SL 285-2020 标准规范下载简介

SL 285-2020 水利水电工程进水口设计规范(附条文说明).pdf

本标准主要起草人： 原水利电力部西北勘测设计院 杨欣先（主编） 袁培 原水利电力部成都勘测设计院 孙培烈 大连理工大学土木系李彦硕 原水利电力部东北勘测设计院 刘丹

勘测设计院 杨欣先（主编） 袁培义 勘测设计院 孙培烈

SL 285=2003

豪华高层商住楼及配套设施工程施工组织设计本标准主编单位：长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 本标准主要起草人：符志远　刘志明谢红兵　陈代华 黄启知

中华人民共和国水利行业标准

SL 2852020

SL 285=2020

总则.. 35 2 术语 36 工程布置· 45 防沙、防污和防冰· 58 水力设计 70 6 结构设计与地基处理. 74 安全监测 81 附录C闸坝引水式与河床式枢纽中进水口的防沙设施 . .· .. 82

1.0.2本标准适用于水利水电工程各类进水口各个设计阶段。 对于小型水利水电工程和临时工程的进水口，其设计可适当简 化。闸门竖井内消能的泄洪隧洞进水口需专门研究后采用。小型 水利水电工程进水口规模小，临时工程进水口运用时间短，设计 上可适当简化，均无需与大、中型工程要求等同，一般可根据实 示情况采用；竖井内消能的泄洪隧洞进水口水力条件复杂，消能 防冲有专门要求，工程实例尚少，故此类进水口的设计需经专门 研究后采用。 1.0.3全面掌握基本资料是做好进水口设计工作的前提，本标 准将“水库运用”作为基本瓷料列入旨在强调进水口与水库运

上可适当简化，均无需与大、中型工程要求等同，一般可根据实 示情况采用；竖井内消能的泄洪隧洞进水口水力条件复杂，消能 防冲有专门要求，工程实例尚少，故此类进水口的设计需经专门 研究后采用。 1.0.3全面掌握基本资料是做好进水口设计工作的前提，本标 准将“水库运用”作为基本资料列入，旨在强调进水口与水库运 用的关系；尤其是进水口防沙、防污和防冰（以下简称为“三 防”）问题，只有根据枢纽工程“三防”总体规划，通过对水库 的合理运用，方可妥善解决

准将“水库运用”作为基本资料列入，旨在强调进水口与水库运 用的关系；尤其是进水口防沙、防污和防冰（以下简称为“三 防”）问题，只有根据枢纽工程“三防”总体规划，通过对水库 的合理运用，方可妥善解决

2.0.1、2.0.2进水口是水利水电工程的一部分，按功能分为弓 水工程进水口和泄水工程进水口两大类。 2.0.3、2.0.4按工程布置划分，水利水电工程进水口分为整体 布置进水口和独立布置进水口两种。 2.0.5、2.0.6按水流条件，进水口分为无压式进水口和有压式 进水口两种型式。 无压式进水口流道全程有自由水面，且水面以上与外界大气 保持良好贯通。适用于在水位变幅较小的水库或河流中弓引用或泄 放表层水的工程。 有压式进水口流道均没于水中，并始终保持满流状态，无 自由水面，具有一定压力水头。适用于在水位变幅较大的水库或 流中引水或泄水的工程；运用前要求对流道充满水，并设有通 气井（孔）排气或补气。 2.0.7坝式进水口（含水电站压力前池进水口）见图1和图2

图2坝式（压力前池）进水口

2.0.8河床式进水口见图3。因河床式水电站多为中、低水头 电站，进水口流道直接与电站水轮机蜗壳入口相接，多具有大喇 叭状体形，流速较小，以减小水头损失

2.0.10岸塔式进水口是岸式进水口的一种，进水口建筑物紧靠 掌坡布置，闸门布置于进水口塔形结构中，此种进水口可兼作岸 玻支挡结构，见图4。 2.0.11斜坡式进水口是岸式进水口的一种，进水口倾斜布置在 岸坡上，闸门布置于进水口内，闸门门槽（含拦污栅槽）贴靠岸 坡，见图5。

2.0.12竖井式进水口是岸式进水口的一种，进水口闸门井布置 于山体竖井中，喇叭段入口设于岸坡上，喇叭段入口与闸门竖井 之间流道为隧洞段，一般为压力水流，见图6和图7。 2.0.13塔式进水口为独立布置进水口，布置于大坝和河岸（库 岸）以外，适用于河岸（库岸）地形过缓或因地质条件不适合在 岸边设置进水口的引水工程。已建的塔式进水口的引水人口多为 单面进水的矩形塔式结构（图8）和多孔进水的圆形塔式结构 （图9），闸门和启闭机比较特殊，在我国应用实例较少。 2.0.14分层取水进水口是为获取不同高程水体，以满足水温等

