溢流式坝后厂房
水电站厂房施工技术的探析
了。上盖胶去除后再用刀和钳子一根一根剥出钢丝绳就 方便多了。 总结 ：通过上述方案的应用，我矿的钢丝绳芯强力输 送带的维修状况大为改观 ，扭转了胶带机硫化时间长 、 图１ 门型架 隐患大的被动局面。随着工作的不断深入 ，我们一定会 １ ４ 、 ０×４ ａｍ 角 钢 总结出更有效的钢丝绳芯 强力胶带机硫化方法 ，为整个 ｒ ２ ０ 、１＃槽钢 ３ ０ ６ 煤炭行业服务。 、８ ｘ１ｏ 作者单位：淮南矿业集团顾桥矿 不等边角钢
主 、副厂房部位。如果 不能避免时 ，就需要采取切实可 靠的安全措施 。 （ ）厂房形式对施工的影响 二 厂房的布置形式可分为六种类型 ，即坝后式厂房、河 床式厂房 、引水式厂房 、坝 内式厂房 、坝后厂房顶溢流 式厂房和地下厂房。当然，不 同形式的厂房对施工有不 同的影响。１ 、坝后式厂房。发 电厂房布置在坝下游 ，厂 房没有办法起到挡水作用。因为厂坝分开 ，两者施工的 干扰很小 ；不过压力钢管施 工与相应坝段混凝土浇筑的 水 电站 厂房混凝 土的施工布置 ，必须要按照厂房形 式 、地形及水 文条件 、导流方式等 ，再结合施工布置统 筹安排。在厂坝相连的枢纽 中，要尽量的与坝体混凝土 的施工布置相结合 ；如果是单独 的厂房系统 ，那就需要 按 照规定进行专 门的施工布置。当然 ，不管是哪种布置 方式 ，都需要对其施工道路、施 工场地、施工机械 、临 时设施等进行合理选择 ，保证在施工前形成生 产能力 ， 以便能够符合施工条件要求。 混 凝土 的水平运输 ，一般选择用机车立罐 、自卸汽 车 、汽车卧罐 等；垂直运输 一般都选择塔机、门机或缆 机 。其主要的大型运输机械 ，应根据厂房的浇筑范 围和 起重机械的工作特性 ，并结合混凝土的水平运输方式 ， 进行平面位置和立面高程的布置。施工初期 ，塔机或门 机都布置在厂房的上下游 ，一般不设栈桥 ；后期根据施 工需 要 ，将 塔机或 门机转移至尾 水平 台或厂坝 间等部
水电厂分类
水电厂分类分类标准按集中落差堤坝式水电厂（又分坝后式和河床式），引水式水电厂和混合式水电厂；按径流调节程度无调节水电厂和有调节水电厂；前述水电厂是专供发电用的，另外有一种特殊形式的水电厂，叫抽水蓄能电厂（十三陵电厂），这类电厂有上下两个水库，电厂中有发电和抽水两类设施，电厂在系统峰荷时发电（调峰），系统低谷时抽水耗电（填谷），另有调相、调频和备用的作用；我国目前最大的水电厂是三峡，装机容量1820万KW，26台70万KW机组，参与发电的是14台机组，即980万KW；（二滩水电厂，装机容量330万KW，6台55万KW机组）最大抽水蓄能水电厂：广东抽水蓄能水电厂，装机容量240万KW，8台30万KW机组。
按利用能源类型水电厂可分为常规水电厂(包括梯级水电厂)、抽水蓄能电厂、潮汐电站和波浪能电站。
常规水电厂又可按水头集中方式、水库调节径流性能和装机规模的区别分类。
其中按水头集中方式可划分为坝式水电厂、引水式水电厂和混合式水电厂；按水库调节径流性能可划分为多年调节、年调节、季调节、周调节、日调节水电厂和不调节径流的径流式水电厂；按单厂装机容量规模分类，我国现行的划分标准是单厂装机容量250MW及以上的为大型，250MW以下至25MW 的为中型，小于25MW的为小型。
[1]按开发方式可分成纯抽水蓄能、混合式和调水式三种类型。
具体类型坝式水电厂坝式水电厂或称坝库式、堤坝式、蓄水式水电厂，是水电开发的基本方式之一。
坝式水电厂是由河道上的挡水建筑物壅高水位而集中水头的水电厂。
当水头不高且河道较宽时，用厂房作为挡水建筑物的一部分，这类水电厂又称河床式水电厂，也属于坝式水电厂。
坝式水电厂的发电厂房有坝后式、坝内式、溢流式、岸边式、地下式和河床式几种类型。
[1]引水式水电厂引水式水电厂是水电开发的基本形式之一。
