
适于塔式和坝式进水口
竖向:
垂直:
适于坝式进水口
斜放:
适合于洞式,墙式,塔式
优点:
断面比较大,易于清污,便于人工和机械清污
4拦污栅的组成:
a墩座b横梁c栅片d栅条
传力途径:
荷载——栅条——横梁——墩座——基础
6.闸门及启闭设备:
工作闸门:
作用:
当机组或引水道发生事故时,切断水流,防止事故扩大
要求:
动水中关,静水中启
形式:
平板门,配上固定的起闭机
放置:
吊放在孔口顶
检修闸门:
作用:
当检修事故闸门及其槽时用以挡水
要求:
静水开闭
形式:
平板门,可以几个进水口共用一套检修闸门
7.通气孔与充水阀
通气孔:
作用:
当引水道充水时用以排气,事故闸门关闭放空引水道时用以补气
位置:
工作闸门后,顶高程高于最高洪水位
充水阀的作用:
开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压,以便于静水中开启闸门,减少启闭力
8.无压进水口和沉沙池
无压进水口:
位置:
河流弯曲段凹岸
拦污设备:
双层浮排+拦污栅
拦沙:
拦沙坝
沉沙池:
原理:
利用扩大的断面,减小水流的流速,减小水流携带泥沙的能力,使有害泥沙沉积在池内
第二章水电站引水道建筑物
一.引水道:
功用:
1.引入水流2.集中水头
要求:
1.流量足2水质好3.水头损失小4.能控制5.稳定、经济
分类:
1.有压2.无压
二.引水渠道条件:
1.水位变化小2.地形平缓3.岸坡稳定4.中小型水电站
布置:
尽量沿山坡等高线布置
三.引水渠道非自动引水渠道:
特点:
靠渠末的溢流堰来调节水量
适用:
渠道较长,下游有用水要求
自动引水渠道:
特点:
靠渠道自身水面线的变化来改变输水量的变化
适用:
渠道较短,下游无用水要求
四.引水隧洞的特点(与明渠相比):
1.洞线短2.调节性能好3.受地表影响小4.利用围岩抗力5.对施工的机械化要求高6.造价高,工期长
2.分类:
有压隧洞和无压隧洞
3.线路选择的原则:
洞线短,弯道少,沿线的工程地质、水文地质条件要好,并便于布置施工平洞
1.地形条件:
隧洞进出口地形宜陡
2.地质条件:
地质构造简单,山岩较完整坚固,山坡稳定区
3.施工条件:
对于长隧洞应该考虑设支洞,加快施工进度
4.水力条件:
洞线尽可能直,少转弯
五.压力前池:
作用:
1.平稳水压平衡水量2.均匀分配流量3.渲泄多余水量4.拦污物和泥沙5.改变水流流态,从无压到有压
组成:
1.前池2.进水口3.冲沙、拦沙4.拦污
布置:
1.水流平顺2.地质条件好,布置在挖方基础上3.尽可能靠近厂房
进水方式:
1.正向进水2.侧向进水3.斜向进水
第三章水电站压力管道
一.功用:
向水轮机输送并分配水量
特点:
内水压力大,坡度陡,承受动水压力
二.分类1.按材料:
钢管,钢筋混凝土管,预应力钢筋混凝土管,钢衬钢筋混凝土管2.按结构形式:
明管,地下埋管,混凝土坝身管道
三.压力管道规模的判别:
HD(m.m)H——管内可承受的最大内水压力D——管子的内径
四.压力管道的供水方式:
1.单元供水优:
1.运行方便2.不设下闸门3.维修方便4.结构简单,便于施工
缺:
1.工程量大2.造价高3.费钢材
适:
1.单机流量大2.水头小3.管线短4.坝内管
2.联合供水优:
1.工程量小2.省钢材
缺:
1.运行不可靠,干扰大2.下阀门不能省3.分叉管多,加工施工困难
适:
1.Q单小2.路线长3.有调压室4.埋地下管
3.分组供水:
适1.线路较长2.Q单大3.机组台数多
五.明管引水方式:
1.正向引进定义:
