水電樞紐

按壩型分為混凝土壩(砌石壩)樞紐、土石壩樞紐和土石壩-混凝土壩混合樞紐三類。壩式水電站水電樞紐的建筑物一般集中在壩址處 。

(1)混凝土壩(砌石壩)樞紐。其特點(diǎn)是可利用壩身泄洪和布設(shè)發(fā)電進(jìn)水口、沖沙孔等建筑物。樞紐中泄水建筑物和水電站廠房的位置和型式有不同的組合。

(2)土石壩樞紐?？煞譃轫樦焙佣紊系臉屑~和彎道河段上的樞紐。前者泄水建筑物和水電站廠房等沿岸順河布置，一般導(dǎo)流、泄水、引水系統(tǒng)等建筑物線路較長，樞紐建筑物布置比較擁擠，在地質(zhì)條件允許時(shí)多采用地下廠房，例如墨西哥的奇科森（Chicoasen)水電樞紐；后者利用河彎形成的河間地塊布置引水發(fā)電或泄水、導(dǎo)流建筑物。

(3)土石壩-混凝土壩混合樞紐。適用于寬河谷壩址。利用河床混凝上壩段布置泄水建筑物、引水系統(tǒng)、水電站廠房等，例如巴西的伊泰普水電站。土石壩和混凝土壩的連接可采用混凝土翼墻或插入墻插入土石壩的方式。

水電樞紐是指水力發(fā)電為主要任務(wù) ，由壅(擋)水建筑物(壩、閘、河床式廠房等)、泄水建筑物、引水系統(tǒng)及水電站廠房、變壓器場、開關(guān)站等組成的綜合體。在多泥抄河流上，為了減少水庫淤積，防止有害泥沙進(jìn)入水輪機(jī)和淤堵進(jìn)水口，需設(shè)沖抄建筑物，一般在靠近發(fā)電進(jìn)水口處設(shè)有沖沙底孔。在通航、漂木河流上設(shè)過壩設(shè)施(船閘、升船機(jī)、過木道等)。在有回游魚類的河流上設(shè)過魚設(shè)施(魚道、升魚機(jī)等)。導(dǎo)流建筑物是水電樞紐施工臨時(shí)建筑物(見施工導(dǎo)流)。水電樞紐可以集中水流的發(fā)電水頭，具有發(fā)電、變電、泄洪、蓄水、放水、排沙以及過船、過木、過魚等功能。根據(jù)水資源綜合利用要求，水電樞紐可兼顧防洪、灌溉、城鎮(zhèn)和工業(yè)供水、航運(yùn)和其他綜合利用要求。以抽水蓄能發(fā)電為目的的建筑物群也可包括在水電樞紐范疇之內(nèi)。抽水蓄能電站樞紐有上、下兩個水庫。抽水發(fā)電廠房位于上、下水庫之間。上水庫和下水庫由引水系統(tǒng)連接。

水電樞紐的布置要因地制宜，既要滿足樞紐的各項(xiàng)任務(wù)和功能的要求，又要適合樞紐區(qū)的自然條件，便于施工和導(dǎo)流，有利于節(jié)省投資和縮短工期，還要注意以下幾點(diǎn)。

(1）在洪水大的河流上要選好泄洪和導(dǎo)流的布置方式，它往往成為確定樞紐布置的重要因素。

(2)泄水建筑物的布置既要使其有足夠的泄水能力，還要有利于上、下游泄洪水流與河道中水流的銜接，能夠妥善解決下泄水流的消能、防沖、防淤等問題，避免對岸坡和其他建筑物的安全和運(yùn)行造成不利影響。混凝土壩樞紐泄水建筑物宜盡量布置在河床部位內(nèi)，只有當(dāng)岸邊有布置泄水建筑物的良好條件，或采用輕型混凝土壩，壩身不能大量泄洪時(shí)，才將主要泄水建筑物布置在岸邊。土石壩樞紐宜盡可能以岸邊溢洪道為主要泄洪設(shè)施。在高山峽谷開挖岸邊溢洪道工程量過大，或可能引起較難處理的高邊坡穩(wěn)定問題時(shí)，也可采用隧洞為主要泄水建筑物。土石壩-混凝土壩混合樞紐一般將泄水建筑物布置在河床混凝土壩段。

