引水式水电站

水电站的根本开发方式及其布置形式由N = 9.81ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。

要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。

因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种根本方式。

另外，抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。

一、坝式水电站(一) 坝式水电站特点(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。

目前坝式水电站的最大水头不超过300m。

(2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。

(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量〕目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。

此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。

(3) 坝式水电站的投资大，工期长。

原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。

适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。

(二) 坝式水电站的形式1．河床式电站(power station in river channel)——一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为防止大量淹没，建低坝或闸。

——适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。

适用于较低水头的水电站——厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，使之成为挡水建筑物的一局部，故厂房也有抗滑稳定问题；注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征——厂房高度取决于水头的上下。

——引用流量大、水头低。

——主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。

葛州坝水电站坝后式水电站2．坝后式水电站(power staion at dam toe)——当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。

厂坝之间设置沉陷缝，是两者之间互不传力，厂房不承受水头。

——坝后式水电站一般修建在河流的中上游。

——库容较大，调节性能好。

——如为土坝，可修建河岸式电站。

例析引水式发电站的优缺点1.水电站的概述1.1德谷沟水电站的基本情况德谷沟水电站坐落在金阳县城脚下的河沟旁。

德谷沟水电站属于典型的引水式发电站，它只是引水式发电站集群之一。

建设上技术要求较低、投资较小、占地面积少，对生态的影响较弱。

1.2德谷沟电站水利资源丰富，开发量大由于德谷沟狭长，落差较大，坐落在德谷沟上的水电站就有德谷沟电站、芦稿一级电站和仓房水电站-呈阶梯式分布。

阶梯式分布有效的利用了水资源，形成资源节约型发展战略。

德谷沟水资源源头是地下水、源头水量较小但沿途得到了其他水系的汇流和雨水的补充，到达德谷沟取水口水量也然较大了，水量常年富足，即使春冬枯水季节也能满足发电要求。

2.德谷沟电站的优点2.1占地面积及移民少相对于三峡、溪洛渡等大型水电站占地面积少，对占地的补偿也就相应较少了，不及三峡电站的百分之一，三峡基地的占地面积广，总的建筑面积占有很大的比例。

引水式发电站移民也较少基本上不影响居民的生活，移民资金比例也小。

水电站运行不消耗燃料，不污染空气，不排废渣。

由于水体吸收和释放太阳辐射的热量，所以水体会影响当地的气候，增加水体的热容量。

对农业、林业有益影响。

在库区打造美景发展旅游业，吸引游客，发展渔业和服务业（农家乐）使居民增收，促进当地经济发展，增加就业机会。

2.2对地质及施工技术要求低引水式发电站一般采用无坝取水，可以用低格栏珊坝和溢流式小水坝，不需要过多的开挖，对地质的要求不是很高。

取水口的位置可以相应的改变（遇到地质特别差和不满足其他要求时）。

相对大型水坝来说引水式发电站对地质的要求远远不及。

工程建设当中引水式发电站对技术的要求也是较低的，修建的水工建筑物结构较为简单，乙级和丙级资质的水电工程局就可以修建。

所需的技术型人才技能也没那么高的要求。

施工组织设计、施工工艺、施工图简单，施工机械较轻便。

施工导流不必要打导流洞，围堰也不需要太坚固，爆破量较小有时可以用机械代替，爆破的技术要求也不高，地基处理施工简便，需要灌浆的地方较少，混凝土的用量相对较少，坑槽土方量相对较少，地下洞室较少，施工程序简单。

引水式水电站名词解释
引水式水电站，简称引水站，是一种使用新鲜水和水力发电的设备。

它的工作原理是围绕水的吸力，将水从一个流域引入另一个流域，从而获得水力发电。

引水站工作原理：装有一台水轮机的进水壶口，通过渠道将水从流域输入，升压泵将水压强度提高，水源坝维护水位，水流流入水轮机，动力机械将水流动能转化为机械能，水轮机通过轴承与发电机的联轴器的联接，发电机将机械能转化为电能，供给需要用电的用户。

