引水系統

引水系統

從水庫或河流引水至水輪機的取水、輸水等水工建築物的總稱。依水電站型式和地形、地質條件,引水系統包括水電站進水口、引水道、壓力前池、調壓室及壓力管道等建築物。

簡介

從水庫或河流引水至水輪機的取水、輸水等水工建築物的總稱。

分類

依水電站型式和地形、地質條件,引水系統包括水電站進水口、引水道、壓力前池、調壓室及壓力管道等建築物。

引水道

引水道是連線水電站進水口和調壓室(或壓力前池)之間的水道,主要用於集中發電水頭,保證向電站連續供水。引水道的類型有引水隧洞、引水明管、引水明渠等。習慣上從尾水管至下遊河道的尾水渠(隧洞)和尾水調壓室亦可包括在引水系統之內。引水系統可分為壩式引水系統、無壓引水道式引水系統和有壓引水道式引水系統3種。引水系統要求水流平順,運行穩定。引水道內的水流流速宜為經濟流速,即該流速使引水道的投資和電能損失的總費用為最小,引水道的斷面需考慮施工條件,由技術經濟比較決定。

壩式引水系統

由有壓進水口及壓力管道組成,它適用於壩後式、壩內式、溢流式等型式廠房。一般1條壓力管道供水給1台水輪機。水由有壓進水口經壓力管道引向水輪機。進水口設於壩的上游面,設有攔污柵、檢修閘門、事故閘門。壓力管道全部穿過壩體的稱壩內埋管,如豐滿水電站的壓力管道;上部穿過壩體,下部安裝於壩的下游面或壩體下游面的管槽內稱壩後背管,如東江水電站的壓力管道;進水口後的壓力管道沿壩上游面敷設,至靠近底部然後水平穿過壩體的稱壩前引水管,如鳳灘水電站和牛路嶺水電站的壓力管道。壩式引水系統的縱剖面示意圖分別見壩內管、壩後背管、空腹壩。

無壓引水道式引水系統

由開敞式進水口、無壓引水道、壓力前池和壓力管道組成。它適用於無壓引水式水電站。水由開敞式進水口經明渠或無壓隧洞引至壓力前池,由壓力前池分水經壓力管道引向水輪機,這種型式的廠房多為地麵廠房,廠房下游設有尾水渠,其布置如南椏河水電站(見水電樞紐)。這種引水系統各組成部分的作用如下。

(1)開敞式進水口,作取水用,設有攔污柵和閘門。當泥沙入渠較多時通常在進水口後設沉沙池及排沙設施。

(2)無壓引水道可為明渠或無壓隧洞,利用地形引水至壓力前池形成落差。明渠常設定於地形平緩,溝壑較少,山坡穩定的地段。當引水線路遇到高山、陡坡、滑坡等地段,常採用無壓隧洞。

(3)壓力前池。位於無壓引水道末端起分配水量至壓力管道的作用。它要有一定的容積,當負荷變化時可補充和蓄納水量。根據需要設泄水道、排水道和排沙道等。

(4)壓力管道。根據地形地質條件可為明管或隧洞起輸水作用。其進口應設攔污柵和事故閘門。布置形式有1條壓力管道為1台水輪機供水或由一主管經支管向多台水輪機供水,在支管上要設閥門,以利機組檢修和運行。

有壓引水道式引水系統 由有壓進水口、有壓引水道和壓力管道組成。當管道較長時要設調壓室。它主要適用於有壓引水式和混合式水電站,這類引水系統的縱剖面示意圖如圖。各組成部分的作用如下。

(1)有壓進水口作取水用,設有攔污柵、檢修閘門、事故閘門。

(2)有壓引水道有引水隧洞和引水明管、埋管等類型,它有形成落差和引水的作用,多分段直線布置,縱向坡度較緩。

(3)調壓室設於引水道末端,有減小水擊壓力作用。其斷面要滿足波動穩定要求,其容積要滿足負荷變化時儲水和補水的要求。有時在調壓室內要設事故閘門。

有壓引水道式引水系統縱剖面示意圖

1—進水口;2—上游調壓室; 3—引水道;4—壓力管道; 5—水電站廠房; 6—尾水調壓室;7—尾水隧洞; 8—通氣豎井

調壓室下游為壓力管道,其作用與布置和無壓引水道式相同。如為地下廠房,當尾水隧洞很長、尾水位很高時,還設有壓尾水隧洞和尾水調壓室。

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