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大型水电站项目引水渠首部工程专项施工方案7.1概况7.1.1 工程概述引水渠首从右岸至左岸依次布置：右岸引水闸、排漂排沙闸、泄洪冲沙闸、挡水土石坝和左岸导流堤，排漂排沙闸、泄洪冲沙闸和土石坝采用“一”字型布置，引水闸轴线与泄洪冲沙闸轴线夹角21°。
闸顶高程1655.70m，正常引水位1653.50m，设计洪水位1653.50m，校核洪水位1654.876m。
引水闸：引水闸布置在台兰河右岸Ⅱ级阶地上，引水闸采用2孔开敞式水闸，单孔净宽为4m，设计引用流量为56m3/s；闸底板高程为1650.00m，闸墩顶高程1655.70m，闸前正常工作水位为1653.50m，设置弧形工作门一道和平板检修门槽一道。
考虑交通要求闸室总长18m，闸室总宽11.6m，采用整体钢筋混凝土结构，闸顶平台布置闸房和交通桥。
当闸前水位超过1653.50m时，闸门要控制开度运行。
进水闸后通过下挖式消力池、扭面段和引水渠联接，消力池深0.5m，长18m，宽度9.2m ；扭面段长25m，底宽由9.2m渐变至2m。
排沙、排漂闸：排沙闸布置在引水闸左侧河床内，使引水闸保持“门前清”；排漂闸布置在排沙闸左侧，排沙、排漂闸采用并列开敞式方案。
排沙闸底板高程为1648.50m，闸墩顶高程1655.70m，闸前冲沙正常工作水位为1653.50m，设置弧形工作门一道和平板检修门一道。
排沙闸考虑正常水位下小流量集中冲沙的运行要求，工作门应采用小开度运行方式，泄流方式为闸孔出流，同时考虑孔口宽度应能满足引水闸前排沙范围的要求将排沙闸孔口宽度定为 3.0m。
排沙闸左侧排漂闸底板高程为1651.50m，闸墩顶高程1655.70m，闸前挡水位为1653.50m，设置舌瓣工作门一道和平板检修门一道。
排漂闸孔口宽度考虑需排除漂浮物的尺寸定为3.0m，排漂堰运行方式采用舌瓣门控制开度运行，排漂堰最大下泄流量为23.90m3/s。
排沙、排漂闸采用整体钢筋混凝土结构，闸顶平台布置闸房和交通桥。
阿勒泰地区位于东经85º31'57”～91º01'15”，北纬44º59'35”～49º10'45”，地处新疆维吾尔自治区最北部，气候特点是春旱多风，夏短不热，秋高气爽，冬季严寒而漫长，全年冬季长达5～6个月，极端最低气温达－51.5℃，最冷月平均气温达－18℃～21℃，河内冰厚0.5～1.0m,冻土深1.2～1.5m。
经过40年的建设，阿勒泰地区已建成电站20余座，除可可托海电站、富蕴县一级电站等为坝后式电站外，其余多为明渠引水式电站。
现结合我区几十年来积累的经验，就引水式水电站的设计要求和运行管理两个方面作一初步总结。
1 对引水式电站的设计要求1．1 引水枢纽的布置及形式的选择在地形条件允许时，应考虑在电站上游建水库，以便冬季蓄冰，蓄冰库设计，不能仅以回水曲线形成的上游容积为界，应考虑到冰凌堆积和冰盖翘起后，来凌仍可向上游堆积一段距离,一般蓄冰静库容达到年输冰量的1/3即可。
对于没有条件修建蓄冰库的引水枢纽，需考虑泄洪、排砂、拦冰和排冰措施。
进水口应放在设计水位以下5～6m，以防止进水口控制设施的冻结。
引水枢纽宜选择在河床较稳定的平直段内，以防闸前冰凌堵塞，拦河溢流坝或导流堤需适当增加超高，应大于河道冰厚，避免因闸前进水受阻时坝顶溢流而造成“跑水”。
对于冬季流量较小的河道应能使河水全部进入引水渠，采用底栏栅式进水闸较好，这样能避免冰块进入渠内。
对于冬季河道流量较大的电站，采用新疆常用的弯道式渠首，排冰效果较好，耗水量也小。
1．2 引水渠设计1．2．1 渠线选择为保证电站冬季顺利排冰，引水渠应尽量将渠线选择在河谷的阳坡，利用冬季阳光的辐射来提高水温，减少再生冰。
渠线应直、顺，当必须设置弯道时，其弯道半径宜大于10倍设计水面宽度，以避免冰块在弯道上堵塞；渠线宜布置在挖方段，不宜布置在填方段，避免冰盖推力而引起渠堤滑坡、渠道决口。
编号（学号）：2011624111西藏大学农牧学院水电站课程设计封面题目：压力前池初步设计姓名：陈敬政专业：水利水电工程班级：水利工程2011级专科班学号：2011624111所在学院：水利土木工程学院指导教师：肖安伟完成日期：2013年12月06日目录设计任务书 (1)设计概述 (2)第一章压力前池结构设计的原则 (3)第二章控制水位的确定 (3)一、前池正常水位Z前正的计算 (3)二、前池最低水位Z最低的计算 (3)三、前池最高水位Z最高的计算 (4)第三章各部分尺寸的确定 (4)一、压力钢管直径的确定 (4)二、进水室总宽度B进 (5)三、进水室长度S (5)四、前室宽度及长度 (5)五、进水室底板高程 (5)六、前池末端底板高程 (6) (6)七、前池顶高程池顶八、边墙高度 (6)九、泄水道 (6)十、冲沙孔的布置 (7)十一、分流墩的布置 (7)十二、压力前池平面布置图及剖面图 (8)第四章压力前池的主要设备的设计确定 (8)二、检修闸门和工作闸门 (9)三、通气孔和旁通管 (9)四、启闭机 (10)第五章边墙的设计与稳定计算 (10)一、边墙的基本设计拟定 (10)二、抗滑稳定计算 (10)课程设计总结 (12)附件压力前池相关图纸详图设计任务书课程设计题目：非自动调节渠道压力前池的初步设计一、设计的基本资料：某水电站采用的是无压引水式水电站，已知渠道末端渠底高程为3087.9m，渠道的总长为890m，总落差50m。
渠道纵坡选定为1/500，边坡m=0，糙率n=0.025,渠道的底宽b=1.51m，水深h=1.55m，边坡为1:0。
装机容量按2台500KW机组计，共1000KW。
设计保证流量3.0m3/s,相当设计保证率70%，保证处理1000KW，渠道引用流量3.2m3/s，水轮机设计流量Q=2.9m3/s，单机流量1.45 m3/s。
二、完成的任务：（1）确定压力前池的控制水位和各部分尺寸。
引水系统施工通道规划根据当前引水洞施工实际情况及业主、监理指示要求, 我施工局对引水系统施工主要通道进行了如下规划。
一、通道规划原则1、满足引水洞系统施工基本需要。
2、满足美观、文明施工需要。
二、人行通道1、自引水渠EL314至EL324通道引水渠最上、下游侧SD0+0位置布置两趟钢斜梯作为自引水渠EL314至EL324平台的人行通道, 具体布置见附图。
2、闸墩和拦污珊墩施工通道于EL324平台上、下游布置两趟钢斜梯作为EL324以上拦污珊墩和闸墩施工人行通道, 具体布置见附图。
3、EL360马道至EL384马道施工通道于EL360马道上、下游布置两趟钢斜梯作为EL360以上拦污珊墩和闸墩施工人行通道, 同时在EL384马道交通桥位置靠进水塔侧搭设φ48mm满堂脚手架( 水平间距75×75cm, 铅直步距1m, 底部设置扫地杆) 走道, 脚手架两侧用揽风绳( φ15mm钢丝绳) 固定于两侧插筋或锚杆上, 脚手架上面敷设马道板( 用铅丝与脚手架固定) 并设置护栏。
具体布置见附图。
4、两层联系梁之间拦污珊墩施工通道在拦污珊墩周边按照间距1.2×1.2m间距埋设φ48钢管( 埋入砼中50cm, 外露1.5m) , 然后以此钢管作为悬臂布置外伸操作平台, 平台上敷设马道板( 用铅丝与钢管固定) , 临空侧布置安全网。
如下图所示:5、闸门＃施工通道对于排沙塔、门＃,制,板作业条件的部位。
小钢模为主体, 因此, 需搭设φ48钢管脚手架作为操作平台。
操作平台自基础底板开始搭设( 水平杆与二期砼插筋按照间距1.5×1.5m连接) , 底部预留过车通道。
搭设水平间距1.5×1.5m, 铅直步距1.5m, 每1.5m 高敷设马道板( 用铅丝与水平杆绑扎连接) 作为操作平台。
该操作平台同时作为塔体冷却水温控通道和二期砼浇筑通道。
如上图所示:6、其它部位施工通道检修门库段施工缝部位、流道曲面及其它使用不具有操作平台模板部位, 上述部位由于结构体形不规则或体形结构尺寸不满足悬臂模板使用条件, 仅能使用常规组合钢模板。
DLT5079-2007 水电站引水渠道及前池设计规范ICS 7><27.140P 59备案号：J762—2007中华人民共和国电力行业标准DL / T 5079 — 2007代替 DL / T 5079 — 1997水电站引水渠道及前池设计规范Design specifications for hydropowerheadrace and forebay2007-12-03发布 2008-06-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布水电站引水渠道及前池设计规范条文说明第一章、目次1 范围 (47)4 总则 (48)5 引水渠道布置 (50)6 引水渠道纵坡及横断面设计 (58)7 前池及调节池布置设计 (64)8 水力设计 (90)第二章、 1 范围表 1为国内部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性。
由表 1可见，国内已建的渠道引水式电站尚无一座Ⅱ等或Ⅰ等工程。
究其原因，这类电站多建于山区，受地形条件限制难以修建大型引水渠道；在平原、丘陵地区，则因人口稠密，如占地过多，对环境及社会影响较大，也限制了大型引水渠道的修建。