引水站引水量能有效改变在某一区域内水位变化，调节水力发电厂可用水量，从而达到节水节电的效果，具有节能减排、环境保护、资源利用价值。

引水站有以下几个优点：1. 可使不同流域之间水资源得到均衡分配；2. 能有效改善降低流域水环境污染；3. 可有效调节水质，抑制水污染点的发展；4. 可使社会高效利用水资源，提高水力发电的利用效率；5. 可为“三峡工程”的后续开发创造条件。

引水式水电站是目前节能减排技术中应用较为广泛的一种技术，它既能有效调节水质，改善水环境，又能够使水资源得到均衡分配，发挥出其最大效用，可谓一举两得。

引水式水电站设计分析摘要：随着国民经济水平的不断提高，我国的电力事业也得到了很大的发展。

水电站在电力行业中占有很大的比重，其设计、施工质量对于电力企业的生产具有重要的影响。

引水式水电站是较简单的一种引水发电站类型，工程涉及战线长、范围广、考虑因素多。

文章主要讨论引水式水电站设计对坝址、厂址、引水线路的选择及压力前池设计和电站装机容量的确定等，供引水式水电站设计者参考。

关键词：引水式水电站；坝址；厂址；引水渠道；压力前池一、引水式水电站坝址的选择及布置1.1 水电站坝址的选择在引水式水电站的设计过程中，设计人员要注重坝址的选择。

在实际的操作过程中，相关工作人员要加强对相关河道的自然条件进行调查和分析，关注相关的地质问题，而且还要对工程投资以及综合管理进行分析。

在引水设计方面，要选择河床比较稳定并且水量大的河段。

此外，对于要求比较严格的水电站，相关工作人员要将相关的渠道设置在河水溢出带的下游，这样就能够增大河水从河床两侧的溢出量，可以在很大程度上提高水电站的发电量，使得水电站在冬季能够正常运行。

值得注意的是，对于在春季和冬季上游冰量较多的河道，相关工作人员还要采取一定的除冰设计措施。

要设置科学合理的水闸，使得冰块能够顺利通过。

在渠道型式的选择上，要注重选择合理的模式。

一般来讲，当前使用较多的渠道，其正面一般用作排沙、泄洪以及排冰，而侧面则主要是拦河闸和拦河坝。

在实际的河道考察和设计过程中，要密切注意水流方向以及水流条件，使得河道的轴线与排冰、泄洪能够在一条直线上，这样能够切实地保护相关河道不会受到较多破坏，实现耗水量少、流水效果好的目的。

