水利工程上面一些常识

三 引水建筑物三 引水建筑物 1 渠道有哪几种断面型式 渠道断面型式一般采用梯形 当流量变化较大时 往往采用复式断面 衬砌的渠道也可采用短形 U 形 抛物线形断面 暗渠也 可采用圆形断面 2 什么是渠道水力最优断面 当渠道的坡度 粗糙系数以及过水断面面积一定时 具有最大输水能力或具有最小湿周的过水断面 称为水力最优断面 3 什么是渠道的实用经济断面 对于常用的梯形渠道 按水力最佳断面设计的渠道断面往往是窄深式的 对土渠来说 这种窄深式 渠道对施工是很不利的 不能达到经济的目的 在实际应用中有很大的局限性 为此 应求一个宽浅式的 梯形断面 使其水深和底宽有一个较广的选择范围以适应各种情况的需要 而在此范围内又能基本上满足 水力最佳断面的要求 这种断面称为实用经济断面 4 影响渠道输水能力的因素有哪些 影响渠道输水能力的因素有边坡系数 糙率 底坡 底宽和渠道水深 5 什么是渠道的不冲流速 挟带一定含沙量的水流通过渠道时 若渠床上的泥沙不致冲刷 这时的断面平均流速就称为渠道的 不冲流速 6 什么是渠道的不淤流通 在挟一百含沙量的渠道水流中 水流的挟沙能力若刚能挟运这定量的泥沙而不致淤积 这时的断面 平均流速就称为渠道的不淤流速 7 输水渠道交叉建筑物有哪些 当渠道与山谷 河流 公路或铁路交叉时 需要修交叉建筑物来跨越这些障碍 常见的交叉建筑物 有渡槽 涵洞或涵管 倒虹吸管 无压隧洞 桥梁等 8 对水电站引水渠道的基本要求是什么 对水电站渠道的基本要求如下 l 有足够的输水能力渠道要能随时输送水电站所需要的设计流量 并有适应此流量变化的能力 2 水质符合要求要防止有害的污物及泥沙进入渠道 不仅在渠首要采取适当措施 更要防止渠道 沿线上的污物及泥沙随暴雨涌入渠道 在渠末端是压力前地 压力前池的出口处 即为压力管道的进口处 该进口处还要再次采取拦污 防沙及排污措施 3 运行安全可靠渠道在运行中要防止冲刷及淤积 渠道的渗漏要限制在一定的范围内 过大的渗 漏不但会造成水量损失 而且可能影响渠道的安全 另外 要抑制渠中杂草生长 以减小渠道糙率 增加 渠道输水能力 9 什么叫水工隧洞 其作用是什么 在水利工程中为了输水或泄洪 常穿山开挖建成封闭式的输水道 称为水工隧洞 按其担负任务的 不同 可分为放水隧洞和泄水隧洞 放水隧洞用来由水库放出用于灌溉 发电和给水等所需的水量 泄水 隧洞可以用于配合溢洪道宣泄部分洪水 泄放水电站尾水 为检修枢纽建筑物或因战备等的需要而放空水 库以及排沙等 10 水工隧洞的工作特点是什么 水工隧洞具有以下工作特点 1 为了控制流量和便于工程的检修 蓄水枢纽中的隧洞必须设置控制建筑物 用以安设工作闸门 和检修闸门以及门门启闭设备等 2 隧洞位于深水下 除承受较大的山岩压力 或土压力 外 还要承受高水压及高速水流的作用力 3 隧洞是在岩层中开凿的 开凿后破坏了岩体的自然平衡状态 使得岩体可能产生变形和崩塌 因此 往往需要设置衬砌和临时支撑进行防护 4 高水头无压泄水隧洞 要求体形设计得当 施工质量好 否则容易产生空蚀破坏 水流脉动也 会引起闸门等的振动 5 隧洞的断面较小 洞线较长 从开挖 衬砌到灌浆 工序多 干扰大 11 水工隧洞的总体布置包括哪些内容 1 根据枢纽任务 确定隧洞属专建专用 或是一洞多用 针对不同要求 结合地形和水流条件拟 定进口的位置 高程和相应的布置 2 在选定线路方案的基础上 根据地形 地质等条件 选择进口段的结构型式 确定闸门在隧洞 中的布置 3 确定洞身的纵向底坡和横断面的形状及尺寸 4 根据地形 地质 尾水位和施工条件等确定出口位置和底板高程 选用适宜的消能方式 12 隧洞洞线选择的一般原则和要求是什么 1 洞线直选在沿线地质结构简单 岩体坚硬完整 洞顶以上应具有足够的岩层厚度 地下水微弱 和围岩稳定的地段 