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一建《水利水電》考點(diǎn)：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(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，三者是相互聯(lián)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(zhì)條件良好，適宜修建拱壩;河谷寬闊，地質(zhì)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(zhì)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(yīng)的壩軸線，作出不同壩型的各種樞紐布置方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較擇優(yōu)選出壩軸線位置及相應(yīng)的合理壩型和樞紐布置。

(一)地質(zhì)條件對樞紐布置的影響

壩址地質(zhì)條件是水利水電樞紐設(shè)計(jì)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(zhì)總會存在一些缺陷的，需采取不同的地基處理方法處理。堅(jiān)實(shí)的巖基具有較高的承載力和抵抗沖刷防止?jié)B透能力，對壩型選擇幾乎沒有什么特別的限制;礫石地基經(jīng)過充分壓實(shí)，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(xì)砂地基如設(shè)計(jì)適當(dāng)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(gè)具體樞紐來說，還要考慮壩址是否便于泄洪、發(fā)電、通航等建筑物的布置以及是否便于施工導(dǎo)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(tài)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(qū)，縮短引水渠長度，節(jié)省引水工程量。

(三)施工條件

要便于施工導(dǎo)流，壩址附近特別是其下游應(yīng)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(yùn)輸;可與永久電網(wǎng)連接，解決施工用電問題。

(四)建筑材料

壩址附近應(yīng)有足夠數(shù)量符合質(zhì)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(yīng)認(rèn)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(tài)有利，并且便于與相鄰建筑物的連接。但有時(shí)受地質(zhì)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(yīng)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(yīng)盡可能布置在堅(jiān)硬完好的巖基上。溢流壩與土石壩相鄰時(shí)，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(yùn)行的影響，有時(shí)需在溢流壩與發(fā)電、通航等建筑物之間布置導(dǎo)墻。河岸式溢洪道應(yīng)盡量布置在高程較低的天然埡口處。進(jìn)口水流應(yīng)平順，一般條件下應(yīng)優(yōu)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(yīng)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(zhì)條件，進(jìn)口應(yīng)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(zhì)的要求外，關(guān)鍵是要保證運(yùn)用可靠。對于低間取水或無壩取水，其進(jìn)水口的布置應(yīng)保證引入足夠流量，防止泥沙進(jìn)入。當(dāng)取水口在庫水面以下較深、取水水溫較低時(shí)，避免對作物生長產(chǎn)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(yīng)保證水電站運(yùn)用可靠，水頭損失較小，因此要求進(jìn)口水流順直，尾水排出通暢。壩后式廠房應(yīng)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(shí)避免泥沙淤積造成尾水位壅高，降低發(fā)電水頭。當(dāng)河谷狹窄不能平列布置溢流壩和廠房時(shí)，可以考慮采用壩內(nèi)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(zhì)條件，多采用裁彎取直的方法，利用天然河道的落差，增加發(fā)電水頭。

5.通航、過魚、過木等建筑物：

布置均應(yīng)分別滿足其適用的要求。

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