水利工程樞紐布置培訓(xùn)講義

第九章水水利水電工工程

樞紐紐布置第一節(jié)水水利水電樞樞紐設(shè)計(jì)的的任務(wù)及階階段第二節(jié)攔攔河壩水利利樞紐的布布置第三節(jié)取取水樞紐布布置第四節(jié)廠廠區(qū)布置第一節(jié)水水利水電樞樞紐設(shè)計(jì)的的

任務(wù)及及階段一、水利樞樞紐設(shè)計(jì)的的任務(wù)水利樞紐的的設(shè)計(jì)應(yīng)包包括以下幾幾方面的工工作：（1）水利經(jīng)濟(jì)濟(jì)方面。（2）水工設(shè)計(jì)計(jì)方面。（3）施工設(shè)計(jì)計(jì)方面。（4）科學(xué)研究究工作。二、設(shè)計(jì)階階段的劃分分水利工程設(shè)設(shè)計(jì)分為預(yù)可行性研研究報(bào)告、可行性研究究報(bào)告、招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)計(jì)四個(gè)階段。。（一）預(yù)可可行性研究究階段在流域綜合合利用規(guī)劃劃、河流（（河段）水水電規(guī)劃和和電網(wǎng)規(guī)劃劃基礎(chǔ)上進(jìn)進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)階段為預(yù)預(yù)可行性研研究階段。。其任務(wù)是是論證擬建建工程在國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展中的必必要性、技技術(shù)可行性性、經(jīng)濟(jì)合合理性。（二）可行行性研究階階段可行性研究究階段的主主要任務(wù)是是進(jìn)一步論論證擬建工工程的技術(shù)術(shù)可行性和和經(jīng)濟(jì)合理理性，并解解決工程建建設(shè)中重要要的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。。（三）招標(biāo)標(biāo)設(shè)計(jì)階段段招標(biāo)設(shè)計(jì)是是在批準(zhǔn)的的可行性研研究報(bào)告的的基礎(chǔ)上，，詳細(xì)定出出總體布置置和各建筑筑物的輪廓廓尺寸、材材料類(lèi)型、、工藝要求求和技術(shù)要要求等。要要求做到可可以根據(jù)招招標(biāo)設(shè)計(jì)圖圖較準(zhǔn)確地地計(jì)算出各各種建筑材材料的規(guī)格格、品種和和數(shù)量，以以及混凝土土澆筑、土土石方填筑筑和各類(lèi)開(kāi)開(kāi)挖、回填填的工程量量，各類(lèi)機(jī)機(jī)械電氣和和永久設(shè)備備的安裝工工程量等。。（四）施工工圖設(shè)計(jì)階階段施工圖設(shè)計(jì)計(jì)是在招標(biāo)標(biāo)設(shè)計(jì)的基基礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)各建筑物物進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)，，最后確定定地基處理理方案，確確定施工總總體布置及及施工方法法，編制施施工進(jìn)度計(jì)計(jì)劃和施工工預(yù)算等，，并提出整整個(gè)工程分分項(xiàng)分部的的施工、制制造、安裝裝詳圖。三、設(shè)計(jì)所所需的基本本資料由于設(shè)計(jì)階階段的不同同，所需資資料的廣度度和深度也也不同，一一般需掌握握的基本資資料有以下下幾方面：：（1）自然地理理。（2）地質(zhì)。（3）水文。（4）氣象。（5）社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)。