1.2 枢纽布置在引水式水电站的设计过程中，水电站枢纽的布置非常重要。

在实际操作过程中，应根据工程开发的方式以及河流的水流特点，合理布置枢纽。

当前比较常见的枢纽形式主要包括坝、闸混合式以及全闸布置两种形式。

坝、闸混合式枢纽的优点是运行较为方便灵活，投资相对较少，而且具有较强的安全性能，在投入使用之后，其管理控制相对较为方便。

利⽤天然河道落差，由引⽔系统集中发电⽔头的⽔电站。

引⽔式⽔电站⼀般由挡⽔建筑物、泄⽔建筑物、进⽔⼝、引⽔系统、⽔电站⼚房、尾⽔隧洞（或尾⽔明渠）及机电设备等组成。

引⽔式⽔电站适宜建在河道多弯曲或河道坡降较陡的河段，⽤较短的引⽔系统可集中较⼤⽔头；也适宜于⾼⽔头⽔电站，避免建设过⾼的挡⽔建筑物。

跨流域引⽔发电的⽔电站必然是引⽔式⽔电站。

引⽔式⽔电站的主要特点有： ①库容⼩，调节性能差； ②淹没损失少； ③产⽣脱⽔河段，⾄少使局部河段减少流量； ④枢纽布置分散，不利于运⾏管理。

引⽔式⽔电站分为有压与⽆压两类。

⽆压引⽔式⽔电站⽤⽆压引⽔道（引⽔明渠或⽆压隧洞）输送⽔流到压⼒前池，压⼒前池把⽔流由⽆压变成有压，通过压⼒管道把⽔引到⽔轮发电机组发电。

有些⽆压引⽔式⽔电站还要设尾⽔明渠。

这类电站靠压⼒前池或靠明渠⼩范围⽔位变化调节引⽔流量，但可调蓄的容积很⼩，调节性能很差，多为径流式⽔电站，如中国新疆的玛纳斯梯级⽔电站。

有压引⽔式⽔电站⽤有压隧洞或钢管从进⽔⼝输送压⼒⽔流到⼚房，有些电站还要设置调压室。

有压引⽔式⽔电站的⼚房位置可放在岸边、地下或地上。

若采⽤地下式⼚房还可分为⾸部式、中部式或尾部式。

⾸部式的引⽔隧洞短于尾⽔隧洞，尾部式的引⽔隧洞长于尾⽔隧洞，中部式的⼚房位于中间。

中国以礼河三级和四级⽔电站为有压引⽔式⽔电站，利⽤⽔头均为629m。

因坝式⽔电站和引⽔式⽔电站各有优缺点，在适宜的条件下有些⽔电站既⽤挡⽔建筑物、⼜⽤引⽔系统共同集中发电⽔头，既有⽔库可调节径流，⼜可⽤较少的引⽔系统⼯程量取得较⼤⽔头。

这类⽔电站称为混合式⽔电站，如中国的鲁布⾰⽔电站。

•云南鲁布革水电站是我国第一个使用世界银行贷款、部分工程实行国际招标的水电建设工程。

被誉为我国水电建设对外开放的一个窗口。

鲁布革水电站位于南盘江支流黄泥河上，云南省罗平县和贵州省兴义县境内，距昆明市320公里，为引水式水电站。

“鲁布革”是布依族语的汉语读音。

意思是山青水秀的布依族村寨。

水电站主坝为堆石坝，最大坝高103.8米。

工程于1982年开工，1985年底截流，1988年底第一台机发电，1990年底建成。

鲁布革水电站由首部枢纽、引水发电系统、地下厂房三部分组成。

水电站装有4台15万千瓦水轮发电机，年发电量27.5亿千瓦时。

电能通过4条220千伏、2条110千伏线路分别送往昆明和贵州兴义等地，1992年12月11日正式通过国家验收。

水电站是西电东送工程的第一个水电站，1993年就开始向千里之外的广州送电。

在工程施工中，首部枢纽采用围堰一次断流、隧洞导流、基坑全年施工方式。

引水隧洞采用钻爆法、光面爆破开挖，平均月进尺230米。

混凝土衬砌采用针梁式钢模浇筑。

地下厂房开挖亦采用钻爆法、光面爆破施工。

除尾水洞外，厂区洞室的永久支护均采用锚喷支护。

主副厂房、主变压器（包括GIS）室及尾水闸门室的吊车梁均为岩壁式。

总工程量：土石方明挖152万立方米，石方洞挖140万立方米，土石方填筑223万立方米，混凝土浇筑72万立方米,金属结构安装5578吨。

设计单位昆明勘测设计院设计施工单位水利电力部第十四工程局施工引水系统工程日本大成建设株式会社咨询机构澳大利亚雪山工程公司（SMEC）、挪威咨询顾问团（AGN）、世行特咨团（SBC）这项工程按世界银行要求，对引水隧洞工程的施工及主要机电设备实行了国际招标。