图7竖井式泄水)进水口

要求的一种进水口型式。 当需要取水库表层水时，可在进水口设置叠梁闸门或设置多 层进水口。 （1）叠梁门式进水口。根据水库水位的变化，设置叠梁闸 门，调节闸门的高度，达到取水库表层水的自的，其布置见图 10（a）和图10（b)。 （2）多层进水口。多层进水口为分层取水进水口的一种，通 过在不同高程设置两个或两个以上的取水口，达到分层取水的目 的，见图 11 （a）和图 11 （b)。

图8塔式进水口（矩形）

图9塔式进水口（圆形）

图12多层水力自动翻板门式进水口

2.0.15拦河闸式进水口是拦河工程的组成部分，为整体布置进 水口，见图13。多布置在靠岸坡的拦河闸段上，大多为低水头 挡水建筑物。其后引水建筑物多为明渠或无压隧洞。

图13拦河闸式进水口

式进水口布置于堤防中，并穿越

布置进水口，见图14。

3.1.1进水口建筑物是水利水电工程的一个组成部分，进水口

3.1.1进水口建筑物是水利水电工程的 个组成部分，进水口 位置和型式的选择与整个枢纽工程总体布置关系密切，只有与整 个枢纽工程总体布置一并考虑，通过方案比较，才能在枢纽工程 总体布置最佳的前提下，确定合适的进水口布置方案。 3.1.2对于大型或重要工程的进水口要进行水工模型试验或数

3.1.2对于大型或重要工程的进水口要进行水工模型试验或数

3.1.2对于大型或重要工程的进水口要进行水工模型试验或数 直仿真分析，验证结构、防沙和水力学等设计，仅凭工程经验设 计是欠妥的，

3.1.3大型水利水电工程工期较长，为及时发挥初期工程交

而需分期建设时，进水口高程的设置要满足分期引水的需要。例 如，长江三峡水利枢纽左岸电站装机14台，右岸装机12台，水 库正常蓄水位为175m，汛期防洪下限水位为145m。其中左岸 电站机组于2003年起陆续投产，提前发挥效益，初期运行时最 低运行水位为135m，左岸电站进水口底板高程按初期运行最低 水位确定为108m。 3.1.4为保证进水口水流顺畅和进流匀称，要求着重于工程布 置，使其与相关建筑物布置相协调，避免趋近进水口的水流流向 突变，形成回流；尽量避免进水口一侧紧靠陡峻的岸坡而造成进 水口水流不对称，产生偏流；进水口还要与后接流道平顺过渡 以保证水流条件的良好衔接，保证在各级运行水位下，能引进 （或泄放）设计流量或中断运用。 3.1.5、3.1.6进水口防沙、防污、防冰与枢纽工程“三防”是 局部与整体的关系。要重视从总体上优化布置，充分发挥泄水工 程泄洪、排沙、防污及排冰综合功能，同时优化水库运行调度方

而需分期建设时，进水口高程的设置要满足分期引水的需要。例 如，长江三峡水利枢纽左岸电站装机14台，右岸装机12台，水 库正常蓄水位为175m，汛期防洪下限水位为145m。其中左岸 电站机组于2003年起陆续投产，提前发挥效益，初期运行时最 低运行水位为135m：左岸电站进水口底板高程按初期运行最低 水位确定为108m。

置，使其与相关建筑物布置相协调，避免趋近进水口的水流流向 突变，形成回流；尽量避免进水口一侧紧靠陡峻的岸坡而造成进 水口水流不对称，产生偏流；进水口还要与后接流道平顺过渡 以保证水流条件的良好衔接，保证在各级运行水位下，能引进 （或泄放）设计流量或中断运用。 3.1.5、3.1.6进水口防沙、防污、防冰与枢纽工程“三防”是 局部与整体的关系。要重视从总体上优化布置，充分发挥泄水工 程泄洪、排沙、防污及排冰综合功能，同时优化水库运行调度方 式，这是解决好枢纽工程“三防”的关健。例如，葛洲坝水利枢 纽工程通过水工整体模型试验，采用了“一体两翼”的总布局

