1、DL 中华人民共和国电力行业标准p DL/T 5079-1997 水电站引水渠道及前池设计规范条文说明电力工业部主编部门北京勘测设计研究院水利部批准部门：中华人民共和国电力工业部作;fl咆约也以往1998北京目次1 范围.412 引用标准.42 3 总贝tl. 43 4 引水渠道布置.45 5 引水渠道纵坡及横断面设计.53 6 前池及调节池布置设计.59 7 水力设计.83 8 结构设计和地基处理.86 附录A（标准的附录恻堪水力计算.87 附录B（标准的附录）前池虹吸式进水口的设计.91 附录c（标准的附录）引水渠道恒定流水力计算.97 附录D（标准的附录引水渠道系统的涌波计算.98 40
2、 1范围据1991年底的统计资料，全国14个省、市、自治区中已建（含在建）装机容量大于0.5MW的渠道引水式电站共128座，其中装机容量等于或大于lOMW的电站43座，大于25MW的13座。这13座电站的主要特性，见表1。由表1可见，国内已建的渠道引水式电站尚元一座E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0.5MW的V等一一小（2）型水电站，故本规范是针对E、N、V等水电站编制的。表1部分E、町等渠道引水式
3、电姑主要特性表序电站特性引水渠道引水果道电站名称地址装机容量设计水头发电流量长度设计流量号MW m m3/s m m3/s 1 东西关四川武肢180 17.0 1296.0 373, 26 1296.0 2 南津al湖南永州60 14. 5 468.42 3991. 0 480.0 3 华安搞建华安60 47.0 160. 0 8000.0 160.0 4 遥因湖南宋阳50 11. 8 466.7 1528.0 477.7 5 关脚贵州镇宁48 133. 5 41.5 2637.0 45. 0 6 马回四川蓬安46.1 11. 4 450.0 455.6 450.0 7 革披四川汶川45 39
4、1.0 14. 4 5432.0 16.0 8 磨房沟二级四川冕宁37.5 457. 8 9. 75 3015.0 13. 65 9 苏帕河云南保山30 232.0 16. 0 5399.0 16. 0 10 喀什二级新疆疏附26. 4 96. 0 32.16 26446.0 38. 0 11 玛洞三级新疆玛纳斯26. 25 69. 04 46. 5 2500.0 56.0 12 四大桥新疆阿克苏26 18.5 160. 0 9150.0 160.0 13 南二福建南靖25 91. 0 25. 0 10779. 0 25.0 41 2引用标准设计水电站引水渠道和前池，除遵照本规范外，还应遵守所
5、引用的一些主要的国家标准、行业标准。对某些特殊技术问题，如抗冰冻方面的设计，应按有关专业技术规范进行。42 3总则3.0. 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、渠道一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人规范，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。3.0.2 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
6、以及泥沙、冰的损害。泥沙问题在我国西北、西南地区的工程中所常见，冰冻问题则是在寒冷地区水电站冬季运行时存在。国内大量工程实践表明，设计渠道引水式水电站必须因地制宜，处理好上述五个方面的问题，使水电站得以正常运行，充分发挥工程效益。调查中见到，某水电站引水渠线上有处排洪渡槽设计流量偏低，1994年被洪水冲毁，引水渠道随之也被冲决，造成水电站运行中断。污物问题在渠道引水式水电站设计上应给予足够的重视，拦污设施不仅在渠道进水口和前池是必须设置的，对渠线较长且沿途仍有可观数量的污物来源时，还应考虑在适当部位增设拦污栅，并采用适宜的清污机械，以保证水电站正常运行和减少电能损失。在多泥沙条件下修建引水渠道
