某水电站引水系统设计.pdf

水电站引水系统设计 某水电站引水系统设计 该水电站所在河流中下游地段侧向侵蚀作用十分强烈，形成迂回曲折的蛇 形地貌，为修建引水式水电站提供了有利的地形条件。某水电站的引水隧洞和 厂房位于南天门岭，此处分水岭宽约 800m ，而两端河水位差达 13m ，本区地 层主要是前震旦系的黑云母混合片麻岩通过，沿洞线未发现断层，且洞线顶上 部新鲜岩体厚达 80～160m ，深部裂隙已趋闭合因此工程地质条件较好，洞线 前部通过两条较大岩脉均大致与洞线正交，一条为石英斑岩，宽 30～40m ，另 一条为正常闪岩，宽 26～30m ，岩脉与围岩接触良好，厂房后山坡地形坡度约 50º～60º，坡高 40m 左右，后山坡边坡基本稳定。 7.1 隧洞洞径及洞线选择 布置考虑了地质条件、地形条件、施工条件与水力条件，由于施工技术条 件的限制，引水洞径不宜大于 12m ，因此，选择两条引水隧洞，四条压力管道 分别给每台机组供水，供水方式为单元供水（即单管单机），钢管轴线与厂房轴 线相垂直，这样可以使水流平顺，减小水头损失。 7.1.1 有压引水隧洞洞径计算 由于水轮机选型部分已知单机最大引用流量：Q  124.91 m3 / s max 2Q  2 隧洞断面面积：A  max A  D V 4 e 式中：V  4.2 m / s e 2Q 2 124.91 2 由上式得：A  max   59.48 m V 4.2 e 4A 4 59.48 则洞径D    8.7 m  3.14 本设计中取D  9.0 m 。 7.1.2 洞线选择原则 1）地质条件：尽可能位于完整坚硬的岩石中，避开岩体软弱、山岩压力大、 地下水充沛及岩石破碎带、地震区。必须穿越软弱夹层或断层时尽可能正交布 置。隧洞通过层状岩体时洞线与岩层走向夹角尽可能大，以利于围岩稳定，提 1 水电站引水系统设计 高承载力。 2）地形条件：出口处的地形宜陡，进口段洞口围岩厚度宜大于一倍开挖洞 径，一般要求周围坚固厚度不小于三倍开挖洞径。 3）施工条件：便于施工。 4）水力条件：转弯半径大于五倍洞径，转弯面不宜大于60º 7.2 进水口设计 7.2.1 进水口型式的选择 在水利水电工程中，为发电供水等综合利用的目的，往往需要在水位便服 的天然河道，湖泊或人工水库和调节池中取水，深式进水口及有压进水口为了 适应这一需要而设置的一种水工建筑物，深式进水口应满足水工建筑物的一般 要求，即结构安全，布置简单，施工方便，造价低廉，运行可靠并适应注意美 观。其组成为：①行进段②进口段③闸门段④闸门渐变段⑤操作平台和交通桥。 太平哨水电站为有压进水式，岸边地质条件较好，因此选择深式进水口中 的隧洞式进水口为宜。 深式进水口主要的形式： 隧洞式进水口，其进口段和闸门井均从山体中开凿而成适应于进口地质条 件良好，扩大断面和开挖闸门竖井均不会引起塌方，坡度适中。洞式进水口充 分利用了岩石作用，钢筋混凝土工程量较小，这一种既经济又安全的结构形式。 ①压力墙进水口：其进口段和闸门段均布置在山体之外适用