我国已建的渠道引水式电站，绝大多数是装机容量等于或小于 50MW 的Ⅳ等以下——小（1）型、小（2）型水电站，故本规范是针对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等水电站编制的。
表 1 部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性A.4 电站特性A.1号站名称A.3 地址A.7 装机容量MW A.8 设计水头mA.9 发电流量m3/s水渠道长度mA.6 引水渠道设计流量m3/sA.10A.11 东西关A.12 四川武胜80A.14 17.0A.15 1 296.0A.16 373.26A.17 1 296.0A.18 A.19 南津渡南永州A.21 6 0A.22 14.5A.23 468.42A.24 3 991.0A.25 480.0A.26A.<27 华安A.28 福建华安A.29 6A.30 47.0A.31 160.0A.32 8 000.0 A.33 160.0A.34 A.35 遥田A.36 湖南耒阳A.37 5A.38 11.8A.39 466.7A.40 1528.0A.41 477.7A.42 A.43 关脚A.44 贵州镇宁A.45 48A.46 133.5A.47 41.5A.48 2637.0A.49 45.0A.50 A.51 马回A.52 四川蓬安A.53 46.1A.54 11.4A.55 450.0A.56 455.6A.57 450.0A.58 A.59 草坡A.60 四川汶川A.61 45A.62 391.0A.63 14.4A.64 5 432.0A.65 16.0A.66A.67 磨房沟二级A.68 四川冕宁A.69 37.5A.70 457.8A.71 9 .75 A.72 3 015.0A.73 13.65A.74 A.75 苏帕河A.76 云南保山A.77 3 0A.78 232.0A.79 16.0A.80 5 399.0 A.81 16.0A.82A.83 喀什二级A.84 新疆疏附A.85 26.4A.86 96.0A.87 32.16A.88 2 6446.0A.89 38.0A.901A.91 玛河三级A.92 新疆玛纳斯A.93 26.25A.94 69.04A.95 46.5A.96 2 500.0A.97 56.0A.982A.99 西大桥A.100 新疆阿克苏A.101 6A.1028.5A.10360.0A.104 150.0A.10560.0A.1063A.107 南二A.108 福建南靖A.1095A.1101.0A.1115.0A.1120779.0A.1135.0第三章、 4 总则4.0.1 为编制本规范，编制组对我国 17个省、市、自治区的渠道引水式水电站进行了调查研究，收集了近百个水电站工程的资料，总结了不同类型工程在渠线选择和布置、渠道—前池系统的水力设计和计算、前池和引水渠道上建筑物的设计，以及不同条件下防洪、防泥沙、防污物、防渗漏、防冰等方面的经验。
浅析水电站压力前池容积研究压力前池是引水渠道和压力水管之间的连接建筑物。
只有对其特点与功用进行充分了解，才能根据实际需要进行设计与布置。
本文通过具体实例分析压力前池的布置设计。
标签：压力前池；设计和布置一、前言水电站压力前池主要起到引水渠道和压力管道间水流连接和水流平稳调节过渡作用。
压力前池的布置设计合理与否，前池的布置设计合理与否，对保证水电站正常运行至关重要。
二、压力前池的位置选择和布置方式1.位置的选择压力前池是连接渠道和压力水管的中间物，因此首先要根据这两个建筑物的位置进行选择，同时还要综合水电站的整体地形以及当地的地质条件进行位置的选择。
要做到整体的设计和谐紧凑，不会出现断接的现象，不会因为设计的原因出现安全事故，同时在水进行流通的时候要通畅、平稳。
2.压力前池的布置（1）布置原则。
如果是在陡峻的山坡上面进行布置，其位置低下的地基应该是天然的地基，而不是填方的，因为填方的很容易出现不稳定或者是渗漏的问题，同时压力前池的前池要尽量的与厂房靠近，这样是为了将压力水管的长度进行缩短。
（2）布置形式。
根据压力前池的进水方向进行分为正向进水和侧向以及斜向进水三种，正向进水中的渠道、压力前池、压力水管是在一条轴线上建立的，这样就可以保证水在进行流通的时候是平稳的状态，而不会因为地势的原因产生水流速度的变化，从而造成水量分配不均匀造成水头损失的结果。
但是正是因为这种要求三者建立在一条轴线上面，因此如果在有山坡的地方进行建立的话为了保证轴线一致会采用挖方的形式进行布置，从而产生更大的工程量。
另外一种侧向进水的渠道轴线与压力水管的相垂直，这就使得连接两者的前池处于偏侧的方向，在水进行流通的时候，水流在交汇处很容易产生漩涡，从而使得水头出现损失的现象。