7、式水电站，应做好防沙、排沙工程的设计，避免停机冲沙，或动用大量劳力清淤而造成经济损失。对寒冷地区的水电站，则应按有关专业技术规范的有关规定，做好导冰、排冰设施的布置和设计。3.0.3 本条指出了设计引水渠道和前池应具备的基本资料，这是设计工作的依据。水能规划资料应包括工程的基本参数，以及水电站将投入的43 电网情况和对水电站运行的要求（如是否要求水电站承担事故备用），水电站的机组特性等。条文中提到的水文、气象、地形、地质、工程建设条件、环保要求、运行条件等基本资料，其内容十分广泛，基本上包括了整个水电站设计的基本资料。但我们在前面加注了“与建筑物设计有关的”限定词，也就是说，在这些资料中，我们
8、只需要掌握与渠道、前池建筑物设计直接有关的部分，另一部分则仅与建筑物设计有间接关系。因此，渠道和前池建筑物设计仅需要有水文分析、电力系统、机电、施工运行、环保及综合利用等方面的设计成果资料，而不是全部原始资料。44 4号l水渠道布置4. 1 引水渠道型式的选择根据SL26-92水利水电工程技术术语，水电站引水渠道按其控制方式可分为自动调节渠道和非自动调节渠道。当水电站甩部分或全部负荷时，渠道内水位仅能升高至与水库水位齐平而不发生弃水的渠道，称为自动调节渠道；当水电站甩部分或全部负荷时，渠道内的水位仅能升高至引水渠或前池溢流堪顶限制水位高程的引水渠道，称为非自动调节渠道。实际上也可归结为设与不设
9、泄水建筑物的差别。泄水建筑物宜采用侧堪，也可采用虹吸式泄水道或其他型式。侧堪是开敞式泄水建筑物，对于给定的流量，泄水时的堪上水位，就相当于该流量下机组突然甩负荷时的涌披水位。显然，自动调节渠道能够充分利用水电站的发电水头以提高枯水期的电能效益。引水渠道型式的合理选择要综合考虑各方面的条件，通过技术经济比较确定。本节指明有利于选择自动调节渠道的条件。在进行水电站规划设计时，尤其在平原、丘陵地区，应对采用自动或非自动调节渠道进行方案比较，择优选用。四川省蒲阳河双柏水电站，地处平原、丘陵地区，设计水头10. Sm，装机25MW，机组引用流量260.95m3 /s，引水渠道总长1106.Sm，底宽10
10、.2m，边破1: 1，底坡1/30000设计时，对自动调节渠道和非自动调节渠道做了方案比较，认为自动调节渠道方案从投资和占地等方面均优于非自动调节渠道方案，且可增加电能效益，因此选择了自动调节渠道方案。我国规模最大的装机180MW的渠道引水式水电站一一四川东西关水电站，其引水渠道长度为373.26m，渠道位于深50m左右的挖方地段。虽然取水河道（嘉陵江）的水位变幅大，但渠道较短，向道上的枢纽工程具有良好的调节控制能力，采用了自动调节渠道。表2列出45 了国内部分自动调节渠道的工程特性。表2国内部分自动调节渠道工程特性表工程名称谭家堪双柏红石桥永久晨光301 遥田南津渡沉江渡四川省四川省四川省黑
11、龙江黑龙江吉林省湖南省湖南省湖南省地址都江都江省汤省依堪市堪市彭县原县蓝县安图县来阳市永州市城步县装机2 4 3 容量2 5.0 2 5. 0 10. 0 2 2. 5 5 2.5 3 3. 0 12.5 20.0 3 3.2 MW 电设计陆水口头l 12.2 10.5 19. 3 6.2 6. 2 27 11. 8 14. 5 30.5 设计2 2 2 2 5 3 流量466.7 468.42 378 m3/s 55.7 60.8 62.4S 53. 5 53.5 13-2 渠1080 1106. 5 1837 3700 2737 228 1528 3991 639 m 底宽9. 0 10.
12、2 10 26.5 44 6 60 48.5 3. 0 口、边披1 : 1 1 : 1 1 : 2 2 2 1 : 1. 5 1 : 2 1 : 1 5 寻系数水底坡1/2000 1/3000 1/3000 1/7500 1/1000( 2.55/ 1/4222 11/1200( 1/6000 1000 m设计道流量143 149.3 131 107 260 39 477. 7 480 37. 8 m3/s 设计水深4.2 4.58 4. 2 368 3.42 5. 6 5. 0 5. 9 4.4 宜室主衬砌混凝土混凝土土渠士渠混凝土混凝土混凝土混凝土形式抹面抹面块衬护块衬护衬砌块衬护非自动调
13、节渠道多用于山区引水式水电站，这是因为傍山开挖修建引水渠道，无论从工程量还是从安全运行方面考虑，都适宜于修建带有泄水建筑物的非自动调节渠道。当引水渠道长，采用自动调节型式又不经济时，采用自动调46 节与非自动调节相结合的渠道，允许前池内水位有一定的抬高可能是合理的。为实现这一目的，要在渠道中设置世水建筑物，其堪顶要高于引水渠道通过最大流量时的水位，这种情况下引水渠道分成两段，上段可按非自动调节方式设计，而油水建筑物下游的那一段具有自动调节渠道的性质。这种布置在沿渠线有调节池的引水渠道布置中就能见到。总之，渠道型式的合理选择，应结合具体工程的地形、地质、施工、运行、河流水源情况及枢纽总体布置等条