引水隧洞工程标底为14958万元，日本大成公司以8463万元（比标底低43%）的标价中标。

在施工组织上，承包方只用了30人组成的项目管理班子进行管理，施工人员是我国水电十四局的500名职工。

在建设过程中，实行了国际通行的工程监理制（工程师制）和项目法人负责制等管理办法。

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课程设计设计名称颜家河水电站水文水能计算分析学年学期2013-2014学年第一学期课程名称水利水能规划课程设计专业年级水工112班姓名陈克瑞学号2011012172提交日期2014年1月3日成绩指导教师康艳水利与建筑工程学院目录第一章基本资料 (3)一、 1.1流域概况 (3)二、 1.2水文资料 (3)三、 1.3电站基本情况 (4)第二章设计年经流分析计算 (4)一、 2.1径流资料“三性”审查 (4)二、 2.2设计年径流频率分析计算 (6)三、 2.3不同频率年径流量及其年内分配过程 (6)四、 2.4计算日流量～频率历时曲线 (8)第三章设计洪水分析 (9)一、 3.1设计洪峰流量频率分析计算 (9)二、 3.2计算不同频率下的洪峰流量 (10)第四章水位流量关系曲线 (11)第五章水电站水能分析计算 (12)一、 5.1日平均出力～频率（历时）曲线 (12)二、 5.2出力～多年平均发电量关系曲线 (12)第六章水电站装机容量确定 (14)第七章总结 (14)第八章附表 (15)一、附表1林家村水文站实测历年逐月平均流量表 (15)二、附表2 林家村水文站实测历年最大洪峰流量表 (17)三、附表3 各水文站洪峰流量成果表 (17)四、附表4 年径流频率计算表 (18)五、附表5 洪峰流量累计计算表 (20)六、附表6 (21)七、附表7水位断面分析计算 (22)八、附表8 日平均流量-出力计算表 (23)九、附表9 出力-多年平均发电量计算表 (24)十、附表10装机～装机年利用小时数关系曲线 (25)第九章参考文献 (26)颜家河水电站水文水能计算分析第一章基本资料一、1.1流域概况颜家河水电站位于宝鸡市颜家河乡，是渭河干流陕西境内最上游的水资源开发工程，坝址控制流域面积29348 km2。

电站站址控制流域面积29950 km2。

渭河发源于甘肃渭源县乌鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县（市），全长818km，总流域面积6.24万km2。

水电站的分类一、按开发方式分类①坝式水电站,是在河流上拦河筑坝，壅高水位，以形成发电水头的水电站。

坝式水电站，按厂房与坝的相对位置，可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。

②引水式水电站，是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。

根据引水道的水力条件，引水式水电站可分为无压与有压两类。

无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水，适用于中小型水电站；有压引水采用压力隧洞或压力管道引水，适用于大中型水电站。

③混合式水电站，是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。

发电水头的一部分靠拦河挡水闸坝雍高水位取得，另一部分靠引水道集中落差取得。

混合式水电站通常兼有坝式和引水式水电站的工程特点，具有较好的综合利用效益。

④抽水蓄能电站，是具有上、下水库，利用电力系统中低谷多余电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。

按水源不同，抽水蓄能电站又可分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站。

二、按工作水头分类①高水头水电站，通常指水头大于200m的水电站。

高水头水电站一般建在河流上游的高山地区，多为引水式或混合式水电站。

如为坝式水电站，坝的高度常在250m以上。

②中水头水电站，通常指水头为40～200m的水电站，中水头水电站应用范围比较广泛，多数为坝式或混合式水电站。

③低水头水电站，通常指水头在40m以下的水电站，也有将2～4m水头的水电站称为极低水头水电站。

低水头水电站多建在河流坡降平缓的中下游河段，普遍采用河床式电站。

三、按装机容量分类①大型水电站。

电站总装机容量在30万kW（300MW）及以上的水电站。

大型水电站多建在大江大河上，需要研究解决的环境、社会、技术和经济问题也比较复杂。

②中型水电站。

电站总装机容量为5万～30万kW（不含30万kW）的水电站。

中型水电站多建在中小河流上，需要研究的问题相对较简单，易于解决。

浅析引水式电站对生态环境的影响及对策摘要：引水式电站的建设将会引发一系列环境问题，如阻隔河流、改变河道，减少过流量等，对流域水生生态的影响非常突出。

本文在分析阐述上述不利影响的基础上，对采取完善法规，加强执法，保证下泄生态流量、辅助鱼类繁殖等行政和技术手段来缓解和修复生态环境进行了探究。

关键词：引水式电站；生态环境；生态流量前言随着社会经济发展和国家大力推动清洁能源建设，近年来我国的水电项目建设速度和规模都大幅提升，为经济提供了能源保障。

但是，水电站阻断了天然河道，使河流的连续性和河道的流态都发生了变化，引发整条河流上下游的水文特征发生改变，进而改变了河道自然演变过程，对河道及周边地区产生了不利影响，影响河流的生态健康[1，2]。

