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壩式水電站是中國的一個科技名詞。

漢字是世界上獨一無二的方塊字[1],是世界上最典雅、最俊美的文字。四角方方,大氣承當。四平八穩,神州永昌。她講究字體的間架結構,平衡布局。也講求字形的沉穩厚重,大氣端莊。橫要平豎則直,切不可頭重腳輕根底輕飄[2]

名詞解釋

築壩抬高水頭,集中調節天然水流,用以生產電力的水電站。其主要特點是攔河壩和水電站廠房集中布置於很短的同一河段中,電站的水頭基本上全部由壩抬高水位獲得。

由河道上的擋水建築物壅高水位而集中發電水頭的水電站。壩式水電站由擋水建築物、泄水建築物、壓力管道、廠房及機電設備等組成。由壩作擋水建築物時多為中高水頭水電站。由閘作擋水建築物時多為低水頭水電站。當水頭不高且河道較寬闊時,可用廠房作為擋水建築物的一部分,這類水電站又稱河床式水電站,也屬壩式水電站。 壩式水電站和引水式水電站是水電開發的兩種基本方式。壩式水電站適宜建在河道坡降較緩且流量較大的河段。由擋水建築物形成的水庫常可調節徑流,其調節能力取決於調節庫容與入庫徑流比值的大小。不少壩式水電站具有多年調節和年調節的水庫,也有的壩式水電站水庫容積很小,只能進行日調節甚至不能調節徑流。不調節徑流的水電站稱為徑流式水電站。

理解

泄水建築物是水利樞紐的重要組成部分。其造價常占工程總造價的很大部分。所以,合理選擇形式,確定其尺寸十分重要。泄水建築物按其進口高程可布置成表孔、中孔、深孔或底孔(見圖)。表孔泄流與進口淹沒在水下的孔口泄流,由於泄流量分別與H3/2和H1/2成正比(H為水頭),所以,在同樣水頭時,前者具有較大的泄流能力,方便可靠,常是溢洪道及溢流壩的主要形式。深孔及隧洞一般不做為重要大泄量水利樞紐的單一泄洪建築物。葛洲壩水利樞紐二江泄水閘泄流能力為84000m3/s,加上沖沙閘和電站,總泄洪能力達110000m3/s,是目前世界上泄流能力最大的水利樞紐工程

泄水建築物的設計主要應確定:①水位和流量;②系統組成;③位置和軸線;④孔口形式和尺寸。總泄流量、樞紐各建築物應承擔的泄流量、形式選擇及尺寸根據當地水文、地質、地形以及樞紐布置和施工導流方案的系統分析和經濟比較決定。對於多目標或高水頭、窄河谷、大流量的水利樞紐,一般可選擇採用表孔、中孔或深孔,壩身與壩體外泄流,壩與廠房頂泄流等聯合泄水方式。中國貴州省烏江渡水電站採用隧洞、壩身泄水孔、電站、岸邊滑雪式溢洪道和挑越廠房頂泄洪等組合形式,在165m壩高、窄河谷、岩溶和軟弱地基條件下,最大泄流能力達21350m3/s。通過大規模原型觀測和多年運行確認該工程泄洪效果好,樞紐布置比較成功。

地理特點

壩式水電站具有以下特點:①具有日調節以上性能時,適宜擔任電力系統的調峰、調頻和備用檢修任務,可增大電站的電力效益和提高供電質量。②樞紐布置集中,便於運行管理。③不會像引水式水電站那樣要出現脫水河段,相反其庫區可增加河道水深,有利於通航。④對調節性能好的水電站,庫水位變幅較大,低水位時減少了利用水頭,有時會影響通航,在水輪機選擇時要考慮低水頭的影響。⑤水庫淹沒損失大。(6)電站大壩可統一管理,最大化利用人力資源。

分類

按照水電站主要建築物攔河壩與水電站廠房的相對位置,可分為壩後式和河床式兩大類。①壩後式水電站:廠房布置在壩體下游側,並通過壩體引水發電,廠房本身不承受上游水壓力的水電站。壩後式水電站廠房在樞紐總體布置中的位置,可以根據壩址區的地形、地質、壩的形式等條件選定。其中,壩型對廠房的布置常起決定性的作用。一般的壩後式水電站廠房建在混凝土壩的壩趾附近;如混凝土的壩體足夠大,可以將廠房布置在壩內空腔中,稱為壩內式水電站;當擋水壩為支墩壩或連拱壩時,還可將廠房布置在支墩間;如河谷較窄而水電站的機組較多,溢流建築物與廠房的布置有矛盾時,將廠房布置在溢流壩的下游,溢流水舌流經廠房頂或從廠房上空挑越至下遊河床,稱溢流式水電站;當谷狹窄,沒有足夠空間河布置壩下游廠房時,也可以將引水管道繞過壩體布置在河岸,水電站建築物與壩分開,稱為岸邊引水式水電站,廠房可以採用河岸式或地下式。②河床式水電站:水電站廠房和壩、溢洪道等建築物均建造在河床中,廠房本身承受上游水壓力,起擋水作用,成為水庫擋水建築物的一部分,從而節省水電站擋水建築物的總造價,適用於水頭低於30~40m,用低壩開發的壩式水電站。有時,為了泄洪、排沙的需要,將廠房的機組布置在溢洪道中加寬了的閘墩內;有時,在機組蝸殼的上部或下部設排沙、泄洪的泄水底孔,並利用泄水底孔的射流降低尾水位、增加電站水頭和機組出力。  上述壩式水電站各類形式的名稱常與相應的廠房分類名稱相似,例如壩後式水電站(壩後式廠房、河岸式廠房)、壩內式水電站(壩內式廠房)、溢流式水電站(溢流式廠房)、河床式水電站(河床式廠房)等(見水電站廠房)。

參考文獻