14、件，通过技术经济比较确定。4.2 号水渠道线路的选择4, 2.1 4.2.3 线路选择是引水渠道设计的重要环节，线路选择得合理，可给施工带来方便，减少维护管理费用，提高水电站运行的可靠性和经济效益。渠线选择，特别是地形、地质条件复杂，渠线又较长的引水渠道，除应在各设计阶段不断增加工作探度，进行优化比选工作外，在施工中尚应根据实际情况做局部的优化调整，才能真正做出经济、合理、安全可靠的选择。例如，1988年建成的四川省草坡水电站，引水渠在规划阶段渠道全长5432.44m，其中包括一段长1040m的隧洞，是以明渠为主的引水方式。后为避开不良地质条件和泥石流，修改成以隧洞为主的明渠和隧洞相结合的方式
15、。实践表明，水电站引水渠道采用明渠和明流隧洞（或暗渠）相结合的方式是一种常见的布置型式，并且，渠线优化工作应贯穿于整个工程的建设中去。4,3 引水渠道进水口的闸门设置渠道进水口闸门设置的规定和要求，是根据国内工程实践总结出来的。调查表明，作为水电站引水渠道，为保证水电站的安全运行，绝大多数在进水口设有闸门，用以控制调节水流或为渠道检修提供条件，自动调节渠道和非自动调节渠道均如此。设置47 闸门还具有一定的防沙、防污、防冰以及导漂等作用。对于非自动调节渠道，还须依靠操作进水闸门来适当限制汛期进入渠道的流量。但在4.3. 3所列的情况下可不设闸门，例如东西关水电站，引水流量达1296m3/s，进水
16、口位于河道凹岸，于防沙有利；渠道位于50m深的挖方地段，河床枢纽有足够的控泄能力，在引水渠道进口处未设闸门。4.4 引水渠道及渠系建筑物的防洪渠道引水式水电站多建于山区、丘陵地区。对于傍山开挖的引水渠道及渠道上建筑物的防洪安全，在设计时应给予足够的重视。引水渠道在暴雨洪水情况下，发生事故的不乏其例。因此，对引水渠道所经掏道、坡面的暴雨径流要按一定的重现期标准进行t古算，并作好防洪设计，见表4.4.1。对于引水渠道上的重要建筑物，如大的跨沟渡槽、倒虹吸等，若发生大的事故，将对水电站运行产生很大影响时，应采用与厂房相同的防洪标准。4.4.2是指对洪水暴涨暴落的山区河流，靠近进水口外侧的一定长度的渠
17、段渠堤外坡的防洪问题，应根据实际情况经计算分析，确定适当的防护范围和措施。4.5 号l水渠道上的建筑物布置4.5. 1 4.5.3 根据调查，国内非自动调节渠道上的泄水建筑物绝大多数采用侧堪（仅收集到两个采用虹吸泄水道的实例）。侧堪是一种开敞式世水建筑物，布置在前池内或引水渠道的一侧（有时也可对称布置双侧溢流侧堪），利用天然有利地形泄水，运行安全可靠。侧堪上通常不设闸门，可自行对引水渠道中的水位（流量）起控制与调节作用。也有少数工程在侧堪上设置舌瓣闸门或翻板闸门，堪顶高程可适当降低，用以提高调节性能，如新疆的西大桥水电站、喀什二级水电站的侧堪上都设有舌瓣门。侧堪位置选择要依地形、地质条件经方案
18、比较确定。从水力学角度来看，宜布置在前池内或靠近前池处，对于控制涌波，减48 少水面被动是有利的，且工程布置紧凑，便于运行管理。在所调查的40个工程实例中，大多数在一岸设一道单侧溢流侧堪，只有5例在渠道上和前池处各设一道侧堪。由于渠道引水式电站多建于山区，易于布置单侧溢流侧堪。但有的工程，如装机60MW的福建省华安水电站，由于引水隧洞出口紧接前池，受地形条件限制，在前池内布置了两岸对称的双侧溢流侧堪，其靠山一侧的堪后水流通过前池下部的廊道排出。我国援建的赤道几内亚毕克莫水电站，在被槽上对称布置了双侧溢流侧堪。根据调查资料，侧堪的水力设计条件可概括为：1)侧堪的堪顶高程略高于设计流量下水电站正常
19、运行时的过境水流水面高程，一般高出O.lm左右，条文中给出O.lm O. 2m，供选择之用。这样，水电站在设计条件下运行时侧堪不过水，当水电站甩负荷或进水口来流量超过机组引水流量时，侧堪溢水。2）侧堪的堪顶长度L，与所在位置处的渠道水面宽（或前池水面宽）b之比L/b，在40个工程实例中，L/b=28的约占50%;布置在前池中的侧堪多在o.5so 50 10 l. Om的有11个，占27.5%，其中最大的为1.8m，最小的o.2m。从调查的情况来看，各地做法不一，但有一点值得注意，那就是不少情况下未考虑甩负荷时的涌波，或者说没有按式（2）的要求去确定Fb值。涌披高度E可由计算确定。问题在于安全超