（6）作為設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)的各各種規(guī)程、、規(guī)范。第二節(jié)攔攔河壩水利利樞紐的布布置攔河壩水利利樞紐是為為解決來(lái)水水與用水在在時(shí)間和水水量分配上上存在的矛矛盾修建的的以擋水建建筑物為主主體的建筑筑物綜合運(yùn)運(yùn)用體，又又稱(chēng)水庫(kù)樞樞紐，一般般由擋水、、泄水、放放水及某些些專(zhuān)門(mén)性建建筑物組成成。將這些些作用不同同的建筑物物相對(duì)集中中布置，并并保證它們們?cè)谶\(yùn)行中中良好配合合的工作，，就是擋河河壩水利樞樞紐布置。。攔河壩水利利樞紐布置置的主要工工作內(nèi)容有有壩址、壩壩型選擇和和樞紐工程程布置等。。一、壩址及及壩型選擇擇壩址及壩型型選擇的工工作貫穿于于各設(shè)計(jì)階階段之中，，并且是逐逐步優(yōu)化的的。（一）壩址址選擇選擇壩址時(shí)時(shí)，應(yīng)綜合合考慮下述述條件。1、地質(zhì)條件件2、地形條件件3、建筑材料料4、施工條件件5、綜合效益益（二）壩型型選擇1、土石壩在筑壩地區(qū)區(qū)，若交通通不便或缺缺乏三材，，而當(dāng)?shù)赜杏谐渥銓?shí)用用的土石料料，地質(zhì)方方面無(wú)大的的缺陷，又又有合宜的的布置河岸岸式溢洪道道的有利地地形時(shí)，則則可就地取取材，優(yōu)先先選用土石石壩。2、重力壩有較好的地地質(zhì)條件，，當(dāng)?shù)赜写蟠罅康纳笆橇峡梢砸岳?，交交通又比較較方便時(shí)，，一般多考考慮修筑混混凝土重力力壩。3、拱壩當(dāng)壩址地形形為V形或U形狹窄河谷谷，且兩岸岸壩肩巖基基良好時(shí)，，則可考慮慮選用拱壩壩。二、樞紐的的工程布置置（一）樞紐紐布置的原原則（二）樞紐紐布置方案案的選定水利樞紐設(shè)設(shè)計(jì)需通過(guò)過(guò)論證比較較，從若干干個(gè)樞紐布布置方案中中選出一個(gè)個(gè)最優(yōu)方案案。需論證證比較的內(nèi)內(nèi)容如下：：（1）主要工程程量。（2）主要建筑筑材料數(shù)量量。（3）施工條件件。（4）運(yùn)行管理理?xiàng)l件。（5）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)。（6）其他。（三）樞紐紐建筑物的的布置1、擋水建筑筑物的布置置2、泄水及取取水建筑物物的布置3、電站、航航運(yùn)及過(guò)木木等專(zhuān)門(mén)建建筑物的布布置詳細(xì)布置要要求見(jiàn)書(shū)。。三、水利樞樞紐布置實(shí)實(shí)例（一）小浪浪底水利樞樞紐布置（二）三峽峽水利樞紐紐布置（三）烏江江渡水利樞樞紐布置第三節(jié)取取水樞紐布布置一、取水樞樞紐的作用用和類(lèi)型通常所稱(chēng)的的取水樞紐紐（引水樞樞紐）是指指從河流或或水庫(kù)取水水的水利樞樞紐，其作作用是獲取取符合水量量及水質(zhì)要要求的河水水，以滿足足灌溉、發(fā)發(fā)電、工業(yè)業(yè)及生活用用水的要求求；并要求求防止粗顆顆粒泥沙進(jìn)進(jìn)入渠道，，以免引起起渠道的淤淤積和對(duì)水水輪機(jī)或水水泵葉片的的磨損，保保證渠道及及水電站正正常運(yùn)行。。因取水樞樞紐位于渠渠道首部，，所以又稱(chēng)稱(chēng)為渠首樞樞紐。取水樞紐根根據(jù)是否具具有攔河建建筑物可分分為無(wú)壩取水樞樞紐和有壩取水樞樞紐。（一）無(wú)壩壩取水樞紐紐當(dāng)河道枯水水時(shí)期的水水位和流量量能滿足取取水要求時(shí)時(shí)，不必在在河床上修修建攔河建建筑物，只只需在河流流的適當(dāng)?shù)氐攸c(diǎn)開(kāi)渠，，并修建必必要的建筑筑物自流引引水，這種種取水樞紐紐稱(chēng)為無(wú)壩壩取水樞紐紐。