水电枢纽简介

水电枢纽是指水力发电为主要任务 ，由壅(挡)水建筑物(坝、闸、河床式厂房等)、泄水建筑物、引水系统及水电站厂房、变压器场、开关站等组成的综合体。在多泥抄河流上，为了减少水库淤积，防止有害泥沙进入水轮机和淤堵进水口，需设冲抄建筑物，一般在靠近发电进水口处设有冲沙底孔。在通航、漂木河流上设过坝设施(船闸、升船机、过木道等)。在有回游鱼类的河流上设过鱼设施(鱼道、升鱼机等)。导流建筑物是水电枢纽施工临时建筑物(见施工导流)。水电枢纽可以集中水流的发电水头，具有发电、变电、泄洪、蓄水、放水、排沙以及过船、过木、过鱼等功能。根据水资源综合利用要求，水电枢纽可兼顾防洪、灌溉、城镇和工业供水、航运和其他综合利用要求。以抽水蓄能发电为目的的建筑物群也可包括在水电枢纽范畴之内。抽水蓄能电站枢纽有上、下两个水库。抽水发电厂房位于上、下水库之间。上水库和下水库由引水系统连接。

有常规水电站水电枢纽和抽水蓄能电站枢纽两类。前者与坝式、引水式、混合式三种水电站相对应，分为坝式，引水式和混合式3类水电站的枢纽布置形式。抽水蓄能电站枢纽的布置形式，相应发电厂房的布置有地下式、井式、地面式等类型 。

水电枢纽的布置要因地制宜，既要满足枢纽的各项任务和功能的要求，又要适合枢纽区的自然条件，便于施工和导流，有利于节省投资和缩短工期，还要注意以下几点。

(1）在洪水大的河流上要选好泄洪和导流的布置方式，它往往成为确定枢纽布置的重要因素。

(2)泄水建筑物的布置既要使其有足够的泄水能力，还要有利于上、下游泄洪水流与河道中水流的衔接，能够妥善解决下泄水流的消能、防冲、防淤等问题，避免对岸坡和其他建筑物的安全和运行造成不利影响。混凝土坝枢纽泄水建筑物宜尽量布置在河床部位内，只有当岸边有布置泄水建筑物的良好条件，或采用轻型混凝土坝，坝身不能大量泄洪时，才将主要泄水建筑物布置在岸边。土石坝枢纽宜尽可能以岸边溢洪道为主要泄洪设施。在高山峡谷开挖岸边溢洪道工程量过大，或可能引起较难处理的高边坡稳定问题时，也可采用隧洞为主要泄水建筑物。土石坝-混凝土坝混合枢纽一般将泄水建筑物布置在河床混凝土坝段。

(3)水电站厂房宜布置在对外交通和出线方便的地方。有混凝土坝的枢纽，水电站厂房边宜布置在河床混凝土坝段。当河床没有足够的位置，或为了克服施工干扰和导流的困难，以及为了利用河道水头等目的，也可采用岸边或地下厂房。

(4)导流建筑物要与永久水工建筑物相协调，并尽可能加以利用，将其改建为枢纽永久建筑物。枢纽永久建筑物的布置也要尽量结合施工导流和渡汛的需要。

(S)过坝设施布置在对上、下游航道和停泊区有利的一岸，并尽量与水电站厂房分开布置，避免在运行中相互干扰。

(6)冲沙建筑物的布置要能冲走发电进水口前的淤沙，尽量减少泥沙进入水轮机。 对汛期多泥沙河流，为了减少水库淤积，泄水建筑物的布置应能保持水库在汛期低水位运行，遇一定标准的洪水而不壅高水库汛期运行低水位。

(7)水电枢纽各组成建筑物有时可以相互结合利用或重叠布置，例如一洞(孔)多用，兼做泄洪、导流、放水、冲沙、发电引水或尾水等项中的几项，泄水建筑物与水电站厂房重叠布置等。这种布置可以克服因坝址狭窄，布置水工建筑物前缘不足的困难，并可节省工程量。缺点是导流、渡汛比较复杂，施工干扰较大。

按坝型分为混凝土坝(砌石坝)枢纽、土石坝枢纽和土石坝-混凝土坝混合枢纽三类。坝式水电站水电枢纽的建筑物一般集中在坝址处 。

(1)混凝土坝(砌石坝)枢纽。其特点是可利用坝身泄洪和布设发电进水口、冲沙孔等建筑物。枢纽中泄水建筑物和水电站厂房的位置和型式有不同的组合。

(2)土石坝枢纽。可分为顺直河段上的枢纽和弯道河段上的枢纽。前者泄水建筑物和水电站厂房等沿岸顺河布置，一般导流、泄水、引水系统等建筑物线路较长，枢纽建筑物布置比较拥挤，在地质条件允许时多采用地下厂房，例如墨西哥的奇科森（Chicoasen)水电枢纽；后者利用河弯形成的河间地块布置引水发电或泄水、导流建筑物。