压力管道的轴线与厂房纵轴线垂直
优点:
水流方向较好
缺点:
一旦出事对厂房危害较大
适:
中低水头电站,地下埋管
2.侧向引进:
优点:
对厂房影响小
缺点:
1.水头损失大2.加工不便3.水流流态不好
适:
高水头,明钢管的布置
3.斜向引进
六、压力管道的线路选择的一般原则:
1.线路尽可能短直2.地质条件尽可能好3.施工,运行,可靠,方便
1.明管:
1.尽可能垂直与等高线布置2.尽量沿山脊布置3.沿线墩座要有坚实的基础4.沿线设排水沟
2.隧洞式埋管:
1.地质条件好,地下水位低。
2.有一定的埋深3.利于开挖和出渣
3.坝式埋管:
1.平行与坝体第一主应力连线——应力好,施工干扰大
2.轴线平行——应力条件差,施工干扰大
3.坝后背管——类似与明管
4.浅埋式坝后背管
七.明钢管的敷设方式:
1.连续式2.分段式(常用)
八.明钢管的支承方式:
1.镇墩2.支墩
1.镇墩:
作用:
承受水管转向而产生的不平衡轴力
布置:
1.水管转弯处2.直线段不宜太长
型式:
1.封闭式:
优点:
结构简单,节约钢材,固定效果好缺点:
混凝土用量大
2.敞开式:
优点:
便于检查维修缺点:
镇墩处的管壁受力不均匀,锚环施工复杂
2.支墩:
作用:
承受水重和管重的法向分力
形式:
滑动式:
1.鞍型:
优点:
结构简单,施工方便缺点:
对压力管道的施工条件不好2.支撑环型
滚动式:
适用于垂直荷载小而管径稍大的钢管
摆动式:
适用于垂直荷载大而管径稍大的钢管
九.闸阀:
1.闸:
压力水管进口处,平板门
2.阀门:
压力水管末端
平板阀:
优点:
止水严密,运行可靠缺点:
启门力大,动作缓慢。
易空蚀适:
D小,H小
蝴蝶阀:
优点:
启门力小,操作方便,迅速,体积小,质量轻,造价低,缺:
水头损失,止水不严密,适:
D大,H小。
球阀:
优:
无水头损失,止水严密,能承高压。
缺:
尺寸和重量大,造价高。
适:
H大。
十.附件:
1.伸缩节:
作用:
使管身能沿轴线自由收缩适应温度应力和少量的不均匀沉陷。
基本要求:
能随温度变化而自由收缩,适应镇墩和支墩基础变形而产生变形。
2.通气阀:
水管阀门关时,充气;水管充水时,排气。
3.进人孔:
作用:
检修方便,设置:
钢管镇墩的上游侧。
4.旁通阀:
作用:
使闸门前后平压后开启。
设置:
水轮机进水阀门处。
5.排水设施:
作用:
排除管中的积水。
设置:
压力水管的最低点。
十一.钢管承受的荷载分为:
径向力,法向力,轴向力;利用叠加原理计算。
跨中断面;Mmax,,Q=0,无局部应力
支承环附近断面:
不考虑支承环的作用,弯距,剪力共存,无局部应力
支承环断面:
考虑支承环的作用,弯距,剪力共存局部应力
加劲环断面:
由于加劲环断面的约束有局部应力
十二1.管道内部产生真空或负压时管壁在大气压力的作用下可能丧失稳定,管壁被压瘪
需要依照:
真空状态时不至于产生不稳定变形来校核管壁的厚度或采取工程措施
2.钢管的外压稳定需满足:
1.在外力作用下钢管本身不失稳2.抗外压承载力满足要求3.外压力
十三1.分岔管道的布置方式:
1非对称y形布置2对称y形3三岔形布置
2.分岔管道的结构型式:
三梁岔管:
1以弯应力为主,材料的强度未得到充分利用
2三个曲梁需高大的截面,浪费材料
3梁附近的管壳产生较大的局部应力
4不能充分利用围岩抗力
3.内压强月牙肋岔管:
1承受轴心拉应力2改善了水流条件,水头损失小3外形尺寸对埋管可减少开挖量4.能充分利用围岩抗力
4.贴边岔管:
特点:
补强板的钢度,可能发生较大的向外位移,适用于埋藏式岔管,将水压力传给围岩
