《水利工程概论》第五章--取输水建筑物课件.ppt

第五章第五章 取输水建筑物取输水建筑物输水建筑物输水建筑物(称引水建筑物称引水建筑物)是从水源向用水地点输送水是从水源向用水地点输送水流的建筑物流的建筑物如如:隧洞隧洞 管道管道概述概述取水建筑物取水建筑物是输水建筑物的首部是输水建筑物的首部如如:深式进水口深式进水口 各种进水闸各种进水闸概述概述取水建筑物按取水的方式可分为取水建筑物按取水的方式可分为有坝取水有坝取水和和无坝取水无坝取水及及抽水取水抽水取水等输水建筑物分为输水建筑物分为无压无压和和有压有压两种概述概述取水建筑物取水建筑物(取水口或进水建筑物取水口或进水建筑物),建于河岸或水库一侧建于河岸或水库一侧我国几千年前兴修了许多取水灌溉工程我国几千年前兴修了许多取水灌溉工程 如如:都江堰、郑国渠、秦渠及汉渠等都江堰、郑国渠、秦渠及汉渠等 取水建筑物取水建筑物对取水建筑物的要求对取水建筑物的要求:(1)能取到足够流量能取到足够流量根据设计保证率，合理确定上游最低根据设计保证率，合理确定上游最低取水位特别是生活用水，即使库水位或河道水位降到更取水位特别是生活用水，即使库水位或河道水位降到更低时也应能部分取水。

低时也应能部分取水2)水质要符合要求水质要符合要求发电取水不允许泥沙、冰块等各种污发电取水不允许泥沙、冰块等各种污物进入引水道常设置拦污栅、冲沙闸等设施生活用水物进入引水道常设置拦污栅、冲沙闸等设施生活用水应符合国家水质标准应符合国家水质标准3)水头损失要小水头损失要小进口水流要平顺进口水流要平顺,流速小流速小,以减少水头损以减少水头损失多发电失多发电4)能够控制引水流量能够控制引水流量设置闸门以满足用水量变化设置闸门以满足用水量变化,以及以及事故检修等情况事故检修等情况5)经济合理，技术可行，施工方便，维修运行管理方便经济合理，技术可行，施工方便，维修运行管理方便取水建筑物取水建筑物取水建筑物取水建筑物无坝取水无坝取水无坝取水应依天无坝取水应依天然河势然河势,(一般在一般在河岸凹岸中点偏河岸凹岸中点偏下游下游),河床稳定河床稳定,河岸坚固河岸坚固 30％取水建筑物取水建筑物无坝取水无坝取水取水建筑物取水建筑物无坝取水无坝取水无坝取水缺点无坝取水缺点:引水量受河流水位和流量的限制特别引水量受河流水位和流量的限制特别是在枯水季节，河流水位低，则引水流量减小，若水是在枯水季节，河流水位低，则引水流量减小，若水流偏离进水闸，则引水困难，甚至无法引水。

流偏离进水闸，则引水困难，甚至无法引水取水建筑物取水建筑物无坝取水无坝取水两种形式两种形式: 引水渠式渠首引水渠式渠首 导流堤式渠首导流堤式渠首取水建筑物取水建筑物有坝取水有坝取水当当河流河流枯水位较低不能枯水位较低不能满足引满足引水要求时水要求时，，可筑坝可筑坝抬抬高水高水位位，在上游河道形成较稳定的水位，在上游河道形成较稳定的水位,以便引水以便引水，提高取，提高取水保证率水保证率有坝引水建筑物有坝引水建筑物(引水枢纽引水枢纽)包括：包括：溢流坝或泄洪闸、进水闸、冲沙设备、沉沙池等溢流坝或泄洪闸、进水闸、冲沙设备、沉沙池等取水建筑物取水建筑物有坝取水有坝取水有坝取水缺点有坝取水缺点:引水流量取决于河流的天然径流由于引水流量取决于河流的天然径流由于天然河流径流的年内分布和年际分布的不均衡性，导致天然河流径流的年内分布和年际分布的不均衡性，导致引水的保证率低引水的保证率低取水建筑物取水建筑物有坝取水有坝取水 从高峡形成的水库内取水，取水口置于死水位以下，从高峡形成的水库内取水，取水口置于死水位以下，采用有压进水口。