这类水电，宜建在河道坡降较陡的河段或大河湾处，在河段上游筑坝引水，用引水渠道、隧洞、压力水管等将水引到河段下游，用以集中水头发电。
溢流坝及溢流设施
三、发电用专门建筑物
1．进水口 进水口的作用是为了引水发电。进水口要设进水闸门， 以便控制进水量。闸前要设置拦污栅，将水中的杂物滤掉。 2．引水建筑物 对于坝后式水电厂，由于发电厂房紧靠坝体下游，进水 口直接通过压力水管引至厂房。 3．蝴蝶阀 蝴蝶阀一般安装在水轮机蜗壳前的钢管上，当机组发 生事故而导水机构又同时发生故障不能及时关闭时，可迅 速关闭蝴蝶阀，紧急停机，避免事故扩大。在停机或检修 时将其关闭，还可减少漏水及确保工作安全。较常用的蝴 蝶阀，其阀体形状如铁饼，大中型蝴蝶阀均采用油压操作。 它的作用相当于汽轮机中的自动主汽门。
1引水室
引水室是水流进水轮机所经过的第一个部件，通过它将 水引向导水部件，然后经过座环进入导水机构。 引水室主要作用是以最小的水力损失把水引向导水部件， 从而提高水轮机的效率。 大中型水轮机多数都采用蜗壳式引水室。它的进口端与 压力水管相连，由进口端向末端它的断面积逐渐减小，并将 导水部件包围在里面。从外形上看很象蜗牛壳，故称为蜗壳 式引水室，简称蜗壳。 为了能使水流沿导水部件周围进入转 轮，在圆形断面内侧留有开口。水流由压 力水管进入蜗壳后，一方面沿着开口进入 导水部件，另一方面则沿着圆周对主轴做 自由旋转运动，使水流造成旋转。随着水 流不断进入导水部件，通过断面的流量不 断减少，为保证进入转轮的水流均匀，因 此蜗壳的断面也逐渐变小。 图6
第三讲
水力发电厂
主讲人：
3．1 水电厂的主要类型
水力发电厂简称水电厂（站），是利用水能转换为电能的发电厂。 它从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转， 将水能转变成机械能，水轮机带动发电机旋转，将机械能变成电能。 它不需要燃料，而是利用水能循环不息的能源来获得电能。 江河的水流川流不息，经过支流、干流汇入大海后，在海洋内受太 阳辐射而蒸发成水汽，被大气吹向大陆形成雨雪降至地面，又流入江 河。利用循环不息的水能发电，与火电厂相比，可以节省大量的煤、 石油或天然气等燃料资源，而且没有污染。而且，水电厂的生产效率 较高。同时，因为不消耗燃料，所以生产成本也比较低。 缺点是水电厂的土建工程较大，造价比火电高，建设周期比火电长， 而且受自然条件影响比较大。 构成水能的基本条件，是水的流量和落差，流量和落差的大小决定 水能的大小。水电厂就是充分利用水的流量和落差，将水能最大限度 地转化为电能。
我国水电站分类
引水式水电站包括大坝、泄洪建筑物和取水 口建筑物。前者是为了取得调节库容，后者使 库水通过取水口建筑物送入明渠经前池、压力 钢管到厂房发电（或送入隧洞经调压井、压力 钢管到厂房发电）。引水明渠或隧洞的线路需 根据具体工程地形和地质条件确定。对天然河 道落差较大的河道，明渠或隧洞常常沿河道岸 边布置，如河道存有天然弯道时则可采用截弯 取直的形式布置，以便充分取得这部分的集中 落差。中国四川映秀湾一级水电站是具有相当 规模的引水式水电站，装机13.5万千瓦，为地 下式厂房。
我国水电站分 类
作者； 学号：
坝式水电站
筑坝抬高水头，集中调节天然水流，用以生产电力的水电站。 其主要特点是拦河坝和水电站厂房集中布置于很短的同一河段中， 电站的水头基本上全部由坝抬高水位获得。 分类 按照水电站主要建筑物拦河坝与水电站厂房的相对位置， 可分为坝后式和河床式两大类。 ①坝后式水电站：厂房布置在坝体下游侧，并通过坝体引水发电， 厂房本身不承受上游水压力的水电站。坝后式水电站厂房在枢纽 总体布置中的位置，可以根据坝址区的地形、地质、坝的形式等 条件选定。其中，坝型对厂房的布置常起决定性的作用。一般的 坝后式水电站厂房建在混凝土坝的坝趾附近；如混凝土的坝体足 够大，可以将厂房布置在坝内空腔中，称为坝内式水电站；当挡 水坝为支墩坝或连拱坝时，还可将厂房布置在支墩间；如河谷较 窄而水电站的机组较多，溢流建筑物与厂房的布置有矛盾时，将 厂房布置在溢流坝的下游，溢流水舌流经厂房顶或从厂房上空挑 越至下游