(3)水電站廠房宜布置在對外交通和出線方便的地方。有混凝土壩的樞紐，水電站廠房邊宜布置在河床混凝土壩段。當(dāng)河床沒有足夠的位置，或?yàn)榱丝朔┕じ蓴_和導(dǎo)流的困難，以及為了利用河道水頭等目的，也可采用岸邊或地下廠房。

(4)導(dǎo)流建筑物要與永久水工建筑物相協(xié)調(diào)，并盡可能加以利用，將其改建為樞紐永久建筑物。樞紐永久建筑物的布置也要盡量結(jié)合施工導(dǎo)流和渡汛的需要。

(S)過壩設(shè)施布置在對上、下游航道和停泊區(qū)有利的一岸，并盡量與水電站廠房分開布置，避免在運(yùn)行中相互干擾。

(6)沖沙建筑物的布置要能沖走發(fā)電進(jìn)水口前的淤沙，盡量減少泥沙進(jìn)入水輪機(jī)。 對汛期多泥沙河流，為了減少水庫淤積，泄水建筑物的布置應(yīng)能保持水庫在汛期低水位運(yùn)行，遇一定標(biāo)準(zhǔn)的洪水而不壅高水庫汛期運(yùn)行低水位。

(7)水電樞紐各組成建筑物有時(shí)可以相互結(jié)合利用或重疊布置，例如一洞(孔)多用，兼做泄洪、導(dǎo)流、放水、沖沙、發(fā)電引水或尾水等項(xiàng)中的幾項(xiàng)，泄水建筑物與水電站廠房重疊布置等。這種布置可以克服因壩址狹窄，布置水工建筑物前緣不足的困難，并可節(jié)省工程量。缺點(diǎn)是導(dǎo)流、渡汛比較復(fù)雜，施工干擾較大。

樞紐建筑物從上游向下游依次是:①上水庫;②進(jìn)(出)水口;③引水道和上游調(diào)壓室;④壓力管道，⑤抽水發(fā)電廠房，⑥尾水管道(隧洞)和尾水調(diào)壓室，出(進(jìn))水口，⑦下水庫。

上、下水庫一般在河流或溝谷筑壩形成。除設(shè)有進(jìn)(出)水口或出(進(jìn))水口外，還設(shè)有泄水、沖沙等建筑物。當(dāng)水庫以上徑流很少時(shí)，也可不設(shè)泄水、沖沙建筑物。上、下水庫需根據(jù)地質(zhì)條件，對壩基、庫坡、庫底做好防滲，對庫坡做好護(hù)坡和排水。上游調(diào)壓室及尾水調(diào)壓室的設(shè)置，根據(jù)抽水蓄能電站對水力-機(jī)械過渡過程條件的要求確定。

它的布置形式多為地下式(如廣州抽水蓄能電站)。除上、下水庫設(shè)在地面外，整個引水系統(tǒng)及廠房均布置在地下。變壓器場及開關(guān)站也多布置在變壓器洞內(nèi)。為了防氣蝕，抽水蓄能電站機(jī)組淹沒在水下的深度很大。因此當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件適宜時(shí)，把廠房布置在地下，常是比較有利的。按廠房在引水系統(tǒng)中的位置(靠近上水庫、在中部或靠近下水庫)，又可分為首部式、中部式、尾部式3種類型。

當(dāng)?shù)匦?、地質(zhì)條件允許時(shí)，抽水蓄能電站也可布置在靠近下水庫的豎井中或地面上，分別為井式和地面式。2100433B

一般首部與廠房區(qū)相距不很遠(yuǎn)，多利用河彎修建引水隧洞取得一定水頭。首部建有相對較高的攔河壩，不設(shè)沉沙池。例如磯頭水電樞紐。

有常規(guī)水電站水電樞紐和抽水蓄能電站樞紐兩類。前者與壩式、引水式、混合式三種水電站相對應(yīng)，分為壩式，引水式和混合式3類水電站的樞紐布置形式。抽水蓄能電站樞紐的布置形式，相應(yīng)發(fā)電廠房的布置有地下式、井式、地面式等類型 。