在这一方面，由于引水式电站特殊的建筑构造和运行方式可能引发长距离的天然河道脱水现象而备受关注。

1 引水式电站的特点引水式电站是利用人工水渠或隧洞将水流引到较远的与下游河道有较大落差的地方，利用水流落差发电。

具体做法是在河流比降较大、流量相对较小的山区或丘陵地区的河流上，在较短的河段中，以较小尺寸的引水道取得较大的水头和相应的较大发电功率。

在丘陵地区，引水道上下游的水位相差较小，常采用无压引水式水电站；在高山峡谷地区，引水道上下游的水位相差很大，常建造有压引水式水电站。

与坝式水电站相比，引水式水电站旨在利用高水位落差带来的电能，不追求大库容，所以往往形成的库区淹没小，主体工程量小且构造相对简单，整体工程造价大大降低，这些优势使它成为很多水电开发项目的首选模式。

2 引水式电站对生态环境的主要影响引水式电站可能对河流的生态环境造成极大的影响。

如在大坝和厂房之间形成的减水河段，水流明显减少，且枯水期大部分减水河段往往出现脱水现象，这些水文情势的变化无疑使得河流自净能力减弱，河道污染加剧；同时因坝体阻隔、下泄水导致坝下水体物理和化学性质的改变，也将对鱼类的生存和繁衍造成一定影响。

一. 坝式水电站1.河床式水电站：葛洲坝、富春江电站等2.坝后式水电站：三峡、丹江口、新安江电站等二. 引水式水电站1.无压引水式电站2.有压引水式电站一：河床式水电站⏹一般修建在河道中下游纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸⏹适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下⏹特点：厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水；引用流量大、水头低⏹厂房高度取决于水头的高低⏹注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征二：坝后式水电站⏹当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水⏹水头取决于坝高⏹特点：坝后式水电站一般修建在河流的中上游；库容较大，调节性能好⏹举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为1820万千瓦三：混合式水电站⏹由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总水头等于这两部分之和⏹适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯⏹同时兼有坝式和引水式水电站的优点⏹在工程中多称为引水式水电站四：水电站厂房的基本类型(一) 根据厂房与挡水建筑物的相对位置及其结构特征，可分为三种基本类型1．坝后式厂房特征：厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。

坝后式厂房还可以变化为：挑越式厂房、溢流式厂房、坝内式厂房五、发电建筑物⏹进水建筑物：进水口、沉沙池⏹引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道⏹平水建筑物：前池、调压室⏹厂区枢纽：主厂房、副厂房、变电站、开关站等第二节有压进水口的类型和适用条件•洞式进水口•墙式进水口•塔式进水口•坝式进水口一、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二、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。

水电站基本类型
水电站基本类型大体上分为坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站和潮汐式水电站。

具体如下：
1.坝式水电站：是在河流上拦河筑坝，壅高水位，以形成发电水头的水电站。

坝式水电站按厂房与坝的相对位置，可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。

2.引水式水电站：是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水
电站。

根据引水道的水力条件，引水式水电站可分为无压与有压两类。

无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水，适用于中小型水电站；有压引水采用压力隧洞或压力管道引水，适用于大中型水电站。

3.混合式水电站：是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。

4.潮汐水电站：是利用大海涨潮和退潮时所形成的水头进行发电的。

5.抽水蓄能电站：是装设具有抽水和发电两种功能的机组，利用电力低谷负
荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，然后在系统高峰负荷期间从上水库放水发电的水电站。