采用有压进水口 用壅水坝和拦河闸等低水头闸坝组成的有坝取水工程，用壅水坝和拦河闸等低水头闸坝组成的有坝取水工程，常采用无压进水口常采用无压进水口取水建筑物取水建筑物(1)有压进水口有压进水口有压进水口的顶部高程在工作水位以下，其顶部承受水有压进水口的顶部高程在工作水位以下，其顶部承受水压力，水流为压力流，故称其为有压进水口有压进水压力，水流为压力流，故称其为有压进水口有压进水口后部多与压力钢管或压力隧洞相连其形式可分为：口后部多与压力钢管或压力隧洞相连其形式可分为：洞式洞式(竖井竖井)、斜卧、斜卧(坡坡)式、塔式、坝式四种式、塔式、坝式四种2)无压进水口无压进水口在引水式的水电站中常采用其特点是：水流在取水口在引水式的水电站中常采用其特点是：水流在取水口和引水道中均有自由表面这时挡水建筑物为低坝或闸和引水道中均有自由表面这时挡水建筑物为低坝或闸, 上游仅有较小库容的水库，且上游水位变幅不大，其引上游仅有较小库容的水库，且上游水位变幅不大，其引水道多为明渠或无压隧洞水道多为明渠或无压隧洞输水建筑物输水建筑物输水建筑物分无压输水建筑物分无压(渠道渠道)和有压和有压(隧洞隧洞,压力水管压力水管) 输水建筑物输水建筑物渠道中渠道中,用于引水发电的输水渠道称动力渠道。

动力渠用于引水发电的输水渠道称动力渠道动力渠道必须满足以下基本要求：道必须满足以下基本要求： (1)有足够的输水能力有足够的输水能力; (2)水头损失要小水头损失要小; (3)水质符合要求水质符合要求; (4)运行安全可靠运行安全可靠渠道渠道输水建筑物输水建筑物 无压引水渠道线路应选择在地质条件较好的区域，有利无压引水渠道线路应选择在地质条件较好的区域，有利于开挖、检修和渠道稳定线路通过的地形应相对平缓，于开挖、检修和渠道稳定线路通过的地形应相对平缓，山区渠道与等高线接近平行山区渠道与等高线接近平行 渠道的线路越长，工程量就越大所以，渠道的线路越长，工程量就越大所以，在保证输水的在保证输水的前提下，尽量减少工程量前提下，尽量减少工程量渠道渠道输水建筑物输水建筑物为了控制流量和水位以及通过地形、地质上的障碍，还需要为了控制流量和水位以及通过地形、地质上的障碍，还需要建立一系列的建筑物渠道上的建筑物依据其作用可分为如建立一系列的建筑物渠道上的建筑物依据其作用可分为如下几类：下几类： (1)调节流量的建筑物：节压闸、分水闸等调节流量的建筑物：节压闸、分水闸等。

(2)控制落差的建筑物：跌水和陡坡等控制落差的建筑物：跌水和陡坡等 (3)通过障碍的建筑物：隧洞、涵洞、渡槽和倒虹吸管通过障碍的建筑物：隧洞、涵洞、渡槽和倒虹吸管 (4)改善水质的建筑物：如沉沙池等改善水质的建筑物：如沉沙池等渠道渠道输水建筑物输水建筑物发电引水隧洞多是有压隧洞对于内水压力较高的引水压发电引水隧洞多是有压隧洞对于内水压力较高的引水压力隧洞可以增加钢板衬砌，也称地下埋管钢管与岩石中力隧洞可以增加钢板衬砌，也称地下埋管钢管与岩石中间浇注混凝土，使钢管、混疑土和围岩共同抵抗内水压力间浇注混凝土，使钢管、混疑土和围岩共同抵抗内水压力钢板衬砌还有利于防止渗漏钢板衬砌还有利于防止渗漏引水隧洞引水隧洞输水建筑物输水建筑物 隧洞引水优点：隧洞引水优点： (1)可以采用较短的路线，避开不利地形与地质地段可以采用较短的路线，避开不利地形与地质地段 (2)能够能够适适应应水库水水库水位位的大幅度变化，还的大幅度变化，还能能适应电站引适应电站引用用流量的变化流量的变化 (3)施工和运行都不施工和运行都不受受地面气候的影响地面气候的影响 (4)可以避免沿途对水质的污染。

可以避免沿途对水质的污染引水隧洞引水隧洞输水建筑物输水建筑物 隧洞对地质条件要求很高，施工技术与施工机械也较为复隧洞对地质条件要求很高，施工技术与施工机械也较为复杂．但是随着现代化施工技术及施工机械的发展，杂．但是随着现代化施工技术及施工机械的发展，隧洞引隧洞引水水在我国已得到广泛应用在我国已得到广泛应用Ø 不不衬砌衬砌Ø 钢筋钢筋砼衬砌砼衬砌Ø 钢板与钢板与砼组合砼组合衬砌衬砌Ø 喷喷锚衬砌锚衬砌引水隧洞引水隧洞取输水建筑物要点1.取输水建筑物的概念取输水建筑物的概念2.对取水建筑物的要求对取水建筑物的要求3.无坝取水无坝取水4.取水建筑物中有压和无压进水口的特点取水建筑物中有压和无压进水口的特点5.动力渠道必须满足要求动力渠道必须满足要求6.渠道上的建筑物（调节流量、控制落差、通渠道上的建筑物（调节流量、控制落差、通过障碍、改善水质）过障碍、改善水质）7.隧洞隧洞引水引水优点优点。