水电站有压进水口的通气孔应设在( )。
水电站有压进水口的通气孔应设在( )。
A 、检修闸门的上游侧
B 、检修闸门的下游侧
C 、事故闸门的上游侧
D 、事故闸门的下游侧
参考答案:
【正确答案:D】
【干货】二级建造师考试水利水电实务71个易错考点
【干货】二级建造师考试水利水电实务71个易错考点,二级建造师考试是有一定的难度的,而且大家都知道在水利实务中有很多容易错的点,今天小编就整理了一些二级建造师考试水利水电实务71个易错考点,希望对各位有所帮助。
1、冷轧带肋钢筋代号为CRB,如CRB650中数值表示钢筋的最小抗拉强度值。
砼的抗渗性用抗渗等W表示。W4表示渗水时的最大水压力为0.4Mpa。
2、当开挖至距离利用基岩面0.5-1.0m时,应采用手风钻钻孔,小药量爆破,以免造成基岩产生或增大裂隙。
3、根据《水土保持法》,崩塌滑坡危险区和泥石流易发区的范围,由县以上地方人民政府划定并公告。
4、模板的主要作用是对新浇塑性砼起成型和支撑作用,同时还具有保护和改善砼表面质量的作用。
5、凡列入中央和地方建设计划的1-4堤防工程和大中型疏浚工程建设项目应使用《合同范本》,5堤防工程和小型疏浚工程可参照使用。
6、护底与护坡的作用是防止高速水流对渠底及边坡的冲刷,长度一般为3-5倍堰顶水头。
7、对于条形反滤层,每个取样断面每层取样不得少于4个
8、铲运机是一种能综合完成铲土、装土、运土、卸土并能控制土厚度等工序的土方工程机械。
9、纵向围堰堰顶高程,要与束窄河段宣泄导流设计流量时的水面曲线相适应。因此纵向周堰的顶面往往做成阶梯状或倾斜状,其上游部分与上游围堰同高,其下游部分与下游围堰同高。
10、病险水库除险加固项目必须按基建程序进行管理,严格执行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制和竣工验收等制度。
11、土砂平起施工,现在采用两种方法,一是先土后砂法,另一种是先砂后土法当采用羊角碾与气胎碾联合作业时,土砂结合部可用气胎碾进行压实在夯实土砂结合部时,宜先夯土边一侧,等合格后再夯反滤料,不得交替夯实,影响质量填土碾压时,要注意砼结构物两侧均衡填料压实。
12、防渗体和坝基结合部位填筑:对于黏性土、砾石土石基,应将表面含水率调整至施工含水率上限,用凸块振动碾压实,经监理工程师验收后才可填土。对于无黏性土坝基铺土前,坝基应洒水压实,经监理工程师验收后可根据设计要求回填反滤料和第一层土料。
13、有堤防的河道、湖泊,其管理范围为两岸堤防之间的水域、沙洲、滩地、行洪区和堤防及护堤地。
14、防渗体结合带填筑施工参数应由碾压试验确定防渗体与其岸坡结合带碾压搭接宽度不应小于1.0m。防渗体与岸坡结合带的填土宜选用黏性土结合带碾压取祥合格后方可继续铺填土料局部碾压不到位的边角部位可以使用小型机具碾压,严禁漏压或欠压。
15、目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。
16、钢筋连接方法有:焊接连接、绑扎连接和机械连接。
17、地形一般指地表形态、高程、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被,以及人工建筑物分布等的综合反映。
18、施工导流的基本方式分为分期围堰法导流和一次拦断河床围堰导流两类
19、砼工程加固技术。喷浆修补工效快、强度大、密实性好、耐久性高,但由于水泥用量多、层薄、不均匀等因素,喷浆层易产生裂缝,影响使用寿命,因此使用上受到一定限制。
20、土工合成材料的分类和应用。土工复合材料包括:复合土工膜、塑料排水带、软式排水管。