20、高的确定。前苏联1959水力发电站的引水渠道设计规范给出的S值如表4所示。其关于前池的设计规范中给出的值和矶的最小许可值如表5所示。表4不同条件下安全超高6的值8的数值编号渠道种类衬砌渠道土渠沥青砂浆、堆混凝土石护面等护面等1 大型渠道流量大于200m3/s0.65 o. 5 o. 6 0.45 o. 55 o. 4 2 中型渠道流量30m3/s 200m3/s o. 5 o. 4 0.45 0.35 0.4 o. 3 3 小型渠道流量小于30m3/s 0.35 0.2 0.3 0.25 o. 25 0.2 55 表5不同条件下S和Fb值流量0 Fb的最小许可值m3/s m 口Bzoo o.
21、5 o. 4 o. 75 o. 6 200 30 0.4 0.3 0.5 0.4 L斜但30。19. 0 3孔向向4.0 立_ 斜侧反160 30. c 1孔1孔2. 5 向向向c主攻。斜侧正5.0 4孔1孔o. 95 向向向DO. 6 _r-1 斜侧正句9046. 33 1孔3孔2.9 向向向3.6 飞Lr 斜侧侧120.巳1孔1孔向向向2.4 、J斜但惧60。8. 0 1孔2于L向向向DO. 5 2.5 民1LJ 斜侧侧33. E 1孔3于L2.0 向向向1. 0 1. 2. 5 q LJ 斜侧斜70. 6 12. c 1孔2孔2.89 向向向2.0 c _/ 斜侧35. 5 1孔2孔b3
22、. 向向DO. 5 飞L斜侧侧70. 8。8.0 1孔1孔1. 95 向向向0.7 0.7 2. 8 6古L斜侧正42. 8 7.2 1孔1孔1. 71 向向向0. 7 0.7 71 表8水电站连接段引水总长宽序号工程名称道宽纵坡装机水头流量长m m MW m3/s m 扩散角m m 49 云南2. 0 118 20.s s.o 约307.35 西洋江50 云南Q.64 39.5 2. 1 D20. O 象庄河51 云南30. 0 232.0 16. 0 2. 5 10 9. 92 1 : o. 56 94.4 35.0 苏帕柯52 四川17. 6 24.4 88.0 26.0 小水库青莲15
23、万m53 云南12.8 249 6. 0 ,2. 5 2 78.9 2.0 棉花山54 云南12.6 94.0 16. 72 暗渠突扩106.0 9. 6 南果河55 云南10.0 86.0 15.0 2.8 1 : 100 70.0 30.0 黑臼水34.0 56 广西g. 6 92.0 14.7 2.5 20.0 10. 6。1 : 7. 0 59.28 10.0 福禄河57 广东8.64 257.0 g. 0 4. 1 14.0 11. 7 1 : 3. 27 60.54 10. 0 自藤坑 0 16.0 58 广西7. 5 12. 5 84.5 12.0 15.0 13.4。1 4,
24、6 85.0 中军潭1 : 115 59 云南6.4 383.8 2. 16 1. 8 19. 1 14 1 : 278 131. 4 6. 8 坝卡河60 湖北4.8 78.5 7.65 隧洞7.0 8。120.0 4.0 九湾溪2.0 72 （续）体型布置型式电站进组成建筑物尺寸水室中工作进溢排排院与弓l憧流冲沙响F冰进水水深平面横剖面堪宽道道宽室宽水流沙冰夹角m 口1m m 口1信主LJ 斜惧。侧35 1 1 r. 2 8.0 3. 07 向向向。v 斜侧侧oo IO. C 1孔向向向安二岁v 侧侧侧30. 6 1孔1于L3.0 向向向s.o 安乡v 侧侧但148. ( 1孔22. (
25、3.7 i句向向.o2. c c日口侧假侧应5.11孔2孔1. 8 向向向扣.7 0.7 E孚_) 侧侧正90 140. ( 1孔9.0 2.6 向向向1. 5 1. 5 二L侧侧侧20。阳4.81孔s.o 2.0 向向向l3. 5 7. c 平2u 但但n侧43 应o.( 1孔1孔2.4 向向向DI. o 飞二乡u 侧侧90 I孔2孔1. 59 向向o.s 0.6 2. 2 E平也v 侧正正90。s.2 1孔2于L1. 61 向向向6.2 俨j侧正正47 9.0 1孔3. 0 I. 9 向向向DO. 2 4严治L侧侧侧7.0 1孔4.0 2.s 向向向DO. 4 73 表8水电站引水连接段总