三门峡水利枢纽 图
坝式水电站
图
新丰江水电站
图
龙羊峡水电站
图
引水式水电站
自河流坡降较陡、落差比较集中的河 段，以及河湾或相邻两河河床高程相 差较大的地方，利用坡降平缓的引水 道引水而与天然水面形成符合要求的 落差(水头)发电的水电站。 水电站的装机容量主要取决于水 头和流量的大小。山区河流的特点是 流量不大，但天然河道的落差一般较 大，这样，发电水头可通过修造引水 明渠或引水隧洞来取得，适合于修建 引水式水电站。
水电站厂房布置(设计)
适用于单机容量在数十万MW的大型机组。
六、水电站厂房的起重设备
为了安装和检修机组及其辅助设备，厂房内要装设 专门的起重设备。
最常见的起重设备是桥式起重机(桥吊)。
桥吊由横跨厂房的桥吊大梁及其上部的小车组成，
桥吊大梁可在吊车梁顶上沿主厂房纵向行驶，桥吊
大梁上的小车可沿该大梁在厂房横向移动。
2、桥吊跨度与工作范围
(1) 桥吊跨度要与主厂房下部块体结构的尺寸相适应， 使主厂房构架直接座落在下部块体结构的一期混
凝土上。
(2) 要满足发电机层及安装间布置要求，使主厂房内
主要机电设备均在主副钩工作范围之内，以便安
装和检修。 (3) 尽量采用起重机制造厂家所规定的标准跨度。
第五节 主厂房的布置
④ 机械控制设备系统。包括水轮机的调速设备，如 接力器及操作柜，事故阀门的控制设备，其它各
种闸门、减压阀、拦污栅等操作控制设备。
⑤ 辅助设备系统。包括为了安装、检修、维护、运
行所必须的各种电气及机械辅助设备，如厂用电
系统(厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统)，
油系统、气系统、水系统，起重设备，各种电气
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。
坝 后 厂 房
坝后式厂房示意图
Center Hill Lake and Dam
挑 越 式 厂 房
乌江渡水电站
坝内式厂房
•厂房移入溢流坝体空腹内。
升压后，再经输电线路送给用户。
④
开关站。一般布置在户外，装设高压开关、 高压母线和保护设施，高压输电线由此将电 能输送给电力用户。
水电站总结终极版
1．水轮机的主要特征水头有最大水头，设计水头，最小水头。
2.有压引水式水电站由有压进水口，有压引水道，调压室，压力管道和厂房等几部分组成；而无压引水式水电站由无压进水口，无压引水道，压力前池，压力管道和厂房，等组成。
3.水轮机的最优工况是指最优工况为水轮机在一定的水头段下效率最高时的工况。
4.水电站的引水渠道称为动力渠道，分自动调节渠道和非自动调节渠道。
5.进水口的事故闸门要求在动水中关闭(1~2min）静水中开启。
6.混流式水轮机运转特性曲线包括等效率曲线、出力限制线、等吸出高度线。
7．调压室的基本结构型式包括简单圆筒式，阻抗式，双室式，溢流式，差动式，气垫式或半气垫式共六种。
8.反击式水轮机的主要类型按水头由高到低排列有：混流式，斜流式，轴流式，贯流式；冲击式水轮机的主要类型有：水斗式，斜击式，双击式。
二、名词解释1.水轮机蜗壳包角：蜗壳在座环外援包围的角度称为蜗壳的包角2.模型综合特性曲线：通过模型试验成果绘制的综合特性曲线，系以n1°为纵坐标，单位流量Q1°为横坐标。
3.河床式水电站厂房：4.调压室：以满足机组调节保证的建筑物。
5.河床式厂房：当水电站水头较低，河道较宽，单机容量较大时，将厂房修建在河床中直接挡水，主厂房与进水口连接成整体建筑物，在河床中起壅水作用。