21、坝用砼大多都是掺加大量粉煤灰的,所以要考察90d强度,也就是你所谓的设计龄期,而标准中砼强度等是指28d的强度,也就是标准龄期了。坝用混煤灰砼要90天一般的砼28天。设计龄期90d,标准龄期28d
22、排水泵站承泄区水位变幅较大时,为了减少工程量和工程造价,需要设压力水箱
23、【分基型泵房】:进水池水位变幅较大且地下水位较高泵房基础与水泵机组基础分开建筑时泵房及其底部均用钢筋砼浇筑成封闭的整体。【干室型泵房】:适用于水源变幅超过水泵有效扬程时在泵房下部形成一个无水的地下室。【湿室型泵房】:泵房和进水池和建成上下建筑物,上层安装动力机和附属设备,下层作进水池用若泵房下部有一个与前池相通并充满水的地下室。【块基型泵房】:可以增加泵房的稳定性用钢筋砼把水泵的进水流道与泵房的底板浇成一块整体,并作为泵房的基础。
24、事故闸门:能在动水中截断水流以便处理或遏止水道下游所发生事故的闸门。水电站有压进水口的通气孔应设在事故闸门的下游侧。在事故闸门关闭时,防止压力管道内产生过大负压的设备是通气孔。
25、结构简单,反射水击波效果好水位波动振幅大衰减慢,需要调压室的容积大,且引水系统与其接头处的水头损失大的调压室是(简单圆筒式)。
26、水电站引水建筑物中的压力管道分为钢管、钢筋砼管和钢衬钢筋砼管三种
27、安装部是安装和检修水轮发电机组的地方,要能容纳发电机转子、上机架、水轮机机盖和水轮机转轮四大部件。子、架、盖、轮
28、水闸上游常用材料有黏土、沥青砼、钢筋砼等。以钢筋砼铺盖最为常见。干砌石不防渗,上游铺盖要有防渗与防冲的能力
29、堤防工程的别根据堤防工程的防洪标准确定
30、堤防防渗体的顶调和应高出设计水位0.5米。堤高超过6米的背水坡宜设戗台,宽度不且小于1.5米。风浪大的海堤,湖堤临水侧宜设置消浪平台
31、为了减少坝体的渗透压力,靠近上游坝面设置排水管幕碾压砼重力坝采用通仓浇筑,不设纵缝,也可减少或不设横缝。内部结构应尽量简化,廊道数量可适当减少,中等高度以下的坝只设一层坝基灌浆、排水廊道。坝体上游的常规砼可用作防渗体,厚度及抗渗指标均应满足坝体的防渗要求,一般布置在距上游面约3米范围内
32、重力坝的横缝表述:横缝与坝轴线垂直,有永久性的和临时性的两种。将坝体分成若干个坝段,横缝间距一般为15-20m。永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝,缝面常为平面。当不均匀沉降较大时,需留缝宽1-2cm,缝间用沥青油毡隔开,缝内须设置专门的止水临时性横缝缝面设置键槽(非止水),埋设灌浆系统。
33、圆形管涵:水力条件和受力条件较好,多由砼或钢筋砼建造,适用于有压涵洞或小型无压涵洞。
箱形涵洞:是四边封闭的钢筋砼整体结构,适用于现场浇筑的大中型有压或无压涵洞。
盖板涵洞:断面为矩形,由底板、边墙和盖板组成,适用于小型无压涵洞。
拱形涵洞:由底板、边墙和拱圈组成。由受力条件较好,多用填土较高、跨度较大的无压涵洞。
34、调压室的基本要求:尽量靠近厂房以缩短压力管道的长度有自由水面和足够的底面积以充分反射水击波有足够的断面积使调压室水体的波动迅速衰减以保证工作稳定正常运行时水流经过调压室底部造成的水头损失要小。
35、影响均质土坝体边坡稳定性的因素为:填土的压实度、外因扰动、土体的种类、边坡系数。与地基承载力无关
36、水闸中的铺盖按材料分其类型有:粘土铺盖,沥青砼铺盖,钢筋砼铺盖(常见C20,0.4-0.6m厚度),起防渗作用干砌石和堆石不能起到防渗作用。
37、海漫:粗糙性-消除余能透水性-以利渗流柔性-适应河床变形。海漫的作用是继续消除水流余能,调整流速分布,确保下流河床免受有寄存器冲刷。
38、水闸中的板桩可以延长渗径,降低闸室底板的扬压力。板桩一般设在上游侧,一般设在沙性土中,板桩能延长渗径,减小渗透坡降。----上游、沙性土壤、延长渗径,上游!