而且由于三者不在一条轴线上，必定出产生转角，而转角又会集聚很多的泥沙，这样会严重的影响到水力条件，使得水力条件很差。
侧向进水的优势就是可以较好的适应条件而建设，将等高线作为渠道轴线和压力水管轴线的中间转择点，使得渠道轴线与等高线平行，使得压力水管轴线与等高线垂直，这样就可以很好的减少工程量，而且为了减少污物，可以采用正堰作为泄水道，这样可以很少的进行排水、排冰以及排污。
4.860m 取b 进=5.000m 取B 进=7.500m 取B 前=21.000m 取L 前= （2）参考资料：《水电站建筑物》（王树人 董毓新主编）、《水电站》（成都水力发电学校主编）2 设计基本资料 机组台数 …………………………………………………n 1=2台压力前池计算书1 设计依据及参考资料 （1）设计依据：《水电站引水渠道及前池设计规范》（DL/T 5079—1997）、《小型水力发电站设计规范》（（GB 50071—2002）、《水电站进水口设计规范》（SD 303—88）。
单机引用流量……………………………………………Q 设=12.500m³/s 引渠末端渠底高程………………………………………▽1=1041.000m 单机容量……………………………………………………N=1600kW 引水渠设计引用流量 ……………………………………Q p =25.000m³/s 引渠末端渠道设计水深……………………………………h=2.460m 引渠末端渠道设计流速 …………………………………v 0=2.050m/s 引渠末段渠底宽度…………………………………………b=2.500m 引渠末段渠道边坡…………………………………………m=1 进水室隔墩厚度……………………………………………d=0.000m 进水室拦污栅的允许最大流速 …………………………v 进=0.900m/s 压力钢管根数 ……………………………………………n 2=1根 压力钢管内径………………………………………………D=2.700m3 侧堰布置及水力计算3.1 侧堰堰顶高程的确定 根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第4.5.3条的规定，侧堰的堰顶高程应高于设计流量下水电站正常 堰顶与过境水流水面的高差……………………………△h=0.100m 侧堰类型正堰的流量系数 ………………………………m 0=0.427=2100.040m侧堰堰顶高程▽3=▽2 + △h运行时的过境水流水面高程△h(0.1～0.2m)，本工程取△h＝0.100m过境水流水面高程▽2=渠末渠底高程 + 渠道正常水深 根据《水电站引水渠道及前池设计规范》第A.0.3条，对于设一道侧堰的布置，当水电站在设计流量下正常运行，侧堰不溢水；当水电站突然甩全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出，为控制工况。
引水模式下的水电站设计论文1引水式水电站的引水渠道设计1.1渠道断面的选择渠道断面的选择非常重要，在实际操作过程中，要根据实际地形状况进行合理的设计。
如果地面的坡度相对较大并且起伏比较频繁，则一般选择窄深式的断面，有些该种形式的断面可以添加一定的盖板，这样不仅能够减少砂石降落到渠道中而且能够在很大程度上防止坡面的滚石发生状况。
这种渠道的优点比较多，比如:能够在冬季严寒的条件下减少水热量的散失，从而使得冰盖能够处于稳定的状态。
如果渠道处于比较宽敞的地面上，而且具有较强冻胀性能的基面，地下水位较高，则一般选择宽浅式断面。
在实际的设计过程中，如果在渠道的沿线有泉水，那么就将相应的泉水引入到水渠之中，可以在很大程度上提高渠道的水流量，使得结冰机率大大降低。
1.2渠道纵坡的设计在渠道设计过程中，纵坡的设计水平非常关键。
渠道纵坡的设计对于水流速度具有决定性的作用。
一般来讲，如果纵坡的设计较为平缓，则其很容易堆积淤泥，使得杂草等能够迅速地生长，从而影响渠道的输送水能力。
而如果纵坡的设计很陡，则渠道在使用过程中，很容易受到较大冲击，很容易破坏。
因此，相关设计人员要合理设计渠道的纵坡。
在结冰盖的运行过程中，设计人员要根据水能的具体状况、地形条件以及工程造价的实际情况，对纵坡进行合理的设计。
在输排冰运行的过程中，相关工作人员要将全段设计得比较陡些，使得输冰的流速达到相关的标准，而后段施工则需要在排冰闸前30m的缓流段进行，以此满足相关排冰速度的要求。
2引水式水电站压力前池的设计在渠道的设计过程中，相关工作人员要加大压力前池的设计力度，这对于提高渠道的整体质量具有重要的影响。