26、长宽序号工程名称装机水头流量道宽长纵坡扩散角口1m MW m m3/s 口1口161 陕西3.75 20. 0 8.0 2.0 20.0 11. 3。31.0 14.0 三眼桥14。62 广西3.2 30.0 12. 8 隧洞52.85 1142。1 : 20 57.86 4.0 硕龙二级1 : 5 10.0 63 甘肃3. 0 100.0 3. 7 3.0 12.0 s. 5 1 : 4. 5 23. 7 3. 0 何家堡6. 6 64 云南2.0 100.0 3.0 2. 2 14.0 11. 7。1 : 5 28.0 8.0 跳石65 甘肃1. 0 18. 0 10. 0 38.0 10
27、.0 西川12.5 66 海南1. 0 18.5 7. 0 5.0 7. 0 12 1 : 4 27.0 8.0 大宝山67 福建1. 2 250 2. 1。1 : 5 132.4 15. 0 大目溪1 : 3 68 四川4.0 127.0 4.02 新林69 浙江4. 0 28.0 9.46 3.0 长诏70 青海3.0 6.5 5.9 3. 0 12. 0 1 : 16. 5 42.0 曲库乎71 青海o.s20 19. 0 14.0 6. 6 10.0 13. 2 1 : 7. 04 33.0 14.6 官亭74 （续）体型布置型式电站进组成建筑物尺寸水室中工作平面横剖进溢排排线与号l随
28、流冲沙除冰进水水深水流沙冰水道中晦宽道li!宽窒宽m战夹角mm m m 玉L侧侧侧3孔1.l口7 J 向向向b.8 O. 9 DO. 8 3. 0 II 0 侧侧向向3.0 兰芳、侧侧侧90 4. 2 l孔向向向1. 2 1. 2 a侧正孔川3. 5 1. 5 向向DO. 5 q侧侧601孔2孔1.46向向DO. 5 2. 2 区平，L侧正90 1孔2孔1.3 向向0.6 o. 6 1. 5 4伺l侧向向 1. 5 虹吸导虹侧侧吸向向4. 0 r-飞L虹侧侧2孔1.0 寸气1. 6, 吸向向1. 9 抄在LJ 虹正正吸向向一. 5 1. 6 75 表8水电站引水连接段序号工程名称总长宽装机水头
29、流量道宽长纵坡扩散角m m MW m m3/s 口1m 72 国外。15. 0 13. 5 抹1电站73 国外5.4 27. 1 11. 6 。49.5 17. 6 2电站74 国外隧洞1 : 4. 7 17.0 13.0 3电站3.6 75 国外。50.0 25.0 4电站76 国外3.0 13. 1 16. 5 。30.5 13. 2 5电站77 国外6电站78 国外IO. 5 15. 5 10.5 拉7电站注：表中体型附图“”表示渠道引水方向；“”表示溢流方和；“”表示排站的正常运行和具有良好效益，对污物也应观测其来源、种类、漂移规律，进而采取有效的防治措施；寒冷地区对冰情也应开展观测。
30、与6.1. 2条的建筑物观测设施相结合，构成前池一引水渠道系统的一般性观测，有条件的地方应尽可能采用遥测、遥控装置。76 （完）体型布置型式电站进组成建筑物尺寸水室中工作平面进溢排排线与寻i溢流冲沙排冰进水水深横剖面水道中堪宽道道宽室宽水流沙冰线夹角口1日1口1口1m 。2孔12. c 2孔国正正正侧6.0 向向向向主。5.0 5孔L正3. 6 向、，虹吸2子LL正式向。_/ 21. 5 5.0 虹隧假lj吸洞向d 。虹吸2于L2孔_ 正斜正式6. 0 向向I句C李。虹吸3于L2于LL正斜正式向向向泄水底孔 O s. 5 2孔5. 5 5. 6 LJ 正债j正侧l句向向向沙方向g“”表示发电进
31、水方向。6- 1.s 在这条里把有闸门控制的进水口和国内应用并具有成熟经验的虹吸式进水口，作为水电站进水口的两种布置型式。对于前者应按SD303一88水电站进水口设计规范进行设计。虹吸式进水口由拦污栅、虹吸管体、虹吸的发动与断流装置77 等组成。虹吸管体由上肢段、喉道段和渐变段组成。其横断面可采用矩形或圆形；上肢段的形式可视具体条件，设计布置为单面进水，也可为两面或四面进水（如青海官亭工程）；也有把拦污、排冰设施综合考虑来布置（如青海省达日水电站）的。虹吸管体可采用钢筋棍凝土、钢筋混凝土加钢板内衬，或铜板焊制，可视工程条件选择应用，但重要的是保证其气密性，因为虹吸管体在施工工艺上要求较严。此外