39、闸中能起【防冲、消能】作用的构造有:【护坦、防冲槽、海漫】上游护坡和下游翼墙仅起防冲作用
40、P15水闸中闸底板和铺盖之间的缝,属于沉降缝,能适应地基的不均匀沉降,缝中应设置止水和温度无关。
41、建筑物内部的大体积砼需要低热性,属于【专用水泥】。【矿渣硅酸盐大坝水泥,矿渣硅酸盐水泥,粉炭灰硅酸盐水泥】属于【专用水泥】,有中热和低热性经过煅烧的矿渣、粉煤灰的水泥,一般都是【低热】
42、砼重力坝坝体上游面和下游面水位以下部分,多采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的砼,作为坝体的防渗设施。防渗层厚度一般为1/20~1/10水头,但不小于2米为了减小坝体的渗透压力,靠近上游坝面设置排水管幕,排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/25~1/15,且不小于2米。排水管间距2~3米。防渗层设在坝体上游面和下游面水位以下部分,排水管设在防渗层上游侧。靠近上游坝面设置排水管幕。
43、为了便于检查坝体和排除坝体渗水,在靠近坝体上游面沿高度每隔15~30米设一检查兼作排水用的廊道,距上游坝面的距离不小于3m。基础灌浆廊道的位置设在上游坝踵处,基础灌浆廊道距上游坝面的距离。【基础灌浆廊道的作用】.1、基础灌浆廊道设置在上游坝踵处,廊道上游侧距离上游坝面的距离约0.05~0.1倍的水头,且不小于4~5M。排水廊道和基础灌浆廊道功能各不相同
44、重力坝中能减小地基渗透压力的构造有防渗帷幕、地基主排水孔、宽缝
45、非自动调节渠道灌顶情形渠底基本平行,不能调节流量而自动调节渠道渠顶是水平的,能调节流量,但工程量较大,一般用于引水渠较短的情况。
46、压力前池它相当于一个无压进水口,是水电站的无压引水系统与压力管道的连接建筑物,能平稳水压、平衡水量,能宣泄多余水量,拦阻污物和泥沙。
47、工程规模中型对于的指标为:总库容为0.1-1亿m3、灌溉面积5-50万亩、总装机容量5-30万kW,三堤防对应的工程规模为中型,日供水12万t书上没有
48、大坝安全评价包括工程质量评价、运行管理评价、防洪标准复核、结构安全、稳定评价、渗流安全评价、抗震安全复核、金属结构安全评价、大坝安全综合评价等。(质量、管理、防洪、结构、稳定、渗流、抗震、金属、综合)
49、P164。工程量清单内容:工程量清单说明、投标报价说明和工程量清单相关表格。
50、P247.申请水利安全生产标准化评审的单位应具备的条件有()。A.设立有安全生产行政许可的,应依法取得国家规定的相应安全生产行政许可B.评审期内,未发生较大及以上生产安全事故C.审期内,重大事故隐患已治理达到安全生产要求D.评审期内,未发生造成人员死亡、重伤3人以上安全事故E.审期内,未发生直接经济损失超过100万元以上的生产安全事故(不是1000万)
51、P148砼定额包括现浇砼、碾压砼、预制砼、沥青砼等定额。
52、砼坝地基的开挖与清理过程中的注意事项包括:①坝段的基础面上下游高差不宜过大,并尽可能开挖成大台阶状。
②两岸岸坡坝段基岩面,尽量开挖成有足够宽度的台阶状,以确保向上游倾斜若基岩面高差过大或向下游倾斜,宜开挖成大台阶状,保持坝体的侧向稳定。对于靠近坝基面的缓倾角软弱夹层,埋藏不深的溶洞、溶蚀面应尽量挖除。
③开挖至距利用基岩面0.5-1.0m时,应采用手风钻钻孔,小药量爆破,以免造成基岩产生或增大裂隙。
④遇到易风化的页岩、黏土岩时,应留有0.2-0.3m的保护层,待浇筑砼前再挖除。基岩开挖后在浇筑砼前,需进行彻底的清理和冲洗,包括清除松动的岩块、打掉凸出的尖角等。