2.1前池布置在压力前池位置的选择过程中，为了提高水电站的实际运行效果，前池不要选择填方或者是地基不稳的部位，而应该尽量选择在天然地基比较好的地基上。
这种设置能够在很大程度上避开顺坡的裂隙发育地段以及滑坡的出现。
在前池的设计过程中，要对水文地质条件进行认真勘查，尽量减少甚至消除前池建设之后对于高边坡以及相关建筑物造成的负面影响。
小型水电站前池施工组织设计方案【摘要】随着我国人口越来越多，用电量的不断增多，电站也随着不断增多。
在所有的电站中水电站占据的比例比较大，在一些水量不是很大的地方建设一些小型水电站，不仅解决了中小型城市用电问题，又能将水力资源有效的利用起来。
【关键词】小型水电站，前池施工，组织设计方案一、前言在建设水电站过程中涉及到水电站前池的施工问题，小型水电站前池在施工之前应该先设计好方案，这样不仅可以使水电站前池顺利施工完成，而且还能让水电站前池建好后减少一些问题，比如地点选择问题。
水电站前池施工方案一旦设计完成，就能确保水电站建设运行过程中顺利安全而且经济节能。
二、前池布置形式某水电站前池采用侧向进水,正向溢流、排沙布置形式较多。
土门关三级、尹集、新吉、小庄等水电站都采用了这种形式。
如新吉水电站装机2520kw,引水流量21.20m3/s,引水系统在河道左岸台地上,基本平行于等高线布置,压力管道垂直于等高线顺坡而下,厂房布置在河边漫滩上。
其前池由连接段、池身、进水口、排砂管、溢流堰和排冰闸等组成,设四孔虹吸式进水口,左侧设有排冰闸、溢流堰。
这种形式较适合河道一侧山坡台地上布置引水系统的地形条件,优点是开挖量较小,泄水渠远离厂房,不影响厂房安全。
从调查运行情况看,排沙效果较好,当连续冲沙时,不影响水电站运行。
不足之处是由于采用侧向进水布置,前池中水流偏向一侧,易于引起涡流,加大了水头损失,水力条件相对较差。
另外一些电站采用了正向进水、排沙,侧向溢流的型式。
如土门关一级水电站引水流量21.60m3/s,装机容量6400kw,引水系统在河道右岸台地上,与新吉等电站不同的是渠道末端转弯,方向调整为与等高线垂直布置,前池布置为正向进水,侧向溢流、正向排沙形式。
该前池连接段长19m,池身长25m,设两孔虹吸式进水口,溢流堰布置在前池右侧,采用WES型曲线堰体。
前池进口前设有拦污栅,右侧设有排冰闸。
进水口下部设管径为Ф500mm的排沙兼放空管,接入泄水渠。
第七章⽔电站进⽔⼝及引⽔建筑物第七章⽔电站进⽔⼝及引⽔建筑物重点：⽔电站有压进⽔⼝的类型及适⽤条件、位置选择原则、⾼程及轮廓尺⼨的拟定，及进⽔⼝设备的布置；引⽔渠道和有压隧洞的作⽤、线路选择、断⾯设计和⽔⼒计算⽅法；压⼒前池的作⽤、组成及尺⼨确定。
第⼀节进⽔⼝的功⽤和要求⼀、功⽤和和基本要求1．功⽤：进⽔⼝是⽔电站⽔流的进⼝，是按照发电要求将⽔引⼊⽔电站的引⽔道。
2．基本要求(1) 要有⾜够的进⽔能⼒在任何⼯作⽔位下，进⽔⼝都能引进必须的流量。
因此在枢纽布置中必须合理按排进⽔⼝的位置和⾼程；进⽔⼝要⽔流平顺并有⾜够的断⾯尺⼨，⼀般按⽔电站的最⼤引⽤流量Q max设计。
(2) ⽔质要符合要求不允许有害泥沙和各种污物进⼊引⽔道和⽔轮机。
进⽔⼝要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备。
(3) ⽔头损失要⼩进⽔⼝位置要合理，进⼝轮廓平顺、流速较⼩，尽可能减⼩⽔头损失。
(4)可控制流量进⽔⼝须设置闸门，以便在事故时紧急关闭，截断⽔流，避免事故扩⼤，也为引⽔系统的检修创造条件。
对于⽆压引⽔式电站，引⽤流量的⼤⼩也由进⼝闸门控制。
(5) 满⾜⽔⼯建筑物的⼀般要求进⽔⼝要有⾜够的强度、刚度和稳定性，结构简单，施⼯⽅便，造型美观，便于运⾏、维护和检修。
⼆、类型按⽔流条件分，⽔电站进⽔⼝分为有压进⽔⼝和⽆压进⽔⼝两⼤类。
(1) ⽆压：类似于⽔闸，⽔流为明流，引表层⽔为主，适⽤于⽆压引⽔式电站。
(2) 有压：进⽔⼝在最低⽔位以下，⽔流为有压流，以引深层⽔为主。
适⽤于坝式、有压引⽔式、混合式⽔电站。
第⼆节有压进⽔⼝⼀、有压进⽔⼝的类型及适⽤条件后接有压引⽔道，引⽔库深层⽔为主1．隧洞式进⽔⼝隧洞式进⽔⼝特征：在隧洞进⼝附近的岩体中开挖竖井，井壁⼀般要进⾏衬砌，闸门安置在竖井中，竖井的顶部布置启闭机及操纵室，渐变段之后接隧洞洞⾝。
适⽤：⼯程地质条件较好，岩体⽐较完整，⼭坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况。
2．墙式进⽔⼝墙式进⽔⼝特征：进⼝段、闸门段和闸门竖井均布置在⼭体之外，形成⼀个紧靠在⼭岩上的单独墙式建筑物，承受⽔压及⼭岩压⼒。