即泄洪建筑物居于河床的中部，电站分居左、右两侧的布置，较 好地解决了枢纽工程的防沙问题；又如，黄河上的三门峡水利枢 纽，经对水库运行调度的长期研究，总结了“蓄清排浑”的水库 运用经验，结合泄洪，排放水库淤沙，也较好地解决了枢纽工程 防沙问题，达到水库长期运用的目标。 对于引水工程进水口自身的“三防”要求，需防止泥沙、漂 污物和流冰积聚进水口门前，影响正常弓引流；同时避免有害泥沙 和漂污物进入引水系统，堵塞过水建筑物或机组流道，对水电站 水轮机组和泵站水泵机组造成磨损，影响机电设备耐久性和降低 工程效益。 我国土地辽阔，南北跨越33个纬度。在北纬30°以北的17 个省（自治区、直辖市），约占我国3/4以上的地区，尤其是东 北、华北和西北地区，每年冬季都会出现不同程度的冰情。因 此，防止流冰的撞击、冰压力的破坏和设施的冻结，是严寒地区 河流上进水口设计的重要问题之一。 3.1.7岸式进水口一般选在水流稳定的库岸或河势稳定的河段 上，水流稳定或河势稳定意味着过流断面基本不变，主槽位置比 较固定，泥沙、漂污物与冰情的时空分布也相对稳定，有规律， 这对于直接从河流引水的工程尤为重要。修建进水口不要造成河 势重大变化，否则将给进水口功能和运行条件造成不利影响。因 此，必要时就修建进水口对河势稳定的影响通过水工模型试验予 以验证，确保岸式进水口有持久的良好的进水条件，以利于长期 安全运用。 对进水口地形、地貌和地质条件要查明，尽量选择良好的地 质地段和避免高边坡开挖：若因板纽工程布置所限，未能避免不 良地质地段和高边坡开挖时，需因地制宜，采取优化布置和辅以 必要的加固措施去解决，要做到布置合理，措施有效。例如，东 北地区的莲花电站岸塔式进水口，基岩为弱风化混合花岗岩，主 要地质问题是临河地段裂隙发育张开，3条主要岩脉破碎夹泥， 存在局部松动和不稳定岩块。修编初设时，分为两个独立进口：

即泄洪建筑物居于河床的中部，电站分居左、右两侧的布置，较 好地解决了枢纽工程的防沙问题；又如，黄河上的三门峡水利枢 纽，经对水库运行调度的长期研究，总结了“蓄清排浑”的水库 运用经验，结合泄洪，排放水库淤沙，也较好地解决了枢纽工程 防沙问题，达到水库长期运用的目标。 对于引水工程进水口自身的“三防”要求，需防止泥沙、漂 污物和流冰积聚进水口门前，影响正常弓引流；同时避免有害泥沙 和漂污物进入引水系统，堵塞过水建筑物或机组流道，对水电站 水轮机组和泵站水泵机组造成磨损，影响机电设备耐久性和降低 工程效益。 我国土地辽阔，南北跨越33个纬度。在北纬30°以北的17 个省（自治区、直辖市），约占我国34以上的地区，尤其是东 北、华北和西北地区，每年冬季都会出现不同程度的冰情。因 此，防止流冰的撞击、冰压力的破坏和设施的冻结，是严寒地区 河流上进水口设计的重要问题之一。

河流上进水口设计的重要问题之

3.1.7岸式进水口一般选在水流稳定的库岸或河势稳定的河

上，水流稳定或河势稳定意味着过流断面基本不变，主槽位置比 较固定，泥沙、漂污物与冰情的时空分布也相对稳定，有规律， 这对于直接从河流引水的工程尤为重要。修建进水口不要造成河 势重大变化，否则将给进水口功能和运行条件造成不利影响。因 此，必要时就修建进水口对河势稳定的影响通过水工模型试验予 以验证，确保岸式进水口有持久的良好的进水条件，以利于长期 安全运用。 对进水口地形、地貌和地质条件要查明，尽量选择良好的地 质地段和避免高边坡开挖；若因枢纽工程布置所限，未能避免不 良地质地段和高边坡开挖时，需因地制宜，采取优化布置和辅以 必要的加固措施去解决，要做到布置合理，措施有效。例如，东 北地区的莲花电站岸塔式进水口，基岩为弱风化混合花岗岩，主 要地质问题是临河地段裂隙发育张开，3条主要岩脉破碎夹泥， 存在局部松动和不稳定岩块。修编初设时，分为两个独立进口，