5.球形岔管:
1.球壳与主支管的连接处,由于结构的不连续性仍需要三个补强环加固2.球形岔管道突然扩大的球体对水流不利
6.无梁岔管:
1补强环与管壳钢度不协调2.发挥与围岩共同受力的特点
十四、地下埋管
1.布置特点:
1布置灵活2利用围岩抗力3运行安全受外界干扰小4施工期长,机械化要求高
2.布置形式:
1竖井式适用首部开发电站(地下厂房)水头较低2斜井式适用地面、地下厂房3平闸式作为过度段
3.钢衬强度计算的假定:
1材料为各同性的弹性体2.钢衬安装后回填混凝土前围岩已充分变形3.混凝土开裂只传递径向力4有初始缝隙。
十五.混凝土坝体压力管道
1.特点:
优点:
1.结构简单2.引水长度短,造价低,水头损失小3.机组调节保证条件好4.管理方便
缺点:
1.管道安装干扰坝体施工2.削弱坝体
2.分类:
1.坝内埋管2.坝后背管
第四章水击与调节保证计算
1.水击的假设条件:
1.水的压缩性2.管道的弹性3.简单管4.不计管道摩阻损失
2.调节保证计算的任务:
1.计算最大最小内水压力2.计算转速变化率3.保证压力和转速变化率在允许范围内4.减小水击压力和机组变化率的措施
3.直接水击:
当水轮机开度的调节时间Ts≤2L/a,由水库处异号反射来的水击波尚未到达阀门。
阀门的开度变化已终止,水管末端水压力只受开度变化直接引起的水击波的影响。
4.间接水击:
Ts>2L/a
5.第一相水击:
最大水击压力出现在第一相末(ρτ0<1)
6.极限水击:
最大水击压力出现在第一相后的某相(ρτ0>1)
7.调节保证计算的计算条件:
1.水击压强的计算条件(1.最大内水压强a.上游最高水位丢负荷b.设计水头丢负荷2.最小内水压强a.上游最低水位丢负荷b.上游最低水位时,电站最后一台机组投入运行)
2.转速上升率的控制工况:
设计水头下丢全负荷
8.减小水击压力的措施:
1.缩短压力管道的长度(设置调压室)2.减小压力管道的流速(增大管径,不设调压室)3.延长有效的关闭时间:
(1.反击式设减压阀2.冲击式设折流器3.设阻水器)4.选择合适的调节规律
第五章调压室
1.调压室的功用:
1反射水击波2缩短压力管道的长度3.改善机组在负荷变化时的条件4.节约引水道投资。
2.上游设调压室的条件:
水流加速时间大于允许值设置
下游设调压室的条件:
尾水管内不产生液柱分离
3.调压室的基本假定:
1.研究时间内水库水位不变2机组出力变化时效率不变3.忽略调压室的摩擦水头损失4忽略调压室底部的流速水头5.忽略水体和管壁的弹性6.发生非恒定流时引水道的沿程水头损失计算同恒定流7.引水道段面不变
4.调压室的基本布置方式:
1.上游调压室2.下游调压室3.上下游双调压室4.上游双调压室
基本类型:
1.简单圆筒式2.阻抗式3.水室式4.溢流式5.差动式6.气垫式或半气垫式
5.调压室水位波动的稳定阀:
1.水波动稳定的假设条件:
1.波动为无限小2.水轮机的出力为常数3.电站单独运行机组效率不变4不考虑调压室底部流速水头的影响
2.保证小波动的稳定的条件:
1调压室断面大于临界断面2.引水道和压力管道水头损失之和小于水电站静水头
3.小波动稳定不能保证大波动必然不能衰减
4.最高涌波水位的计算:
1.按设计洪水位计算2.引水道糙率取最小值3.按丢全负荷
最低涌波水位的计算:
1.计算水位取最低水位2.最后一台机组加入的容量大于电站总量的1/33.计算上述水位下丢弃全负荷后水位波动的第二次振幅以检验其是否低于增荷时最低涌波水位
第六章水电站厂房