53、平板阐门安装的顺序是:闸门放到门底坎按照预埋件调配止水和支承导向部件安装闸门拉杆在门槽内试验闸门的提升和关闭将闸门处于试验水头并投入试运行。(案例)
54、江河、湖泊治理和防洪工程设施建设的基本依据是(流域规划)。【解析】《水法》第15条规定:“流域范围内的区域规划应当服从流域规划,专业规划应当服从综合规划。流域综合规划和区域综合规划以及与土地利用关系密切的专业规划,应当与国民经济和社会发展规划以及土地利用总体规划、城市总体规划和环境保护规划相协调,兼顾各地区、各行业的需要”。
55、压力管道有钢管、钢筋砼管、钢衬钢筋砼管三种。明管设有镇墩和支墩,一般在进口设置闸门而在末端设置阀门,附件有伸缩节、通气孔及充水阀、进入孔及排水设备。明钢管进入孔及排水设备一般设在高程较低的部位伸缩节一般设在镇墩的下游及较长管道的中间通气孔设置在进口闸门的下游。
56、土坝地基开挖与清理的对象有(B.蛮石C.有机质D.少量淤泥E.局部少量砂砾石)。【解析】土坝地基开挖与清理的对象有:①坝断面范围内必须清除地基、岸坡上的草皮、树根、含有植物的表土、蛮石、垃圾及其他废料,并将清理后的地基表面土层压实。
②坝体断面范围内的低强度、高压缩性软土及地震时易液化的土层应清除或处理。
57、圈转套压法要求开行的工作面较大,适合于多碾滚组合碾压。其优点是生产效率较高,但碾压中转弯套压交接处重压过多,易产生超压。其缺点是当转弯半径小时,容易引起土层扭曲,产生剪力破坏,在转弯的四角容易漏压,质量难以保证。
58、压力前池它相当于一个无压进水口,是水电站的无压引水系统与压力管道的连接建筑物,能平稳水压、平衡水量,能宣泄多余水量,拦阻污物和泥沙。
59、在厂房交叉部位施工时,应先对交叉部位进行加固,加固长度应结合围岩条件,控制住软弱面的延伸范围等确定,一般不短于5m。
60、土石围堰边坡稳定安全系数:3,K不小于1.24~5,K不小于1.05。
61、采用纵缝分块时,纵缝间距越大,块体水平断面越大,则纵缝数目和缝的总面积越小。接缝灌浆及模板作业的工作量也就越小,但要求温控越严,否则可能引起裂缝。
62、水土保持的措施分为防冲措施、储存措施、复垦措施、利用措施和植物措施
63、有防汛抗洪任务的县以上地方人民政府设立的防汛指挥机构由有关部门及(人民武装部当地驻军)负责人组成。
64、对倒虹吸管的管身的构造表述:水头较低的管身采用砼(水头在4-6m以内)或钢筋砼(水头在30m左右),水头较高的管身采用铸铁或钢管(水头在30m以上),为了防止管道因地基不均匀沉降和温度变化而破坏,管身应设置沉降缝,内设止水。现浇钢筋砼管在土基上缝距15-20m,在岩基上缝距10-15m。为了便于检修,在管段上应设置冲砂放水孔兼作进人孔。为改善路下平洞的受力条件,管顶应埋设在路面以下1.0m左右。
65、建站处地基的地质条件较好,地下水位低于泵房基础时可建(分基型泵房)。
66、对于水电站建筑物中的压力前池,说法正确的是:
1、它相当于一个无压进水口2、是水电站的无压引水系统与压力管道的连接建筑物,能平稳水压、平衡水量3.它能宣泄多余水量拦阻污物和泥沙
67、涵洞根据水流形态不同分为有压,无压,半有压式。涵洞的洞身断面形式:
1、圆形水流和受力条件好,多砼或钢筋砼建造,适用于有压或小型无压2箱型封闭钢筋砼,适用现场浇筑的大中型有压或无压。3盖板,断面矩形,适用小型无压。4拱形受力条件好,多用于填土较高,跨度较大的无压
68、调压室的基本类型包括:简单圆筒式、阻抗式、双室式、差动式、溢流式以及气垫式等