32、，对于多台机组的电站，以一管一机为宜。但究竟采用一管机还是一管多机，主要还是个经济比较问题，应视工程条件并参照已成工程的经验，经论证确定。虹眼式进水口的主要优点为：1）省去了进口快速闸门和检修闸门及其相应的操作设备；2）在严寒地区，可大大改善因冰冻而引起的运行困难，也可缓解多泥沙渠道水电站进水口的进沙问题；3）操作方便可靠，维修工作大大减少；4）断流快速，从而改善了事故停机时（调速器推动）的飞逸情况，也增加了检修的安全；5）利用调速器实现调节保证，在水击压力和暂态转速上升方面，与常规式引水系统相同。浙江省水利水电勘测设计院对南江二级等四个水电站的虹吸式进水口进行了系统的原型观测，证明上述五个方
33、面的作用是肯定的，且对轴流式机组，还可避免调速器关机时的抬机现象。虹吸式进水口是利用虹吸原理工作的。由于其后接流速受限定的压力管道，便构成了虹吸式进水口与虹吸溢洪道的区别所在。因此，其作用水头的变化主要是在上游，这样受布置和运行条件限制，上游水位变幅不可能太大，即条文中规定的3.Om左右；同时，受过流量及喉道断面高度的制约，负压值也不能太大，即条文中的“前池最低水位至虹吸喉道断面顶点间的高差应小于当地海拔高程的容许吸人高度”。表9所示为国内部分虹腹式进水口电站的资料。该表所载工程实例表明，甘肃省白鹤桥水电站的单机流量最大，为18.15m3/s；青海省曲库乎水电站位于海拔高程78 4078m，水
34、头为65m；四川省新林电站的水头为127m。从水位变幅值来看，白鹊桥电站为3.14m，新林电站为3.Om，其余几个均小于2.Om。据此，虹吸式进水口的适用范围大体是：渠道引水式水电站或特定条件下的径流式水电站；引用流量不能太大，否则喉道断面过高，从而限制了上游水位的变幅。虹吸式进水口的拦污栅究竟置于何处，应视工程具体情况经论证确定。寒冷地区的虹吸进水口上部常设有排冰道，在布置上宜把拦污栅放在虹吸人口处；当前池深度较大，虹吸进口位置较低，或进水口方向朝下游倾斜等情况时，则宜分开布置。四川省新林电站和甘肃省自鹤桥电站的进口拦污栅都设于前池人口处。为了总结与推广虹吸式进水口的经验，1983年9月在西
35、宁召开了水电站前池虹吸式进水口学术讨论会，1985年水利电力部农电司组织了专题调查组赴全国调查并提出了总结报告。本规范在编制过程中走访了有关专家和设计、运行人员，并到工程现场考察，决定把这一成熟的科技成果纳入本规范，可在小型水电站上推广应用。设计时对具体工程究竟选用哪种进水口型式，应通过技术经济比较，并参照已成工程经验选定。6.1.11 对于渠道引水式水电站泥沙处理的基本思想已在4.5. 7 中阐明。调查资料表明，多数水电站在前池内设有排沙底孔，尤其泥沙来掠较多的西北、西南地区。泥沙对水轮机所造成的磨损危害，以新疆为例，全区460MW的装机中，有199MW的装机受泥沙磨损，每年由此而使电站停止
36、运行或检修所造成的电能损失达20亿kWh。因此，前池设置排沙设施是不容忽视的。前池内的排沙底孔多布置在进水口下部；排抄槽或排沙闸也可布置在前池内或引水渠道上。四川省蒲阳网上的水电站采用类似于青铜峡、葛洲坝二江电站那样的从机组两边绕过的排沙孔，控制闸门设在出口，正面排抄效果良好。当冲沙设施与水电站进水口分开布置时，则宜采用导沙、束沙措施，如云南有的水电站侧面引水，排沙闸设在进水口的一侧，在前池底部设排沙槽，其末端设排沙底孔。79 表9国内部分虹吸式前池水位装机容量水头流量m 名称喉部中心MW 口1m3/s 最高正常最低半径rom 南江二级2 0.5 11. 0 5. 9 163.7 162.8
37、162.3 z.o 肖岭四级2 0.8 31. 0 3.65 63.05 62.78 61. 8 1. 6 长沼二级2 z.o 28.0 9.46 80.25 79.71 78.56 2.4 横锦二级2 0.8 13.0 s.o 116. 5 115. 87 114. 55 z.o 且末3 0.8 18.0 3 7. 5 1771. 28 1770. 28 1768.68 Z.8 白鹤桥4 z.o 14. 5 4 18. 15 1129. 8 1128. 7 1126. 66 Z.3 官亭o.sz 19.0 14.0 古浪堤3.75 45.0 10.8 黄南州2.05 45.0 6.5 瓦家.