1.电站厂房的组成1.主厂房2.副厂房3.主变压器场4.开关站5.厂区交通6.对外交通
2.水电站厂房的类型:
1.引水式厂房2.坝后式厂房(溢流式和坝内式)3.河床式厂房
3.结构组成分{上部:
梁板柱厂房下部:
大块体混凝土建筑物少筋混凝土
4.主厂房分层
1.发电机层:
布置发电机辅助设备调速器油压设备机旁盘吊物孔楼梯
2.出线:
布置发电机母线电缆引出线
3.水轮机层:
布置机墩辅助设备
4.蜗壳层:
蜗壳碟阀
5.机墩(发电机的支承结构)
1.机墩的作用1.支承发电机2.将荷载传给座环的力柱及基础上
2荷载{静载:
所有发电机及辅助设计的荷载动载:
水的冲去力,短路及制动时的力
3.机墩的类型:
1.简单圆筒式2环梁主柱式3.构架式4.平行墙式5.矮机墩6.钢机墩7.墙
6.辅助设备
调速系统:
调速柜:
布置在发电机上游侧水轮机层布置
接力器:
布置在上游侧机墩内
油压装置:
布置在发电机层
油系统:
1.透平油2.绝缘油
组成:
1.油库2.油处理室3.补给油箱4.废油槽5.事故油槽6.油管
水系统:
1.供水系统2.排水系统
气系统:
1.压缩空气:
(低压、高压),2.组成及设备:
空压机,贮气罐,汽水分离机,气管3所占房间:
空压机室〈1〉.噪音大,振动强〈2〉布置在厂房的一端
7.水击压力计算公式的适用条件:
〈1〉不计管道摩阻〈2〉适用于冲击式水轮机〈3〉适于任意开关规律〈4〉只适用于水管末端
水电站建筑物课后习题
1.水电站有哪些基本类型?
各类水电站的组成建筑物有哪些?
这些建筑物的主要功能是什么?
2.进水建筑物的作用、基本要求、各类进水口的布置特点及适用条件。
3.如何确定深式进水口的位置、高程、主要设备及轮廓尺寸?
4.什么条件下需设置沉砂池?
5.渠道的作用、要求是什么?
有几种基本类型?
如何确定断面尺寸?
6.自动调节与非自动调节渠道有何差异?
7.渠道的水力情况与其过水能力是何关系?
8.压力前池的作用是什么?
其主要建筑物有哪些?
9.日调节池适用于哪类水电站?
设计时要注意哪些因素?
10.隧洞的功能是什么?
其水力计算包括哪些内容?
如何计算其断面尺寸?
12.露天钢管有哪些布置形式?
比较它们的优点及适用条件。
13.压力钢管的直径如何决定?
14.钢管的材料、容许应力和管身构造。
15.露天钢管如何敷设?
路线如何选用?
16.露天钢管上有哪些管件(附件)?
各起什么作用?
17.露天钢管可能承受哪些作用力?
各力由什么结构来承受?
18.镇墩、支墩各有哪些类型?
其构造和作用如何?
19.露天钢管管身应力如何分析?
应力状态如何?
如何确定管身应力?
20.露天钢管如何检验稳定性?
如不满足应采取哪些措施?
22.压力钢管设计包括哪些内容?
需进行哪些计算?
23.水电站水击产生的原因有哪些?
水击基本方程如何?
水击波的传播速度如何计算?
24.水击计算中解析法计算有哪些基本假定?
如何实施?
25.水击计算中图解法原理及方法如何?
26.什么是调节保证计算?
机组转速变化计算的原理和方法如何?
27.水击计算条件如何确定?
减小水击措施有哪些?
28.调压室的作用?
依据什么条件设置调压室?
29.调压室是如何工作的?
调压室的基本方程如何?
30.简单圆筒式和阻抗式调压室的特点如何?
水位波动图解计算原理及方法如何?
31.双室式、溢流式、差动式调压室各有什么特点?
什么叫理想差动式?
32.什么是"引水道──调压室"水位波动稳定性?
小波动稳定及大波动稳定有什么不同?
稳定条件有哪些?
33.如何选择调压室水力计算的条件?