69、根据《水利工程质量事故处理暂行规定》,事故发生后,事故单位要严格保护现场,采取有效措施抢救人员和财产,防止事故扩大。因抢救人员、疏导交通等原因需移动现场物件时,应作出标志、绘制现场简图并作出书面记录,妥善保管现场重要痕迹、物证,并进行拍照或录像。
70、根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》,在灌浆工程施工中,下列需在施工前或施工初期进行现场灌浆试验的灌浆工程有(ACE)。
A.2水工建筑物基岩帷幕灌浆
B.3水工建筑物基岩帷幕灌浆
C.地质条件复杂地区的2水工建筑物基岩固结灌浆
D.地质条件复杂地区的3水工建筑物基岩固结灌浆
E.地质条件复杂地区的水工隧洞固结灌浆
【解析】下列灌浆工程在施工前或施工初期应进行现场灌浆试验:①1、2水工建筑物基岩帷幕灌浆②地质条件复杂地区或有特殊要求的1、2水工建筑物基岩固结灌浆和水工隧洞固结灌浆。
71、浆砌石坝砌石的质量控制要求如下:①在胶结料初凝前,允许一次连续砌筑两层石块,应严格执行上下错缝、铺浆及填浆饱满密实的规定,防止铺浆遗漏或插捣不严。
②当最低气温在0?5°C时,砌筑作业应注意表面保护最低气温在0°C下时,应停止砌筑。
③无防雨棚的仓面,在施工中遇大雨、暴雨时,应立即停止施工,妥善保护表面。雨后应先排除积水,并及时处理受雨后冲刷的部位,如表层砼或砂浆尚未初凝,应加铺水泥砂浆继续浇筑或砌筑,否则应按工作缝处理。
引水建筑物的有压进水口
有压进水口的特征是:进水口高程设在水库最低死水位以下,以引进深层水为主,整个进水口处于有压状态,其后接有压隧洞或压力管道。适用于坝式、有压引水式、混合式水电站。有压进水口通常由进口段、闸门段及渐变段组成。
一、有压进水口的类型及适用条件
1.隧洞式进水口
在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井,井壁一般要进行衬砌,闸门安装在竖井中,竖井的顶部布置启闭机和操纵室。渐变段之后接隧洞洞身。这种布置的优点是结构比较简单,不受风浪和冰冻的影响,地震影响也较小,比较安全可靠。缺点是竖井之前的隧洞段不便检修,竖井开挖也较困难。适用于工程地质条件较好,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
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。墙式建筑物承受水压及山岩压力,要求有足够的稳定性和强度。适用于地质条件差,山坡较陡,不易开挖竖井的情况。
3.塔式进水口
进水口的进口段、闸门段及其框架形成一个塔式结构,耸立在水库之中,塔顶设操纵平台和启闭机室,用工作桥与岸边或坝顶相连。塔式进水口可一边或四周进水,然后将水引入塔底的竖井中。塔身是直立的悬臂结构,风浪压力及地震力的影响较大,需对其进行抗倾、抗滑稳定和结构应力计算,必须有足够的强度和稳定性,同时要求地基坚固。这种进水口适用于当地材料坝枢纽中,当进口处山岩较差,而岸坡又比较平缓时也可采用这种型式。
4.坝式进水口
进水口依附在坝体的上游面上,并与坝内压力管道连接。进口段和闸门段常合二为一,布置紧凑。适用于混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式厂房。
二、有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
1.有压进水口的位置
