水电站建筑物第二章引水道1.ppt

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1、第三章水电站的引水道——渠道及隧洞引水道功用：集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。用作尾水渠，将发电以后的水排到下游河道。类型:无压引水道：渠道(channel)、无压隧洞(freeflowtunnel)。具有自由水面，引水道承受的水压力不大。适用于无压引水电站。有压引水道：有压隧洞(pressuretunnel)。洞中水流为压力流，隧洞承受内水压力很大。适用有压引水电站渠道一、渠道的要求和类型水电站的引水渠道称为动力渠道（为适应负荷变化，Q、H在不断变化——非恒定流)1、要求：有一定的输水能力。按水电站的Qmax设计。水质要符合

2、要求。渠道进口、沿线及渠道末端都要采取拦污、防沙、排沙措施。一、渠道的要求和类型运行安全可靠防冲、防淤：渠道内水流速度要小于不冲流速而大于不淤流速，即：V淤

3、制渠末水位；保证向下游供水。当水电站引用流量Q=Qmax，压力前池水位低于堰顶；QQmax为降水曲线。二、渠道的水力计算主要任务：根据设计流量，选定断面尺寸、糙率、纵坡、和水深。(1)恒定

4、流计算：确定底坡、横断面尺寸等（P129）对于给定的渠道断面形状、底坡及糙率，利用谢才公式可求出均匀流下正常水深hn与流量Q之间的关系曲线，即图7-2中曲线①。根据给定的断面，假定一系列临界水深hc，可算得与其相对应的流量Q，从而作出hc~Q曲线，即曲线②。对于给定的渠首设计水深h1，利用水力学中非均匀流水面曲线的计算方法，可求出渠道通过不同流量时渠道末的水深h2，从而绘出h2~Q曲线③。二、渠道的水力计算根据渠末溢流堰的实际尺寸，按堰流公式可以得出渠末水深h2与溢流流量Qw的关系，即曲线④。这些曲线的关系及意义：曲线①与曲线③的交

5、点N表示hn=h2，渠内发生均匀流。此时的流量相应于渠道的设计流量Qd。若水电站引用流量大于Qd，h2hd，渠中出现雍水曲线,渠末水位随流量减小而上升。当水电站引用流量等于QA时，即曲线③与堰顶高程线的交点A处，h2=

6、hw，刚好不溢流。此时给出无弃水下的渠末最高水位。引用流量更小时，h2>hw，发生溢流。令通过水轮机的流量为Qt，溢流流量为Qw，通过渠道的流量为Qt+Qw，渠末水位h2可由图中曲线④查出。当水电站停止运行（即Qt=0）时，通过渠道的流量全部由溢流堰溢走，相应于曲线③与曲线④的交点B，这就是溢流堰在恒定流情况下的最大溢流流量Qwmax，相应水位为恒定流下渠末最高水位。二、渠道的水力计算(2)非恒定流计算(计算过程参考相关资料)目的：研究水电站负荷变化因而引起流量改变引起的渠中水位和流速的变化。内容：计算水电站丢弃负荷时渠道涌波(最高

7、水位),确定堤顶高程。计算水电站增加负荷时渠道消落波(最低水位)，确定压力管道进口高程。水电站按日负荷图工作时，渠道中水位及流速变化过程，以研究水电站的工作情况。三、渠道的断面尺寸(1)断面型式：一般为梯形。(2)断面尺寸：动能经济计算方法。基本原理：F(D)↑→C水↑→hw↓→E↑→△E↓→C火↓F(D)↓→C水↓→hw↑→E↓→△E↑→C火↑C水+C火=Cmin→Fe(D)为经济断面。经济流速法：初估计算时用。渠道：1.5~2.0m/s；隧洞：4m/s左右；压力管道：5~7m/s。Fe=Qmax/Ve压力前池与日调节池压力前池压

8、力管道一、压力前池压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站引水建筑物与压力管道的连接建筑物。1、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)拦阻污物和泥沙。一、压力前池2、组成：(1)前室(池