（二）有壩壩取水樞紐紐當(dāng)河道枯水水時(shí)期的水水位和流量量能滿足引引水要求，，但河道水水位較低不不能自流引引水時(shí)，需需修建壅水水壩（或攔攔河閘）以以抬高水位位以滿足自自流引水的的要求，這這種具有壅壅水壩的引引水樞紐稱(chēng)稱(chēng)為有壩取取水樞紐。。二、取水樞樞紐的工作作特點(diǎn)（一）無(wú)壩壩取水樞紐紐的工作特特點(diǎn)（1）受河道水水位漲落的的影響較大大。（2）河床變遷遷的影響較較大。（3）水流轉(zhuǎn)彎彎的影響。。（4）渠首運(yùn)行行管理的影影響。（二）有壩壩引水樞紐紐的工作特特點(diǎn)（1）對(duì)上游河河床的影響響。（2）對(duì)下游河河床的影響響。三、取水樞樞紐布置的的一般要求求除樞紐的各各個(gè)建筑物物應(yīng)滿足一一般水工建建筑物的要要求外，取取水樞紐的的布置還應(yīng)應(yīng)滿足以下下的要求：：（1）在任何時(shí)時(shí)期，都應(yīng)應(yīng)根據(jù)引水水要求不間間斷地供水水。（2）在多泥沙沙河流上，，應(yīng)采取有有效的防沙沙措施，防防止泥沙入入渠。（3）對(duì)于綜合合利用的渠渠首，應(yīng)保保證各建筑筑物正常工工作互相不不干擾。（4）應(yīng)采取措措施防止冰冰凌等漂浮浮物進(jìn)入渠渠道。（5）樞紐附近近的河道應(yīng)應(yīng)進(jìn)行必要要的整治，，使主流靠靠近取水口口，以保證證引取所需需水量。（6）樞紐布置置應(yīng)便于管管理，易于于采用現(xiàn)代代化管理設(shè)設(shè)施。四、無(wú)壩取取水樞紐的的布置（一）無(wú)壩壩取水樞紐紐位置選擇擇（1）根據(jù)河流流彎道的水水流特性，，無(wú)壩渠首首應(yīng)設(shè)在河河岸堅(jiān)固、、河流彎道道的凹岸，，以引取表表層較清水水流，防止止泥沙入渠渠。（2）在有分汊汊的河段上上，一般不不宜將取水水口布置在在汊道上。。（3）無(wú)壩渠首首也不宜設(shè)設(shè)在河流的的直段上。。（二）無(wú)壩壩取水樞紐紐的布置形形式根據(jù)情況不不同有三種種布置形式式，即位于于彎道凹岸岸的渠首、、引水渠式式渠首和導(dǎo)導(dǎo)流堤式渠渠首。五、有壩取取水的布置置（一）沉沙沙槽式渠首首（二）人工工彎道式渠渠首（三）底攔攔柵式渠首首（四）底部部沖沙廊道道式渠首（五）兩岸岸引水式渠渠首（六）少泥泥沙河流上上綜合利用用的有壩渠渠首布置第四節(jié)廠廠區(qū)布置一、水電站站廠房的功功用和基本本類(lèi)型水電站廠房房是將水能能轉(zhuǎn)為電能能的綜合工工程設(shè)施，，包括廠房房建筑、水水輪機(jī)、發(fā)發(fā)電機(jī)、變變壓器、開(kāi)開(kāi)關(guān)站等，，也是運(yùn)行行人員進(jìn)行行生產(chǎn)和活活動(dòng)的場(chǎng)所所。（一）水電電站廠房的的主要功用用（1）將水電站站的主要機(jī)機(jī)電設(shè)備集集中布置在在一起，使使其具有良良好的運(yùn)行行、管理、、安裝、檢檢修等條件件。（2）布置各種種輔助設(shè)備備，保證機(jī)機(jī)組安全經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和和發(fā)電質(zhì)量量。（3）布置必要要的值班場(chǎng)場(chǎng)所，為運(yùn)運(yùn)行操作人人員提供良良好的工作作環(huán)境。（二）水電電站廠房的的類(lèi)型1、按廠房結(jié)結(jié)構(gòu)分類(lèi)（1）河岸式廠廠房。（2）壩后式廠廠房。（3）河床式廠廠房。2、按機(jī)組主主軸布置方方式分類(lèi)（1）立式機(jī)組組廠房。（2）臥式機(jī)組組廠房。二、廠區(qū)