水电站有压进水口在枢纽中的位置,应尽量使水流平顺、对称,不发生回流和旋涡,不出现淤积,不聚集污物,泄洪时仍能正常进水。进水口后接压力隧洞,应与洞线布置协调一致,选择地形、地质及水流条件均较好的位置。
2.有压进水口的高程
有压进水口顶部高程应低于运行中可能出现的最低水位,并有一定的淹没深度,以进水口前不出现漏斗式吸气漩涡为原则。漏斗旋涡会带入空气,吸入漂浮物,引起噪音和振动,减小过水能力,影响水电站的正常发电。一些已建工程的原型观测分析表明,不出现吸气旋涡的临界淹没深度可按下面经验公式估算
(1-1)
式中 H —— 闸门孔口净高(m);
V —— 闸门断面水流速度(m/s);
c —— 经验系数,c= 0.55~0.73,对称进水时取小值,侧向进水时取大值;
—— 闸门顶低于最低水位的临界淹没深度(m)。
在满足进水口前不出现漏斗式吸气漩涡及引水道内不产生负压的前提下,进水口的高程应尽可能抬高,以改善结构的受力条件,降低闸门、启闭设备及引水道的造价,也便于进水口的维护和检修。
有压进水口底部高程应高于设计淤沙高程。如果这个要求无法满足,则应在进水口附近设排沙孔,以保证进水口不被淤沙堵塞。进水口的底部高程通常在水库设计淤沙高程以上0.5~1.0m,当设有排沙设施时,应根据排沙情况而定。
3.有压进水口的轮廓尺寸
进水口一般由进口段、闸门段和渐变段组成。进水口的轮廓应使流平顺,流速变化较小,水流与四周侧壁之间无负压及涡流。进口流速不宜太大,一般控制在1.5m/s左右。
(1) 进口段。其作用是连接拦污栅与闸门段。隧洞进口段为平底,两侧收缩曲线为四分之一圆弧或双曲线,上唇收缩曲线一般为四分之一椭圆,椭圆曲线方程为:
(1-2)
式中 a —— 椭圆长半轴,对于顶板曲线约等于闸门处的孔口高度H;
b —— 椭圆短半轴,对于顶板曲线,可用 H/3。
进口段的长度没有一定标准,在满足工程结构布置与水流顺畅的条件下,尽可能紧凑。
(2) 闸门段。闸门段是进口段和渐变段的连接段,闸门及启闭设备布置在此段。闸门段一般为矩形,事故闸门净过水面积为
(1.1~1.25)×隧洞面积,检修闸门孔口与此相等或稍大。门宽B等于洞径D,门高略大于洞径D。
闸门段的体型主要取决于所采用的闸门、门槽型式及结构条件,其长度应满足闸门及启闭设备布置需要,并考虑引水道检修通道的要求。
(3) 渐变段。渐变段是矩形闸门段到圆形隧洞的过渡段。通常采用圆角过渡,圆角半径r可按直线规律变为隧洞半径R。渐变段的长度一般为隧洞直径的1.5~2.0倍,侧面收缩角为6˚~8°为宜,一般不超过10°。
(4)▲ 坝式进水口。为了适应坝体的结构要求,坝式进水口的长度要缩短,进口段与闸门段常合二为一。
▲ 坝式进水口做成矩形喇叭口状,水头较高时,喇叭开口较小,以减小闸门尺寸及孔口对坝体结构的影响;水头较低时,孔口开口大,以降低水头损失。喇叭口的形状一般由试验确定,以不出现负压、旋涡且水头损失最小为原则。
▲ 坝式进水口的渐变段长度一般取引水道直径的1.0~1.5倍。
进水口的中心线可以是水平的,也可以是倾斜的,视与压力管道连接的条件而定。
三、有压进水口的主要设备
有压进水口主要设置拦污设备、闸门及其启闭设备、通气孔及充水阀等。
(一) 拦污设备
拦污设备的功用是防止漂木、 树枝树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流进入进水口,同时不让这些漂浮物堵塞进水口,以免影响机组正常运行。主要拦污设备为进口处的拦污栅。
1 拦污栅的布置及支承结构
(1) 拦污栅的立面布置
