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一建《水利工程》考點講解：水利水電工程樞紐布置

1F53了解水利水電工程樞紐布置

一、壩址、壩型選擇

壩址、壩型選擇和樞紐布置是水利水電樞紐設計的重要內容，三者是相互聯系的。不同的壩軸線可以選擇不同的壩型和樞紐布置，如：河谷狹窄，地質條件良好，適宜修建拱壩;河谷寬闊，地質條件較好，可以選用重力壩或支墩壩;河谷寬闊，河床覆蓋層深厚或地質條件較差且土石料儲量豐富，適于修建土石壩。對同一條壩軸線，還可以有不同的壩型和樞紐布置可供選擇。通常是選擇不同的壩址和相應的壩軸線，作出不同壩型的各種樞紐布置方案，通過技術經濟比較擇優選出壩軸線位置及相應的合理壩型和樞紐布置。

(一)地質條件對樞紐布置的影響

壩址地質條件是水利水電樞紐設計的重要條件，對壩型選擇和樞紐布置往往起決定性作用。一般來說，壩址地質總會存在一些缺陷的，需采取不同的地基處理方法處理。堅實的巖基具有較高的承載力和抵抗沖刷防止滲透能力，對壩型選擇幾乎沒有什么特別的限制;礫石地基經過充分壓實，對土壩、堆石壩和低混凝土壩還是適合的，但要特別注意地基的滲流控制問題;粉砂、細砂地基如設計適當也可以修建低混凝土壩和土壩，其主要問題是防止沉陷及滲流問題;黏土地基適于建土壩，不宜建混凝土壩及堆石壩。

(二)地形條件對樞紐布置的影響

壩址地形條件在很大程度上會影響壩址。一般來說，壩址宜選在河谷狹窄地段，壩軸線較短，可以減少壩體工程量。但對一個具體樞紐來說，還要考慮壩址是否便于泄洪、發電、通航等建筑物的布置以及是否便于施工導流，因此需要綜合考慮分析，選擇有利的壩址。對于多泥沙的河道，要考慮壩址位置是否對取水防沙有利;對于通航要求的樞紐，還要注意布置通航建筑物對河道水流形態的要求，壩址位置要便于上下游引航道與通航過壩建筑物的銜接;對于引水灌溉樞紐、壩址位置要盡量接近用水區，縮短引水渠長度，節省引水工程量。

(三)施工條件

要便于施工導流，壩址附近特別是其下游應有較開闊的地形，以便布置施工場地;距離交通干線較近，便于施工運輸;可與永久電網連接，解決施工用電問題。

(四)建筑材料

壩址附近應有足夠數量符合質量要求的天然建筑材料。對于料場分布、儲量、埋置深度、開采條件以及施工期淹沒等問題均應認真考慮。

二、各類建筑物在樞紐布置中的要求

1，擋水建筑物：除拱壩外，擋水建筑物通常布置成直線，這樣可使壩軸線最短，壩身體積最小：對建筑物的受力狀態有利，并且便于與相鄰建筑物的連接。但有時受地質和地形條件的限制，也可以將壩軸線布置成折線。

2.泄水建筑物：如采用溢流壩，應使溢流前緣與上游來水主流方向垂直，下游出口方向最好與原河道的主河槽水流方向一致。溢流壩應盡可能布置在堅硬完好的巖基上。溢流壩與土石壩相鄰時，要防止壩前水流淘刷土石壩壩腳。為了減少下泄水流對其他建筑物正常運行的影響，有時需在溢流壩與發電、通航等建筑物之間布置導墻。河岸式溢洪道應盡量布置在高程較低的天然埡口處。進口水流應平順，一般條件下應優先考慮正槽式溢洪道且直線式泄槽的布置方案。溢洪道出口水流應盡量減少對其他建筑物的影響及干擾。泄洪隧洞的布置主要取決于地質條件，進口應力求水流平順，出口要注意消能和對其他建筑物的影響。

3.輸水、取水建筑物：除考慮地形、地質的要求外，關鍵是要保證運用可靠。對于低間取水或無壩取水，其進水口的布置應保證引入足夠流量，防止泥沙進入。當取水口在庫水面以下較深、取水水溫較低時，避免對作物生長產生不利影響，可采用分層取水口。

4.水電站建筑物：水電站布置主要應保證水電站運用可靠，水頭損失較小，因此要求進口水流順直，尾水排出通暢。壩后式廠房應盡可能靠近壩體，以減少引水管路的工程量和水頭損失。對河床式電站，主河槽布置泄水建筑物，廠房布置在岸邊。同時避免泥沙淤積造成尾水位壅高，降低發電水頭。當河谷狹窄不能平列布置溢流壩和廠房時，可以考慮采用壩內廠房、廠房頂溢流式、挑越式或地下式廠房等布置形式。引水式電站的廠房位置主要取決于地形和地質條件，多采用裁彎取直的方法，利用天然河道的落差，增加發電水頭。

5.通航、過魚、過木等建筑物：布置均應分別滿足其適用的要求。

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