水电站引水建筑物ppt课件.ppt

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1、《水电站》第四章水电站引水建筑物功用：集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。也用作尾水渠，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。适用有压引水电站第一节渠道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)一、渠道的要求和类型1、要求：有足够的输水能力。按水电站的Qmax设计。水质要符合要求。渠道进口、沿线及渠道末端都要采取拦污、防沙

2、、排沙措施。运行安全可靠防冲、防淤：渠道内水流速度：V淤

3、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。适用：渠道不长，底坡较缓，上游水位变化不大的情况。水电站引用流量Q=0时，渠道水位是水平的，渠道不会发生漫流和弃水现象；Q

4、断面尺寸。(2)非恒定流计算计算电站丢弃负荷时渠道涌浪(最高水位),确定堤顶高程。计算电站增加负荷时渠道涌波(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。渠道的横断面与渠底中心线垂直的铅垂平面与渠底及侧壁的交线构成明渠的横断面。天然河道的横断面多为不规则形状人工渠道的横断面形状比较规则，常见的有梯形、矩形、U型，圆形、马蹄形等。对梯形断面过水断面湿周水面宽度明渠均匀流的计算公式一、基本计算公式：①谢才公式基于明渠水流资料获得的经验公式②连续方程1769年谢才（A.Chezy）总结了一系列渠道水流实测资料的基础上,提出

5、明渠均匀流流速与流量的经验公式－谢才公式，以后又有确定谢才系数的满宁公式（R.Manning）、巴普洛甫斯基公式。对于明渠均匀流，A为过水面积，则式中，为流量模数综合反映断面形状、尺寸、水深、糙率对过水能力的影响。物理意义：水力坡度为1时的流量（当i=1时，Q=K）。单位：（m3/s）谢才系数C反映断面形状、尺寸和边壁粗糙程度的一个综合系数。常用曼宁公式计算R：水力半径，以米（m）计n：糙率因此，在i、n已定条件下，（1）水力最佳断面底坡i：根据地形条件、技术条件考虑选定糙率n：取决于渠壁材料断面形状和尺寸（断面形状和尺寸）水力最佳断面及允许流速16水力最佳断面的一般条件均匀流算

6、公式当i、n、A=给定→minR→RmaxQ→Qmax消去，则式中，βm为梯形最佳断面的宽深比渠道的允许流速是根据渠道所担负的生产任务(如通航、水电站引水或灌溉)，渠槽表面材料的性质，水流含沙量的多少及运行管理上的要求而确定的技术上可靠，经济上合理的流速。（2）允许流速保证渠道正常运行的允许流速上限和下限值1、不冲流速v’渠道冲刷的临界断面平均流速，取决定于渠壁材料的物理性质和水深，可查阅有关水力设计手册。不淤流速v’’渠道中悬沙淤积的临界流速，取决于水流条件和挟沙的特性以及水中含沙量大小，可根据经验公式确定。由均匀流公式式中，有6个变量（含Q）（1）计算方法明渠均匀的水力计

7、算步骤式中，共有六个变量（含Q）边坡系数m和糙率n一般根据土质、或衬砌材料用经验法确定水力计算任务给定Q、b、h、i中三个，求解另一个（2）计算类型一类是对已建成的渠道。根据生产运行要求，进行某些必要的水力计算。如校核已成渠槽的输水能力，即已知渠道的断面形状尺寸、水深、底坡、粗糙系数，求渠道能通过的流量；或者对某段渠道测定流量，计算粗糙系数。一般都可直接计算。另一类是设计新渠槽。主要有下列情况：①已知流量、断面形状尺寸、水深以及粗糙系数，要求确定渠道的底坡。②已知流量、底坡、粗糙