6.相似水轮机：忽略一些次要因素并且满足几何相似、运动相似、动力相似两台水轮机。
7.导水机构：导水机构是由许多流线型的导叶和其转动机构组成的用于导水的设备。
三、问答题1.解释水轮机型号：HL220-LJ-250 , 2CJ20-W-120/210答：混流式水轮机，比转速为220，立轴金属蜗壳，转轮直径为250cm。
转轮型号为20的水斗式水轮机，一根轴上装有2个转轮，卧轴，转轮直径为120cm，每个转轮具有2个喷嘴，射流直径为10cm.2.有压进水口的类型、各自特征及适用条件？答：隧洞式进水口，特征：进水口布置在水库岸边的山体中，岩体中开挖，开挖竖井布置阀门、启闭机，结构简单，安全可靠。
水电站复习资料整理
⽔电站复习资料整理1.溢流式⼚房布置特点？(1) ⼚房顶泄洪，溢流式⼚房通常是全封闭的，⼀般不设窗户；(2) 溢流式⼚房的⼚坝之间往往留有较⼤的空间，常将副⼚房布置在⼚坝之间，可节省投资。
(3) 尾⽔平台在泄洪时受到较⼤的吸⼒，⽽且在泄洪开始和终了时受到⽔⾆的冲击，所以尾⽔平台上不宜设副⼚房。
(4) 溢流式⼚房的安装间结合进⼚交通条件，⼀般设于主⼚房的⼀端或两端，很少设于中间。
(5) 为了减⼩溢流顶板的跨度，主⼚房内除布置主机及必要的附属设备并留有主通道外，尽量不布置辅助设备和电⽓设备，后者宜布置在⼚坝之间。
(6) 由于溢流⼚房顶承受巨⼤的⽔重、顶板⾃重及⽔平推⼒(来⾃⼤坝及溢流时)，⼚房排架通常由整⽚很厚的钢筋混凝⼟箱形结构组成，⽽不另设柱⼦。
2、什么是坝内式⼚房——布置在坝体空腔内的⼚房称为坝内式⼚房3、河床式⼚房布置和结构计算的特点？(1)⼚房即是挡⽔建筑物，⼚房上游侧设置⽐较挡⽔墙来承受上游⽔压⼒，因此必须进⾏⼚房总体稳定分析和计算，包括抗滑稳定、基础防渗、地基应⼒等⼀系列问题。
(2)河床式⽔电站的进⽔⼝是与⼚房的主机室连接成为⼀个整体结构, 进⼝段的设计即为⼚房设计的⼀部分。
(3)⼚房的上游侧⼀般不设吊车梁，将吊车轨道直接铺设在由上游挡⽔墙伸出的带形⽜腿上。
(4)由于⽔电站的⽔头低，单机引⽤流量⼤，通常采⽤钢筋混凝⼟蜗壳。
(5)低⽔头⼤容量的⽔轮机（即轴流转浆式机组）⽓蚀性能较差，要求安装⾼程较低，因此基础开挖很深，⽔下混凝⼟⽅量很⼤。
(6)河床式电站的⽔库容量不⼤，⽔库中流速较⼤，泥沙、漂浮物均会被带到⼚房前⾯，要考虑排沙、防淤及排污措施。
(7)河床式电站落差不⼤，洪⽔期落差更⼩。
尾⽔位⾼，除出⼒受阻外，对电站⼚房设计也会造成不利的影响。
4、什么是地下⼚房？地下⼚房的优缺点？（1）把⽔电站⼚房等主要建筑物布置在⼭岩洞室之中就是地下⼚房。
（2）优点： (1)⼚房位置可以选择地质条件较好的区域，⼚房布置较灵活。
水电站的分类
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。
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尾水位高
出力受阻 对设计不利
• 进厂公路高、发电机层低→发电 机层、装配场不同高程
• 下游墙受水压大→厂房两面受压 →下游墙很厚
第二节 河床式厂房
二、河床式水电站厂房设计中的一些特殊问题的处理措施：
1. 泥沙问题：
• 竖轴轴流式水轮机流机组河床式厂房
第二节 河床式厂房
• 泄流式厂房（混合式厂房）
第二节 河床式厂房
• 闸墩式厂房
第二节 河床式厂房
第二节 河床式厂房
厂房特点：
1. 厂房本身就是挡水建筑物，因此和设计坝一样，要考虑其抗 滑稳定、基础防渗、地基应力等一系列问题。
第一节 坝后式、溢流式和坝内式厂房
五、厂房与坝体的联结方式
在一般情况下，厂房结构尤其是基础部分，是用沉降伸缩缝将坝体 与厂房完全分开的。抗震性能好，但应力条件较差。
双铰接（即顶部和底部均与坝体铰接）比单铰接的抗震性能好，但 增加了施工工程量。