ICS 27.140P 59备案号：J762—2007中华人民国电力行业标准DL / T5079—2007代替DL / T5079—1997 水电站引水渠道及前池设计规Design specifications for hydropowerheadrace and forebay2007-12-03发布2008-06-01实施中华人民国国家发展和改革委员会发布水电站引水渠道及前池设计规条文说明第一章、目次1 围 (47)4 总则 (48)5 引水渠道布置 (50)6 引水渠道纵坡及横断面设计 (58)7 前池及调节池布置设计 (64)8 水力设计 (90)第二章、1围表1为国部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性。
由表1可见，国已建的渠道引水式电站尚无一座Ⅱ等或Ⅰ等工程。
究其原因，这类电站多建于山区，受地形条件限制难以修建大型引水渠道；在平原、丘陵地区，则因人口稠密，如占地过多，对环境及社会影响较大，也限制了大型引水渠道的修建。
我国已建的渠道引水式电站，绝大多数是装机容量等于或小于50MW的Ⅳ等以下——小（1）型、小（2）型水电站，故本规是针对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等水电站编制的。
表1 部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性第三章、4总则4.0.1为编制本规，编制组对我国17个省、市、自治区的渠道引水式水电站进行了调查研究，收集了近百个水电站工程的资料，总结了不同类型工程在渠线选择和布置、渠道—前池系统的水力设计和计算、前池和引水渠道上建筑物的设计，以及不同条件下防洪、防泥沙、防污物、防渗漏、防冰等方面的经验。
开展了专题研究，将成熟的工程经验和科技成果引入规，并吸取了国外在这一领域的有益经验，用以指导水电站引水渠道和前池的设计。
4.0.2渠道引水式水电站，较坝后式、有压引水式水电站更易受到洪水、污物、渗漏以及泥沙、冰的损害。
泥沙问题在我国西北、西南地区的工程中较常见，冰冻问题则是在寒冷地区水电站冬季运行时存在。
流体动力与控制学院毕业设计任务书题目：水电站引水系统布置及前池结构设计年月日设计者：学号：专业(专业方向)：班级：指导教师：一、设计目的和要求1.巩固、加深、扩大所学的基础理论和专业知识，并使之系统化；2.培养学生运用所学知识解决实际工程技术问题的能力，要求能初步掌握设计原则、设计方法和步骤；3.培养学生的独立思考、独立工作能力，通过毕业设计加强中外文资料查阅、设计计算、绘图（手工及计算机）、编写设计报告、使用规范手册以及计算机应用能力的培养。
二、设计任务及要求1、外文文献检索与阅读：翻译英文文献一篇，不少于2万字。
2、重点阅读相关资料，或文献约5篇，一般泛读约10篇。
3、写出开题报告。
4、工程设计具体内容(1) 了解水利枢纽的流域概况、当地经济、电力需求、开发任务等；(2) 引水方案的设计，确定水闸、前池、电站厂房的位置；(3) 进水闸水力设计，确定水闸的主要构件如闸底板、闸墩、闸门、启闭机等部件的集体形式和尺寸，验算过流能力；(4) 闸室稳定计算，验算闸室地基承载力的要求及抗滑稳定要求；(5) 引水明渠设计，确定明渠的形式、尺寸，并计算明渠的水面线；(6) 前池方案设计；（7）压力管道方案设计，确定压力管道尺寸；(8) 细部设计：前池结构设计对前池进行内力计算并配筋，完成前池施工图；(9) 绘图：绘制饮水系统布置设计、引水建筑物以及前池的施工图，图纸工作量不少于6张。
5、整理设计成果，撰写毕业设计论文：使用“兰州理工大学毕业设计（论文）”统一封面及格式；论文内容包括目录、正文、参考资料，并附上设计任务书、设计考核表及计算程序；并按规定的顺序装订；正文不少于5万字。
6、毕业答辩，提交设计成果。
三、进度安排四、主要参考文献1．水利水电工程等级划分及防洪标准，SL 252-2000.2．中小型水力发电站设计规范，GBJ71-84.3．水工设计手册水电站建筑物，水利水电出版社 1989.4．水工设计手册地质、水文及结构计算分册，水利水电出版社 1989.. 5．祁庆和.水工建筑物（第三版）.中国水利水电出版社，1997.6．周之豪.水利水能规划. 中国水利水电出版社，1993.7．刘启钊.水电站，中国水利水电出版社，1998（6）.8. 焦爱平.水利水电工程毕业设计指南，黄河水利出版社，2002.系主任：批准日期：。