38、 0 60.0 2.5 加塘0.250 16.0 3.0 牛板筋1. 0 27.0 6. 5 江壤1. 89 27. 0 10.0 达目1. 0 12. 5 12.0 曲库乎3.0 65.0 6.0 德农二级0.6 10.0 7. 5 曲麻莱0.54 12. 0 8. 0 优干宁0.5 12. 2 6.0 农四师74团4 o. 125 11. 6 4 1.45 农四师64困2 0.075 5.3 2 1. 3 农四师66团2 o. 125 11. 3 2 1. 7 农四师75团3 0. 125 20 3 1. 1 寨口2 1. 0 61. 24 2 z. z 主E卡子2 0.5 21. 2 2
39、 3.05 新林2 1. 0 127.0 3.8 940.65 940.25 937.65 2.0 石桥2 2.5 18. 5 3 16.Z 732.74 731.74 731. 14 1. 45 80 进水口电站资料表虹吸管钢管流速Ao Um bo bo ho=Ao 喉道顶dm Am Am Uo ho Uo Um 口12 板高程口12 mis m/s m m z.s 1. 0 163.8 1. 5 1. 77 1. 412 2. 5 . 46 2.07 2 o.s 63. 1 1. 2 1. 13 1. 416 2. 5 z.zs 3.23 3 1. 4 80.4 1. 8 2.54 1.6
40、54 2. 143 z.zs 3.73 2. 5 1. 2 116. 65 2.0 3. 14 0.955 2.08 Z.67 2.55 1. 6 1. 6 1771. 38 1. 6 1. E 2.56 1. 0 2.93 z. 93 4 2. 0 1129. 95 2.8 6. 154 1. 3 z. 0 2.27 z. 95 3. 4 0.9 3.0 7. 07 1. 73 3.78 1. 15 1. 98 6.6 z. 2 2.6 5. 31 2.73 3. 0 0.75 2.04 3 1. 5 1. 6 z. 01 2.24 2.0 1. 44 3.22 2 1. 2 1. 2 1.
41、 13 2. 12 1. 67 1. 04 2. 21 1. 2 0.8 0.8 0.5 1. 92 1. 5 1. 56 3.0 4 1. 2 1. 8 2. 54 1. 89 3.33 5.6 2. 1 2. 1 3.46 (1. 7) 3. 4 2. 67 4 1. 2 1. 7 z. 27 2. 11 3. 33 1. 6 1. 3 1. 0 0.785 2.65 1.23 1. 9 1. 3 1. 3 1. 33 1. 86 1. 46 2 o. 8 1. 3 1. 33 1. 203 2.5 4. 1 1. 2 1. 2 1. 13 2. 12 3.42 2. 5 1. 0 1.