铰支、简支或拉板连接。 在选择联结方式时，应综合考虑抗震性能、应力情况，施工和投资 等因素。
第一节 坝后式、溢流式和坝内式厂房
溢流坝后式厂房特点：
• 引水道和尾水道短。 • 厂房不在坝内，因此坝体的应力条件，坝体浇筑、机电安装和施工导
流等方面都比坝内式要好的多。 • 厂房内的通风、防潮问题，并应仔细考虑出线、交通等。 • 根据已建成的溢流式厂房的资料分析，可以认为：
水头不高、单宽流量不大的厂房一般不会发生共振和严重空蚀问 题，但对于高水头、单宽流量大的情况是否发生共振和空蚀问题，至 今还缺乏足够的认识，问题研究还不充分，一般来说，提高自振频率 对防止共振是有利的。
第一节 坝后式、溢流式和坝内式厂房
厂房与坝体的联结方式
第二节 河床式厂房
第二节 河床式厂房
第二节 河床式厂房
一、河床式水电站厂房的特点 河床式水电站的特点： 水头相对水头小、而单机容量较大。 水电站厂房尺寸就较大。 厂房本身就可以起档水作用。 由机组型式和主厂房是否布置泄水道等情况的不同， 又可分为：
2. 水头小，单机容量大，因此流量大，进口尺寸，蜗壳尺寸都 大而内水压力小，所以都用钢筋砼做蜗壳。为了缩短机组段长度，钢 筋混凝土蜗壳包角为135°～225°，最常用180°。
第二节 河床式厂房
3. 由于水头低、大容量，水轮机转轮直径大，转速低。
前者使尾水管又高又长
尾水平台宽→平台下室间大→可布 置很多辅助设备
后者使发电机又大又重
厂房桥吊、立柱、吊 车梁的负荷量大
4. 低水头大容量的水轮机即轴流转浆式机组空蚀性能较差，要求 安装高程较低，因此开挖很深，水下混凝土土方量很大，为减少方量， 尾水管扩散段底坡常常上翘。
第二节 河床式厂房
5. 河床式电站的水库容量不大，水库中流速较大、泥沙、漂浮物均 会被带到厂房前面。因此整个框纽布置和厂房设计都要考虑排沙、防淤 及排污措施。
第一节 坝后式、溢流式和坝内式厂房
四、挑越式厂房
乌江渡水电站为挑越式厂房实例。
在正常泄洪时，高速水流越过厂房顶， 水无直接挑落在下游河床中，厂房与水舌脱离。
① 在峡谷河流修建高坝情况下，解决枢 纽布置困难的一种途径。 ② 避免大中流量下，高速水流对厂房顶 的直接威胁，消除了人们对共振和空蚀的 耽心。水头越高、单宽流量越大，这种优 点越突出。
停机。
第二节 河床式厂房
3. 抗滑稳定与地基应力问题：
河麻式水电站厂房是挡水建筑物，而大部分又在水下，浮托力很大， 若地基中存在缓倾角夹泥层，摩擦系数很小——产生滑动稳定问题。
基础抽排措施；减少扬压力——减少浮托力——正压力——抗滑 软基上的河床式水电站厂房，由于基础应力不均匀有可能导致不均 匀沉陷。
• 细颗粒的悬移质：主要应防止淤积去水道上，万一淤落，可能冲 走。（对机组损害不大）
• 粗颗粒的泥沙：要尽量减少其进入水轮机的数量。（磨损厉害、 效率降低）
第二节 河床式厂房
2. 防污问题：
• 上游多设几道导污排：尽可能收漂浮物导向泄水建筑物。 • 进水口二道拦污栅：两道栏污栅可去清污时使用。 • 设置水力冲污槽：将污物耙至槽中，用水力将其冲至下游。 • 设置拦污栅水头差报警设备：堵塞过多，栅前后水头差太大时，报警
例：苏联斯维尔河上一座河床或电站，事先计算了沉陷量
第二节 河床式厂房
4. 洪水期增差问题：
在洪水期大流量时，落差反而减小发不出额定出力，下图为一种泄 水增差的原理，即在尾水管顶部设置泄水孔出口，洪水期利用泄水孔变 速水流推开尾水，降低下游局部水位，增加出力。
乌江渡水电站厂房 横剖面图
第一节 坝后式、溢流式和坝内式厂房
③ 在泄洪开始和终了之前，即在泄放小流量时存在水舌撞击厂房 的问题。 ④ 挑射距离不及溢流式。 有人认为：水头不高、单宽流量不大、水舌挑射距离近，地质条 件差，消能防冲问题严重和适宜于采用滑雪式溢洪的拱坝工程，若采 用溢流式较之挑越式厂房，可能更为有利。