ICS 27.140P 59备案号：J762—2007中华人民国电力行业标准DL / T5079—2007代替DL / T5079—1997 水电站引水渠道及前池设计规Design specifications for hydropowerheadrace and forebay2007-12-03发布2008-06-01实施中华人民国国家发展和改革委员会发布水电站引水渠道及前池设计规条文说明第一章、目次1 围 (47)4 总则 (48)5 引水渠道布置 (50)6 引水渠道纵坡及横断面设计 (58)7 前池及调节池布置设计 (64)8 水力设计 (90)第二章、1围表1为国部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性。
由表1可见，国已建的渠道引水式电站尚无一座Ⅱ等或Ⅰ等工程。
究其原因，这类电站多建于山区，受地形条件限制难以修建大型引水渠道；在平原、丘陵地区，则因人口稠密，如占地过多，对环境及社会影响较大，也限制了大型引水渠道的修建。
我国已建的渠道引水式电站，绝大多数是装机容量等于或小于50MW的Ⅳ等以下——小（1）型、小（2）型水电站，故本规是针对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等水电站编制的。
表1 部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性第三章、4总则4.0.1为编制本规，编制组对我国17个省、市、自治区的渠道引水式水电站进行了调查研究，收集了近百个水电站工程的资料，总结了不同类型工程在渠线选择和布置、渠道—前池系统的水力设计和计算、前池和引水渠道上建筑物的设计，以及不同条件下防洪、防泥沙、防污物、防渗漏、防冰等方面的经验。
开展了专题研究，将成熟的工程经验和科技成果引入规，并吸取了国外在这一领域的有益经验，用以指导水电站引水渠道和前池的设计。
4.0.2渠道引水式水电站，较坝后式、有压引水式水电站更易受到洪水、污物、渗漏以及泥沙、冰的损害。
泥沙问题在我国西北、西南地区的工程中较常见，冰冻问题则是在寒冷地区水电站冬季运行时存在。
中华人民共和国行业标准水电站引水渠道及前池设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准水电站引水渠道及前池设计规范主编部门电力部水利部北京勘测设计研究院批准部门中华人民共和国水利部年月日中华人民共和国水利部的通知号以北京勘测设计研标准名称和编号为本标准自年月在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告水一九九八年三月三十一日前言年分水力发电本规范所包括的内容有本规范首次编制本规范解释单位本规范主编单位参编单位有疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院本标准主要起草人韩立罗观育艾克明谢致刚吴季宏麦达铭陶志成沈征明宋友海谢文伯唐进虎吉尔格昌卫安鲍筱斌总则引水渠道布置引水渠道纵坡及横断面设计前池及调节池布置设计水力设计结构设计和地基处理附录侧堰水力计算附录前池虹吸式进水口的设计附录引水渠道恒定流水力计算附录引水渠道系统的涌波计算引水渠道和前池的设计引水渠道和前池的设计引水渠道布置引水渠道型式的选择符合下列条件可选择自动调节渠道渠道进水口水位变幅不大引水渠道线路的选择引水渠道的弯曲半径衬砌渠道宜不小于渠道水面宽度的面宽度的寒冷地区渠道线路的选择引水渠道进水口的闸门设置具备下列条件的自动调节渠道可不设事故检修闸门应根据水工建筑物级别按表确定如果应根据泄洪情况确定防护范围和相应的工程措表引水渠道及渠系建筑物的防洪标准引水渠道上建筑物布置当有超过电站引用流量的多余水侧堰水力设计应满足下列要求过堰水流应保持自由出流堰后应因地制宜布置侧槽或陡槽泄水和必要的消能防冲设施侧堰水力计算按附录在多泥沙条件下引水渠道纵坡及横断面设计引水渠道纵坡宜按下列条件选择不衬砌的岩石渠道以及输冰运行渠引水渠道在设计流量下的平均流速按衬砌设计按引水渠道的边坡和堤顶宽度可按突然丢弃全部负对小型工程可按对傍山开挖的引水渠道所形成的高边坡对高陡边坡及地质条件复杂的边坡前池及调节池布置设计前池的布置设计前池的布置充分注意前池建成后水文地宜小于或等于重要工程或布置条件复杂的前池条件适宜时按当小型水电站前池内的水位变幅在可采用矩形或前池内设置侧堰式等因素合理选定当采用非正面排沙时调节池的布置设计根据所需的调节容积和消落深度利用天然洼地或与引水渠道结合或相连通调节池应做好防渗设计对多泥沙渠道水力设计水力设计应完成下列各项任务此时引水渠道系统应以均设计频率枯水期的最小引水发电流量最低运行水位应保证满足引水渠道前池系统恒定流的水力设计和计算应完成下列各项任务对于渠道沿程上设置两道侧堰的情况当存在