拦污栅的立面布置可以是倾斜或垂直的。洞式和墙式进水口的拦污栅常布置成倾斜的,倾角为60°~70°左右。这种布置的优点是过水断面大,易于清污。 塔式进水口的拦污栅可以布置为倾斜或垂直的,取决于进水口的结构形状。坝式进水口的拦污栅一般布置成垂直的。
(2) 拦污栅的平面布置
拦污栅的平面形状可以是平面的或多边形的。前者便于清污,后者可增大过水面。洞式和墙式进水口一般采用平面拦污栅。塔式和坝式进水口两种均可采用,平面布置,结构简单,便于机械清污。
(3) 支承结构
拦污栅通常由钢筋混凝土框架结构支承,拦污栅框架由墩(柱)及横梁组成,墩(柱)侧面留槽,拦污栅片插在槽内,上、下两端分别支承在两根横梁上,承受水压时相当于简支梁。横梁的间距一般不大于4m,间距过大会加大栅片的横断面,过小会减小净过水断面,增加水头损失。拦污栅框架顶部应高出需要清污时的相应水库水位。
2 拦污栅栅片
拦污栅由若干块栅片组成,每块栅片的宽度一般不超过2.5m,高度不超过4m,栅片像闸门一样插在支承结构的栅槽中,必要时可一片片提起检修。其矩形边框由角钢或槽钢焊成,纵向的栅条常用扁钢制成,上下两端焊在边框上。沿栅条的长度方向,等距设置几道带有槽口的横隔板,栅条背水的一边嵌入该槽口并加焊,不仅固定了位置,也增加了侧向稳定性。栅片顶部设有吊环。
3 拦污栅设计
(1) 过栅流速
过栅流速是指扣除墩(柱)、横梁及栅条等各种阻水断面后按净面积计算出的流速。拦污栅总面积小则过栅流速大,水头损失大,漂浮物对拦污栅的撞击力大,清污亦困难;拦污栅面积大,则会增加造价,甚至布置困难。为便于清污过栅流速以不超过1.0m/s为宜。当河流污物很少或加设了粗栅、拦污浮排后,拦污栅前污物很少,而水电站引用流量较大时,过栅流速可适当加大。
(2) 栅条的厚度及宽度及栅条净距
栅条的厚度及宽度由强度计算决定。通常厚8~12mm,宽100~200mm。栅条的净距b大,拦污效果差,水头损失小;相反b小,拦污效果好,水头损失大。因此其净距应保证通过拦污栅的污物不会卡在水轮机过流部件中。对于混流式水轮机可取b=D1/30,轴流式水轮机可取b=D1/20,对冲击式水轮机可取b=d/5,其中D1为转轮标称直径,d为喷嘴直径。但最大净距不宜超过 20cm,最小净距不宜小于5cm。
(3) 拦污栅与进水口之间的距离不小于D(洞径或管道直径)以保证水流平顺。
(4) 拦污栅的总高度决定于库水位及清污要求。对于不要求经常清污的大型水库,拦污栅框架的顶部高程可做在汛前水位以上,以便每年能有机会清理和维修拦污栅。
对漂浮物多需要经常清污的电站,则拦污栅的顶部高程应高于清污的最高水位。
(5) 拦污栅结构设计。
拦污栅及支承结构的设计荷载有:水压力,清污机压力,清污机自重,漂浮物(浮木及浮冰等)的冲击力,拦污栅及支承结构的自重等。拦污栅设计的水压力指的是拦污栅可能堵塞情况下栅前栅后压力差,一般可取4~5m均匀水压力进行设计。
拦污栅栅片上下两端支承在横梁上,栅条相当于简支梁,设计荷载确定后就可求出所需的截面尺寸。栅片的荷载传给上下两根横梁,横梁受均布力,横梁、柱墩按框架结构设计。
4.拦污栅的清污及防冻
拦污栅被污物堵塞水头损失明显增大,因此拦污栅必须及时清污,以免造成额外的水头损失。堵塞不严重时清污方便,堵塞过多则过栅流速大,水头损失加大,污物被水压力紧压在栅条上,清污困难,有时会造成被迫停机或压坏拦污栅的事故。
清污方式有人工污和机械清污两种。人工清污是用齿耙扒掉拦污栅上的污物,一般用于小型水电站的浅水、倾斜拦污栅。大中型水电站常用清污机。