34.水电站厂房的功用和主要任务是什么?
35.水电站厂房有哪些基本类型?
它们的特点是什么?
36.水电站厂房枢纽建筑物及其主辅机电设备包括哪些内容?
37.在设计水电站主厂房时,应首先从哪里着手?
为什么?
38.在确定水轮机安装高程时,除根据其吸出高程外,还应考虑哪些因素?
39.水电站厂房尾水闸门的作用是什么?
40.下部块体结构中一般布置哪些设备?
其结构尺寸应如何决定?
41.水电站厂房的电气系统(指一次回路)包括哪些设备?
其中有哪些设备一般布置在主、厂房内?
并说明它们
的一般布置原则。
42.发电机机座(墩)有哪些类型?
它们各有什么优缺点?
43.确定发电机层高程应考虑哪些因素?
44.水电站厂房内的机械控制系统有哪些?
说明它们的一般布置原则。
45.对装配场的设计有哪些要求?
46.当发电机层高程低于下游最高尾水位和低于对外交通道路时,应如何处理?
47.厂区布置包括哪些内容?
变压器场布置应考虑哪些因素?
地面引水式电站副厂房位置一般可能有哪些方
案?
它们有什么优缺点?
48.分析一下教材上图7-3至图7-8水电站厂房结构的传力情况是怎样的?
49.坝后式厂房厂区布置的一般可能哪些方案?
各有何优缺点?
50.竖轴机组河床式厂房蜗壳断面可能有几种型式?
它们各适用于什么条件?
51.地下式厂房有哪些布置类型?
它们各适用于什么条件?
复习重点
1.水电站进水口位于引水系统的首部。
其功用是按照发电要求将水引入水电站的引水道。
2.进水口应满足基本要求:
1.要有足够的进水能力2.水质要符合要求3.水头损失要小4.可控制流量5.满足水工建筑物的一般要求。
3.有压进水口的特征是:
进水口高程设在水库最低死水位以下,以引进深层水为主,整个进水口处于有压状态,其后接有压隧洞或压力管道。
适用于坝式、有压引水式、混合式水电站。
有压进水口通常由进口段、闸门段及渐变段组成。
有压进水口的类型:
1.隧洞式进水口(优点是结构比较简单,不受风浪和冰冻的影响,地震影响也较小,比较安全可靠;缺点是竖井之前的隧洞段不便检修,竖井开挖也较困难。
)2.墙式进水口3.塔式进水口4.坝式进水口
4.坝式有压进水口主要设置拦污设备、闸门及其启闭设备、通气孔及充水阀等主要设备。
5.过栅流速是指扣除墩(柱)、横梁及栅条等各种阻水断面后按净面积计算出的流速。
6.清污方式有人工清污和机械清污两种。
7.在严寒地区要防止拦污栅封冻。
如冬季仍能保证全部栅条完全埋在水下,则水面形成冰盖后,下层水温高于0,栅面不会结冰。
如栅条露出水面,则要设法防止栅面结冰。
一种方法是在栅面上通过50V以下电流,形成回路,使栅条发热;另一种方法是将压缩空气用管道通到拦污栅上游面的底部,从均匀布置的喷嘴中喷出,形成自下向上的挟气水流,将下层温水带至栅面,并增加水流紊动,防止栅面结冰。
8.闸门可分为事故闸门和检修闸门、工作闸门。
9.事故闸门的作用主要是当机组或引水道发生事故时,迅速切断水流,以防事故扩大。
事故闸门通常悬挂于孔口上方,事故时要求在动水中快速关闭。
闸门要求在静水中开启,即先用充水阀向门后充水,待闸门前后水压基本平衡后再开启闸门。
10.检修闸门设在事故闸门上游侧,当检修事故闸门及其门槽时用以堵水。
11.通气孔设在有压进水口的事故闸门之后,其作用是当引水道充水时用以排气,当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。
12.充水阀的作用是开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压,以便在静水中开启闭门,从而减小闸门启闭力。
13.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。
进水口应布置在河流弯曲段四岸。