入渠流量时应分别计算机组正常应按明渠均匀流进行计算对非棱柱体渠道恒定流水力计算按附录水电站引水渠道前池系统涌波计算按本规范附录初始条件为渠道进水口前为正常水位在设计流量下引水渠道前池系统为恒定流满负荷运行结构设计的一般规定建筑物的结构设计应包括下列内容荷载及其组合基本荷载包括特殊荷载包括基本组合由基本荷载组成特殊组合由基本荷载选择最不利的可考虑排水失效的情况作为特殊组合如存在降低前池水位检修的工况则应考虑实际情况进行核算稳定计算沿基底面的抗滑稳定安全系数应按抗剪断强度公式计算式中计算沿基式中规定的挡水土堤设计应按强度计算地基处理设计地基处理设计要性和部位作用水头的大小等建筑物建基面及边坡坡面开挖应按设计要求成型其开挖深度应根据要求结合地质条图明渠侧堰溢流示图如图当把堰上水头用侧堰首末端的平均值来表示即且其流量系数用表示时侧堰的泄流能力公式为以上各式中可取水流弗劳德数范围内其这里要指出的是尽管侧堰段前后流量的平衡关系是相适此时侧堰下游引水渠道流量近似看作堰泄流量的条件下的动态平衡并且水轮机导叶按对于图所示的矩形断面虹吸式进水口其特点是其主要参数可在下面的范围内选择图矩形断面虹吸式进水口示意图喉道断面的宽高比喉道中心半径与喉道高之比进口断面积与喉道断面积比喉道断面积与压力管道面积比进口断面和喉道断面间的水平距离与其高度之比当断面和间的上肢段采用圆形断面时其主要特点是缩段长度宜大于或等于进水口直径的最大负压值出现在喉道断面顶点点的最大负压值按下式确定式中式中计算断面处的大气压强水柱高可由表在体型拟定后可表水温与水的汽化压强水柱高关系表最小淹没深度式中喉道断面的水流弗劳德数虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现水力真空装置在已知值时真空破坏时的瞬间最大进气量可按式式中真空破坏阀系统的流量系数对于虹吸发动和断流的装置和方式明渠恒定均匀流的基本公式流速公式流量公式流量模数满宁公式式中满宁粗糙系数水面线以型壅水曲线和求解明渠恒定缓变流水面曲线宜采用逐段试算法逐段试算法式中和和和或式中和则和和水位变化量图水位变化量求解图矩形断面明渠内桥墩的水位变化量可按图值作水平线和图内已知出乘的右上角小图按式中渐变段长度和中的值可按照图和表图渐变段形状图对明渠各种形式的渐缩或渐扩的值参照图和表表渐变段的局部损失系数注表中局部损失系数故其明渠渐变段的长度须按此角度推计算其中损失系数表明渠渐变段局部损失系数式中弯道中心线半径式中对于梯形和矩形明渠的简单圆曲线式弯道可取当弯道中心半径与水面宽度之比值大于时八字斜墙图渐缩段与渐扩段的型式按明渠非恒定流的基本方程圣维南方程进行涌波计算对任一形状断面棱柱体明式中平均流速沿渠底度量的距离向下游为正对于求解的水电站引水渠道中的涌波属于弱解对下游边界条件一般为出流量变化条件此时忽略压力管道中的水弹性水电站突然丢弃负荷或增荷时在引水渠道系统中所产生的正涌波或负涌波也可用行进行进波所携带的流量波流量可用式波的传播速度的公式为式中梯形断面的边坡系数中的各参数应写成和对于逆行波根号外取对正涌波根号内取对负涌波取电站突然丢弃负荷在引水渠道系统中产生逆行正涌波而突然增荷时如图当电站突水电站突然甩负荷时涌波分析示意图减至当丢弃全部负荷时这时在前池引水渠道系统内将产生渠中水最高水位的面传播到渠首断面所需的时间相应于丢弃负荷时刻的初始波高和波速的断面和距渠道末端断面为的断面面行进到时间式中断面与为而其中式中和和断面和断面任设一个出沿程各断面的逆行正涌波传播到渠首断面的总历时式中在而前池处有式中断面第二阶段所需的时间波流量式中断面反射波的传播速度可采用简化了的公式式中和分别为当渠中水位为将下标换成便可求出相应的求出各段的涌波平均传播速度所需的时间图渠末水位随时间变化关系图面所需的时间涌波往返一次的总历时处的最高水位图中的为断面处未受扰动的初始为突然丢弃负荷后的瞬间升高水电站突然增荷时前池引水渠道系统最低水位计算相水电站突然增负荷时涌波分析示意图计算仍可分相应于电站增加负荷时刻的波高和波速如果初始流量在电站突然增加负荷式和和处相应于依断面和断面间的流量连续条件和缓变流动条件可有式中断面值进行计算直到所设的值为时当随着逆行负涌波向上游推进在断面时的水位而已知断面的最低水位高程包括断面计算时假定其坡降由下式决定图渠末水位随时间变化关系图逐段计算求出反射波从断面进而得到涌波往返一次的总历时从中查取断面处的最低水位对于自动调节渠道上述任何方法即对引水渠道系统来说控制工况是将恒定流时的堰上水头乘以的系数对侧堰的系数构成新的水面线在此基础上再加安对于入渠流量的流量泄出的条当侧堰处于前池内或靠近前池处时其处理方法同本条第波高度款的方法的系数构成新的水面线。