拦污栅吊起清污方法可用于污物不多的河流,结合拦污栅检修进行,也用于污物(尤其是漂浮的树枝)较多、水下清污困难的情况。这种情况下可设两道拦污栅,一道吊出清污时,另一道可以拦污,以保证水电站正常运行。
在严寒地区要防止拦污栅封冻。如冬季仍能保证全部栅条完全处于水下,则水面形成冰盖后,下层水温高于0°C,栅面不会结冰。如栅条露出水面,则要设法防止栅面结冰。一种方法是在栅面上通过 50 V以下电流,形成回路,使栅条发热。另一种方法是将压缩空气用管道通到拦污栅上游面的底部,从均匀布置的喷嘴中喷出,形成自下向上的夹气水流,将下层温水带至栅面,并增加水流紊动,防止栅面结冰。
(二) 闸门及启闭设备
为了控制水流,进水口必须设置闸门。闸门可分为事故闸门和检修闸门。
事故闸门的作用主要是当机组或引水道发生事故时,迅速切断水流,以防事故扩大。事故闸门通常悬挂于孔口上方,事故时要求在动水中快速关闭(1~2min)。闸门要求在静水中开启,即先用充水阀向门后充水,待闸门前后水压基本平衡后再开启闸门。由于引水道末端阀门会漏水,特别是水轮机导叶漏水量较大,所以事故闸门应能在3~5m水压下开启。事故闸门一般为平板门。启闭设备采用固定式卷扬启闭机或油压启闭机,每个闸门配置一套,以便随时操作闸门。闸门操作应尽可能自动化,并能吊出检修。
检修闸门设在事故闸门上游侧,当检修事故闸门及其门槽时用以堵水。检修闸门一般采用平板闸门,中小型电站也可以采用迭梁门。要求在静水中启闭,可以几个进水口共用一套检修闸门,可用移动式或临时启闭设备启闭,平时检修闸门存放在储门室内。
(三) 通气孔及充水阀
1.通气孔
通气孔设在有压进水口的事故闸门之后,其作用是当引水道充水时用以排气,当事故闸门紧急关闭放空引水道时,用以补气以防出现有害真空。若闸门为前止水布置,可利用事故闸门竖井兼作通气孔;若闸门为后止水,则必须设专门的通气孔。通气孔内设爬梯,兼作进人孔。
通气孔的面积取决于事故闸门关闭时的进气量,进气量的大小一般取引水道的最大引用流量,进气量除以允许进气流速即得通气孔的面积。即
(1-3)
式中 Qa ——空气进气量,采用引水道的最大引水流量,m3/s;
Va ——允许进气流速m/s。
允许进气流速与引水道的形式有关,对于露天式管道进水口,一般取进气流速为30~50m/s,坝内管道和隧洞取70~80m/s。
根据工程实践经验,为了简便起见,建议发电引水道工作闸门或事故闸门后的通气孔面积可取管道面积的5%左右。
通气孔顶端应高出上游最高水位,以防水流溢出。
2.充水阀
充水阀的作用是开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压,以便在静水中开启闸门,从而减小闸门启闭力。充水阀的尺寸可根据充水容积、下游漏水量及要求的充水时间来确定。坝式进口设旁通管,管的上游通至上游坝面,下游至事故闸门之后,旁通管穿过坝体廊道,并在廊道内设充水阀。
另一种方法是将充水阀设置在平板门上,利用闸门拉杆启闭。闸门关闭时在拉杆及充水阀重量的共同作用下,充水阀关闭;开启闸门前,先
将拉杆吊起20cm左右,这时充水阀开启(闸门门体未提起),开始向引水道充水,充水完毕,再提起闸门。
水电站进水口怎么分类?画图示意
水电站的进水口分为有压进水口和无压进水口。
有压进水口的特征是进水口高程在水库死水位以下,有竖井式进水口、墙式进水口、塔式进水口和坝式进水口等几种。主要设备有拦污栅、闸门、启闭机、通气孔及充气阀等。无压进水口一般设在河流的凹岸,由进水闸、冲砂闸、挡水坝和沉砂池组成。
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