42、2 1. 13 2. 21 2. 5 o. 95 0.709 1. 10 2.24 2.47 o. 95 0.709 1. 0 2.49 2.49 o. 95 0.709 1. 0 1. 55 1. 55 1. 2 0.8 1. 13 0.743 3.93 2.92 o.s 1. 2 1. 13 1. 28 3. 19 4.07 1. 6 2. 01 0.97 3. 69 3.57 do= 1. 5 941. 7 1. 2 1. 13 1. 56 1. 0 1. 58 3.36 do=2. 9 735.04 2. 5 4.91 1. 35 1. 0 2.0 3.0 81 渠道引水式水电站的冲沙
43、方式应因地制宜合理选用。调查资料表明，有的电站采用夜间用电低谷时充水冲抄；洪水季节水量充沛，水多沙多，可连续或间歇冲沙；有的工程采用降低运行水位冲沙。冲沙流量的大小、冲沙方式的选择，应视泥沙来源、颗粒组成、水掠情况、电站运行等各种条件，参照己成工程的经验合理选用。6.2 调节池布置设计调节池主要是在有适宜的地形、地质条件的情况下修建，也可根据需要人工围堤、开挖修建。调节池所需的容积和消落深度，应根据水源条件和电力系统日负荷曲线，结合实际情况，经水能分析计算和技术经济比较确定。调节池的布置大体有三种情况：1)与渠道结合或相连通。通常是在渠道某一部位利用天然洼地修建。这种布置情况下，调节池下游的渠
44、道（调节池和前池之间的）段称为高峰渠段，可利用调节池的水担负峰荷发电，该段应属自动调节渠道。在多泥沙或寒冷地区，可沿调节池边缘修建旁通渠道，以防止洪水时期调节池被泥沙淤积，或寒冷地区被冰凌阻塞。四川省磨房向二级水电站属于此类（无旁通渠道）。2）与前池结合或相连通。即将前池扩大成为具有相当的调节容积，根据需要也可布置旁通渠道，如新疆的火炬水电站。3）独立的调节池。可通过连接渠道或管道向渠道、前池或压力管道供水。新疆喀什二级水电站属于此类，是直接向压力管道供水的。设计布置调节池，应通过水力计算，查明各连接渠段、旁通渠（管）、连接或泄水建筑物的水力特征和相互关系。当调节池的水位变幅很大，且为引水渠道
45、的正常运行所不允许时，可在调节池入口的上游渠道禾端，或旁通渠道的末端，设置适当落差的跌坎（如跌水、带有陡坡或悬臂跌坎的溢流堪），用以阻止这种水位变化向上游传播。这些建筑物应按前池内为最低水位时的最大流量设计。82 7水力设计7.0. 1 本规范适用于以发电为主的引水渠道。因此，水力设计和计算包括恒定流计算和非恒定流的涌波计算，并且，要针对引水渠道一前池系统所构成的水流系统来进行。对非自动调节渠道的泄水建筑物，其尺寸、高程等都应经水力计算确定，并应因地制宜对下班水流布置适当的泄水、消能措施。对所采用的排抄方式和布置，应进行水力设计和计算，在满足排沙和布置要求的前提下，其泄流能力应有所控制；根据泥
46、沙特性，要注意抗磨蚀措施，并应便于检修。7.0.2 1.0.3 这里根据本规范适用于水电站引水渠道的特点，对设计流量给出了明确的规定。对有综合利用要求，或引水渠道、前池结合调节池布置时，在水力设计时应根据其用途、上下游关系和运用要求做出相应的计算，拟定合理的运行操作方式。以发电为主的引水渠道，不宜担负行洪要求。但有的情况下，例如在汛期上游水位变幅大，渠道进水口虽设有闸门，经论证确认有多余流量入渠，或有区间入流时，可视为校核工况，应通过水力设计和计算，并采取适当的工程措施，保证工程安全。1.0.4 1.0.6 对引水渠道和前池的三个特征水位加以阐明。其中前池最低水位的确定方法，根据实际工程调查的
47、资料，给出选择。对于寒冷地区，冬季为枯水期，如有排冰运行工况，需满足一定的流速要求，由此有相应的水位即设计频率枯水期的最小引水发电流量，渠道正常流动时的前池水位；对于非寒冷地区，前池最低水位可适当提高（渠道中出现塞水），以利发电。无论什么情况下确定的最低水位，均须满足防止产生贯通式漏斗榄涡的最小淹没深度的要求。1.0.1 引水渠道恒定流的水力设计和计算，乃是对由引水渠道和83 前池所组成的流动系统应做的一项基础性工作。通过计算确定渠道断面尺寸和各项水力要素，用以把握水流状况，确定各部位的水深、流速、水面高程，使引水渠道前池系统在各种工况下运行功能可靠，安全经济。水电站引水发电系统的水流，是由渠道进水口、明渠引水系统、压力管道和水力机械组成的动态平衡系统，水力学条件是互相联系和制约的。就引水渠道系