(3)土石坝-混凝土坝混合枢纽。适用于宽河谷坝址。利用河床混凝上坝段布置泄水建筑物、引水系统、水电站厂房等，例如巴西的伊泰普水电站。土石坝和混凝土坝的连接可采用混凝土翼墙或插入墙插入土石坝的方式。

包括首部建筑物和厂房区建筑物两部分。一般首部建筑物与厂房区建筑物相距甚远，由引水道(引水隧洞、引水明渠、引水明管)相连。首部建筑物一般包括拦河闸、坝、进水口、冲沙闸、沉沙池等建筑物。有的小型工程不设拦河闸、坝，称为无坝引水式水电站水电枢纽。厂房区建筑物包括调压室(压力前池)、压力管道(隧洞)、水电站厂房、变压器场、开关站、尾水渠(隧洞)等。引水式水电站水电枢纽，按引水道内水流为有压流或明流，分为有压引水式和无压引水式两类。

(1)有压引水式。引水隧洞(或引水明管)内为有压水流，在它们的末端设调压室，下接压力管道(隧洞)。首部建筑物分为有水库的和无水库的两种。前者多建有较高的拦河坝，不需设沉沙池，进水口附近设有冲沙底孔，例如鲁布革水电站，后者多建拦河闸或低的溢流坝，一般设有沉沙池，进水口附近设有冲沙闸，例如渔子溪一级水电站的首部枢纽。

(2)无压引水式。引水明渠或引水隧洞内的水流为明流。它们的末端设有压力前池，下接压力管道。首部建有拦河闸或低的溢流坝，进水口一般为开敞式。一般设有沉沙池。例如南桠河二级水电枢纽。小型工程也有无坝引水的。

一般首部与厂房区相距不很远，多利用河弯修建引水隧洞取得一定水头。首部建有相对较高的拦河坝，不设沉沙池。例如矶头水电枢纽。

枢纽建筑物从上游向下游依次是:①上水库;②进(出)水口;③引水道和上游调压室;④压力管道，⑤抽水发电厂房，⑥尾水管道(隧洞)和尾水调压室，出(进)水口，⑦下水库。

上、下水库一般在河流或沟谷筑坝形成。除设有进(出)水口或出(进)水口外，还设有泄水、冲沙等建筑物。当水库以上径流很少时，也可不设泄水、冲沙建筑物。上、下水库需根据地质条件，对坝基、库坡、库底做好防渗，对库坡做好护坡和排水。上游调压室及尾水调压室的设置，根据抽水蓄能电站对水力-机械过渡过程条件的要求确定。

它的布置形式多为地下式(如广州抽水蓄能电站)。除上、下水库设在地面外，整个引水系统及厂房均布置在地下。变压器场及开关站也多布置在变压器洞内。为了防气蚀，抽水蓄能电站机组淹没在水下的深度很大。因此当地质条件适宜时，把厂房布置在地下，常是比较有利的。按厂房在引水系统中的位置(靠近上水库、在中部或靠近下水库)，又可分为首部式、中部式、尾部式3种类型。

当地形、地质条件允许时，抽水蓄能电站也可布置在靠近下水库的竖井中或地面上，分别为井式和地面式。2100433B

升坪水利水电枢纽工程具体位置：

升坪水利水电枢纽工程位于秭归县境内清港河流域归坪河上游，是清港河流域梯级开发的龙头工程，也是三峡工程淹没九湾溪、清港河电站之后的能源替代迁建项目。升坪水利水电枢纽工程分两期实施，第一期工程为低坝截流，无压引水，径流发电。主要包括低坝、引水明渠、引水隧道、压力前池、压力钢管及二级主付厂房及附属工程等建筑物，其中浆砌石重力坝坝高27.5米，引水明渠长360m，引水隧道长2652m，压力前池长60m，压力钢管长358.0m。发电落差100m，装机2×2500KW，年发电量1503万度。一期工程于1995年10月开工，1998年10月投产发电，1999年底工程完工。计划总投资6971.77万元，实际完成总投资6237.58万元。

升坪水利水电枢纽工程功能：

升坪电站二期工程为高坝蓄水，年调节发电。主要建筑物包括浆砌石重力高坝，坝后式一级发电厂房和二级站装机增容三大部分组成。浆砌石重力坝设计从建基面高程427.0m砌筑到高程497.5m，最大坝高70.5m，坝顶长190.5m，河床以下坝基长43m，坝基底宽70m，顶宽8m，大坝形成总库容2740万立方米。坝后兴建一级电站，装机3×1250kw，二级电站增容一台2500kw。一级站主厂房长32m，宽15.6m，高12.5m。压力管直径Φ=2.0m。

二期工程从2000年11月15日开工建设，计划工期3年，即2003年10月全部竣工。2000年12月25日大坝基础开挖通过验收，2002年6月15日一级电站基础开挖通过验收。到2002年8月大坝砌筑到475m（相对坝高48.00m），电站厂房排架柱己浇筑到设计顶部高程。正在加紧电站安装的计划2002年12月发电。