包括首部建筑物和廠房區(qū)建筑物兩部分。一般首部建筑物與廠房區(qū)建筑物相距甚遠(yuǎn)，由引水道(引水隧洞、引水明渠、引水明管)相連。首部建筑物一般包括攔河閘、壩、進(jìn)水口、沖沙閘、沉沙池等建筑物。有的小型工程不設(shè)攔河閘、壩，稱為無壩引水式水電站水電樞紐。廠房區(qū)建筑物包括調(diào)壓室(壓力前池)、壓力管道(隧洞)、水電站廠房、變壓器場、開關(guān)站、尾水渠(隧洞)等。引水式水電站水電樞紐，按引水道內(nèi)水流為有壓流或明流，分為有壓引水式和無壓引水式兩類。

(1)有壓引水式。引水隧洞(或引水明管)內(nèi)為有壓水流，在它們的末端設(shè)調(diào)壓室，下接壓力管道(隧洞)。首部建筑物分為有水庫的和無水庫的兩種。前者多建有較高的攔河壩，不需設(shè)沉沙池，進(jìn)水口附近設(shè)有沖沙底孔，例如魯布革水電站，后者多建攔河閘或低的溢流壩，一般設(shè)有沉沙池，進(jìn)水口附近設(shè)有沖沙閘，例如漁子溪一級水電站的首部樞紐。

(2)無壓引水式。引水明渠或引水隧洞內(nèi)的水流為明流。它們的末端設(shè)有壓力前池，下接壓力管道。首部建有攔河閘或低的溢流壩，進(jìn)水口一般為開敞式。一般設(shè)有沉沙池。例如南椏河二級水電樞紐。小型工程也有無壩引水的。

升坪水利水電樞紐工程具體位置：

升坪水利水電樞紐工程位于秭歸縣境內(nèi)清港河流域歸坪河上游，是清港河流域梯級開發(fā)的龍頭工程，也是三峽工程淹沒九灣溪、清港河電站之后的能源替代遷建項(xiàng)目。升坪水利水電樞紐工程分兩期實(shí)施，第一期工程為低壩截流，無壓引水，徑流發(fā)電。主要包括低壩、引水明渠、引水隧道、壓力前池、壓力鋼管及二級主付廠房及附屬工程等建筑物，其中漿砌石重力壩壩高27.5米，引水明渠長360m，引水隧道長2652m，壓力前池長60m，壓力鋼管長358.0m。發(fā)電落差100m，裝機(jī)2×2500KW，年發(fā)電量1503萬度。一期工程于1995年10月開工，1998年10月投產(chǎn)發(fā)電，1999年底工程完工。計(jì)劃總投資6971.77萬元，實(shí)際完成總投資6237.58萬元。

升坪水利水電樞紐工程功能：

升坪電站二期工程為高壩蓄水，年調(diào)節(jié)發(fā)電。主要建筑物包括漿砌石重力高壩，壩后式一級發(fā)電廠房和二級站裝機(jī)增容三大部分組成。漿砌石重力壩設(shè)計(jì)從建基面高程427.0m砌筑到高程497.5m，最大壩高70.5m，壩頂長190.5m，河床以下壩基長43m，壩基底寬70m，頂寬8m，大壩形成總庫容2740萬立方米。壩后興建一級電站，裝機(jī)3×1250kw，二級電站增容一臺2500kw。一級站主廠房長32m，寬15.6m，高12.5m。壓力管直徑Φ=2.0m。

二期工程從2000年11月15日開工建設(shè)，計(jì)劃工期3年，即2003年10月全部竣工。2000年12月25日大壩基礎(chǔ)開挖通過驗(yàn)收，2002年6月15日一級電站基礎(chǔ)開挖通過驗(yàn)收。到2002年8月大壩砌筑到475m（相對壩高48.00m），電站廠房排架柱己澆筑到設(shè)計(jì)頂部高程。正在加緊電站安裝的計(jì)劃2002年12月發(fā)電。