引水建筑物的引水道
一、引水道功用
引水道的主要功能是集中水流落差,形成水头,以便输送水流至发电机组或排放尾水。根据结构特点和承受的水压,分为无压引水道和有压引水道两种类型。
无压引水道
- 特点:具有自由水面,承受的水压力较小。
- 适用场景:适用于无压引水电站,如渠道和无压隧洞。
有压引水道
- 特点:水流为压力流,隧洞内承受较大的内水压力。
- 适用场景:适用于有压引水电站,如有压隧洞。
二、水电站引水渠道要求
水电站引水渠道,亦称动力渠道,需满足以下基本要求:
1. 输水能力:具备足够的输水能力,以适应水电站的最大引用流量(Qmax)并应对流量变化,通常按Qmax设计。
2. 水质要求:确保渠道进口、沿线及渠末的水质符合要求,采取拦污、防沙、排沙等措施。
3. 运行安全:
- 防冲淤:渠道内水流速度需介于不冲流速与不淤流速之间,即V淤 < V设 < V冲;
- 护面措施:加设护面,减小糙率,防渗、防冲、防草,维护边坡稳定,确保电站出力;
- 防草措施:保持渠道水深大于1.5m及流速大于0.6m/s,以抑制水草生长;
- 防凌措施:在严寒季节,通过调整水电站出力和渠道流速,防止冰凌生成,并保护冰盖,限制渠内流速在1.m/s以下,防止水位变动过大。
4. 结构经济:结构设计需经济合理,便于施工和运行。
三、动力渠道类型
动力渠道可分为以下两种类型:
1. 非自动调节渠道
- 特点:渠顶与渠底平行,渠道深度沿途不变,末端设压力前池和溢流堰。
- 适用场景:适用于引水道较长、需向下游供水的场合。溢流堰用于限制渠末水位,保证向下游供水。
2. 自动调节渠道
- 特点:首部堤顶和尾部堤顶高程基本相同,高出上游最高水位,渠道断面向下游逐渐加大,不设泄水建筑物。
- 适用场景:适用于渠道不长、底坡较缓、上游水位变化不大的情况。当水电站引用流量为Qmax时,渠道水位为降水曲线;当Q=0时,渠道水位保持水平,防止漫流和弃水现象。