14.沉沙池的基本原理是加大过水断面并通过分流墙或格栅形成均匀的低速区,减小水流挟沙能力,使有害泥沙沉积在地内,而让清水进人引水道。
15.引水道的功用是集中落差,形成水头,将水流输送到水电站厂房,然后将发电后的水流(称为尾水)排到原河道。
引水道分为无压引水道和有压引水道两类。
16.无压引水道的特点是具有自由水面,引水道承受的水压不大,适用于无压引水式水电站且河道或水库的水位变化不大。
在结构型式上,无压引水道最常用的是渠道和无压隧洞。
渠道常沿山坡等高线布置,受地形及地质条件制约,其长度和开挖工程量较大,且运行期要经常维护、修理,但由于在地表面施工,困而比较方便,中小型电站常采用渠道引水。
17.有压引水道的特点是引水道内为压力流,承受的水压力较大,适用于有压引水式水电站,河道或水库水位变幅较大。
有压隧洞是最常用的结构型式,它可以利用岩体承受内水压力和防止渗漏。
18.水电站引水渠道的要求:
1.有足够的输水能力。
2.水质要符合要求。
3.运行安全可靠。
19.在下列情况下不宜选择无压引水渠道方案:
1.山坡不稳定;2.山坡过陡;3.渠道以上的山坡有不稳定的山体,或常有石块滚落下来;4.有可能发生雪崩的部位;5.气候严寒,冰冻期较长,渠中水流有冰冻的可能。
20.非自动调节渠道优点是渠顶能随地形而变化,当渠道较长,底坡较陡时,工程量比较小。
溢流堰可限制渠末的水位,保证向下游供水。
其缺点是若下游无用水要求而进口闸门又不能及时关闭时,则造成大量无益弃水。
21.自动调节渠道
渠道首部堤顶和尾部堤顶的高程基本相同,并高出上游最高水位,渠道断面向下游逐渐加大,渠末不设泄水建筑物。
当水电站的引用流量为零时,渠道内水位是水平的,渠道不会发生漫流和弃水现象;当水电站引用流量小于渠道设计流量时,渠道内出现雍水曲线;当水电站引用流量大于渠道设计流量时,渠道内为降水曲线。
这种渠道在最高水位和最低水位之间有一定的容积,从而在一定程度上起到了自动调节的作用、为电站适应负荷变化创造了条件,但工程量较大。
22.从功用上来分,发电隧洞分为引水隧洞和尾水隧洞;根据隧洞的工作条件,又可分为有压隧洞和无压隧洞。
23.隧洞线路布置的总原则是:
洞线短、弯道少,沿线的工程地质水文地质条件要好,并便于布置施工平洞。
24.恒定流计算。
目的是研究隧洞断面、引用流量及水头损失之间的关系,以便确定隧洞尺寸。
25.非恒定流计算。
目的是求出隧洞沿线各点的最大、最小内水压力值,首先求出调压室内的最高及最低水位,则水库的最高水位与调压室内最高水位的连线即为隧洞的最大内水压力坡降线。
据此确定隧洞衬砌的设计水头,水库的最低水位与调压室最低水位的连线即为隧洞最小内水压力坡降线,隧洞顶各点高程应在最小坡降线之下。
26.常见的隧洞断面型式有圆形、城门洞形、马蹄形及高拱形四类。
有压隧洞常采用圆形断面。
对于无压隧洞,地质条件良好时通常为城门洞形,洞顶和两侧围岩不稳时采用马蹄形,洞顶岩石很不稳定时采用高拱形。
27.压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端,是水电站无压引水建筑物与压力管道的连接建筑物。
28.压力前池的作用:
1.平稳水压、平衡水量。
2.均匀分配流量。
3.宣泄多余水量。
4.拦阻污物和泥沙。
29.压力前池的组成建筑物:
1.前室(池身及扩散段)。
2.进水室及其设备。
3.溢水建筑物。
4.放水和冲沙设备。
5.拦冰和排冰设备。
30.压力前池具体布置原则:
1.压力前池的整体布置应使水流平顺、水头损失最少,以提高水电站的出力和电能。
2.压力前池应尽可能靠近厂房,以缩短压力管道的长度。
3.压力前池应建在天然地基的挖方中。
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