以减小作用于衬砌层上的山岩压力和外水压力 2 洞线要与岩层层面 构造破碎带和主要节理面有较大的交角 3 洞线在平面上应力求短 直 这样不仅可减少工程量 降低造价 而且可减小水头损失 便于 施工 并且具有良好的水流条件 4 进出口应选在覆盖层或风化层浅 岩石比较坚固完整的陡坡地段 避开有严重的顺卸荷裂缝 危岩和滑坡地带 5 隧洞的纵坡应满足水流条件 运行和维修的要求 6 泄水隧洞的出口方向要与下游河道顺畅衔接 以减轻对岸边的冲刷 7 洞线遇沟谷时 应根据地形 地质 水文及施工条件 进行绕沟或跨沟方案的技术经济比较 8 当洞线穿过坝基 坝肩或其他建筑物地基时 要求隧洞与其他建筑物之间留有足够的厚度 以 满足结构和防渗上的要求 9 对于长隧洞 为了增加工作面 加快施工进度和均衡各段的工程量 便于通风 根据地形 地 质条件 需要设置一些施工支洞或竖井 13 什么是有压隧洞和无压隧洞 其适用条件是什么 水流充满整个断面的隧洞 称为有压隧洞 当洞内水流存在自由表面时 称为无压隧洞 有压隧洞 和无压隧洞在工程布置 水力计算 受力情况及运行条件等方面差别较大 对于有较大消落深度的水库 一般采用有压隧洞 面对低水头的取水坝或消落深度小的水库 一般采用无压隧洞引水 有时 可以设计 成有压的 也可以设计成无压的 需要通过技术经济比较后确定 14 隧洞断面形式有几种 隧洞断面型式有三种 对于有压隧洞一般采用圆形断面 对于无压隧洞一般采用门洞形或马蹄形 15 隧洞衬砌的作用是什么 隧洞衬砌的作用是 承受山岩压力 内水压力和其他荷载 填塞岩层裂隙 防止水流 空气和温度 变化及干湿度变化对岩石的破坏作用 防止漏水和减小洞身表面糙率 16 隧洞与渠道输水相比有什么优缺点 隧洞与渠道相比具有以下优点 1 可以采用较短的路线 可以避开沿线地表不利的地形及地质条件 2 有压隧洞能够适应水库水位的大幅度变化 也能够适应水电站引用流量的迅速变化 3 不受地表气候的影响 可以避免沿途对水质的污染 但隧洞对地质条件 施工技术及机械化的 要求较高 工期较长 投资大 17 隧洞常用的进口型式有哪几种 它们有什么特点 隧洞常用的进口型式主要有以下三种 1 竖井式进水口 闸门安装在由山体中开挖出来的竖井中 其后接引水隧洞 其前则为隧洞的进口 段 由于充分利用了岩石的作用 钢筋混凝土工种量少 投资少 但地质条件差时不宜采用这种型式 2 塔式进水口 混凝土塔式结构建筑在水库边上 用工作桥与河岸相连 当进口山岩不好 岸坡 又较平缓时 一般采用这种结构 3 斜卧式进水口 进水塔斜靠在岸坡上 以增加塔身的稳定性 它的特点是喇叭口 闸门槽都在 山岩外面 启闭机室与山岩之间不用架桥 18 对水电站进水建筑物有什么基本要求 对进水建筑物有以下基本要求 1 要有足够的进水能力 在任何工作水位都能保证按要求引进必须的流量 2 水质要符合要求 木允许有害的泥沙 冰块及各种污物进入进水口 3 水头损失要小 使水流能平顺地进入进水口 并将流速控制在一定的范围内 4 可控制流量 以便于引水系统的检修和紧急事故关闭 5 要有足够的强度 刚度和稳定性 结构简单 施工方便 造型美观 造价低廉 便于运行 检 修和维护 19 进水口建筑由哪几部分组成 进水口建筑一般由喇叭口 拦污栅 检修闸门与工作闸门 也可能设在出口处 平压管 通气孔及 渐变段等几部分组成 20 隧洞进口闸门后为什么要设通气孔 当闸部分开启时 闸门后的空气逐渐被水流带走 形成负压区 当压力降低到某一极限时 就会引 起气蚀和振动 为防止产生气蚀和振动 常在闸门后设置通气孔 以保证输进足够的空气 21 压力前池的作用是什么 压力前池是引水渠道或无压引水隧洞与压力管道之间的连接建筑物 它的作用是 将引水渠道或无 压引水隧洞中的流量均匀地分配给各压力管道 并加以必要的控制 再次清除水中的污物 泥沙 浮冰等 宣泄多余的水量 当水轮机引用