布置在3条岩脉之间，避开了岩脉的不利影响，但因进水口轴线 与地形等高线交角仅20°～30°，造成侧向进洞和不对称高边坡： 其中2号进水口最大开挖边坡高度为124m，边坡需采用多种措 施加固，技术复杂，工程量大。在技施设计阶段，对进水口布置 作了进一步优化，采用了三项主要措施：①调整进水口轴线方 向，使之与地形等高线有较大交角；②通过改善流道体形，压缩 厂进口段长度；③提前进洞，回避不利的地质条件。这些措施使 最大边坡开挖高度降为55m，永久坡高降为20m，避免了高边 坡，工程安全更有保证，并节省工程量。该电站于1996年12月 发电，进水口运行良好。 3.1.8对于有调节进流量要求的进水口，如泄水工程进水口往 往闻门前为有压段，后接流道为明流时，往往需要通过进流量的 调节来实现流态的衔接，因此通常设置工作闸门及配套控制性设 施。配齐闸门、启闭机、配套的油压装置、充水与通气设施等 并要求操作灵活可靠，交通畅通无阻，检查与维修方便，以保证 进水口安全运用。 3.1.9为方便进水口施工和正常管理，要求有良好的工作场地 和交通运输条件，并配备可靠电源，特别是大型或重要的泄水工 程进水口还要配备独立的备用电源，以确保安全运用。 3.1.10为满足灌溉、工业和生活用水的水质要求，通常需要取 用水库或河道内不同高程的水体，另外，对具有高坝大库的大中 型水电工程，其库容大、库水深，使原有天然河道水温在时空分 布上发生一定程度的改变，库内水温一般形成垂直分布，表面温 度高，底部温度低，而引水发电系统进水口则一般采用深孔取 水，因此下泄水温较原天然河道水温低，对下游生态环境造成一 定程度的不利影响，如珍稀动物的生存与繁殖、珍贵植物的生长 以及农田作物的产量等都有可能受到影响。这些为满足水温、水 质或泥沙要求而设置的分层取水进水口，可通过分层取水措施抬 高（或降低）取水口高程， 引取水库或河道不同高程水体：控制

布置在3条岩脉之间，避开了岩脉的不利影响，但因进水口轴线 与地形等高线交角仅20°～30°，造成侧向进洞和不对称高边坡： 其中2号进水口最大开挖边坡高度为124m，边坡需采用多种措 施加固，技术复杂，工程量大。在技施设计阶段，对进水口布置 作了进一步优化，采用了三项主要措施：①调整进水口轴线方 向，使之与地形等高线有较大交角；②通过改善流道体形，压缩 厂进口段长度；③提前进洞，回避不利的地质条件。这些措施使 最大边坡开挖高度降为55m，永久坡高降为20m，避免了高边 坡，工程安全更有保证，并节省工程量。该电站于1996年12月 发电，进水口运行良好。

作了进一步优化，采用了三项主要措施：①调整进水口轴线方 句，使之与地形等高线有较大交角；②通过改善流道体形，压缩 了进口段长度；③提前进洞，回避不利的地质条件。这些措施使 最大边坡开挖高度降为55m，永久坡高降为20m，避免了高边 坡，工程安全更有保证，并节省工程量。该电站于1996年12月 发电，进水口运行良好。 3.1.8对于有调节进流量要求的进水口，如泄水工程进水口往 往闸门前为有压段，后接流道为明流时，往往需要通过进流量的 调节来实现流态的衔接，因此通常设置工作闸门及配套控制性设 施。配齐闸门、启闭机、配套的油压装置、充水与通气设施等 并要求操作灵活可靠，交通畅通无阻，检查与维修方便，以保证 进水口安全运用。

往闸门前为有压段，后接流道为明流时，往往需要通过进流量的 调节来实现流态的衔接，因此通常设置工作闸门及配套控制性设 施。配齐闸门、启闭机、配套的油压装置、充水与通气设施等， 并要求操作灵活可靠，交通畅通无阻，检查与维修方便，以保证 进水口安全运用

交通运输条件，并配备可靠电源，特别是大型或重要的泄水工 进水口还要配备独立的备用电源，以确保安全运用

和交通运输条件，并配备可靠电源，特别是大型或重要的泄水工 程进水口还要配备独立的备用电源，以确保安全运用。 3.1.10为满足灌溉、工业和生活用水的水质要求，通常需要取 用水库或河道内不同高程的水体，另外，对具有高坝大库的大中 型水电工程，其库容大、库水深，使原有天然河道水温在时空分 布上发生一定程度的改变，库内水温一般形成垂直分布，表面温

和交通运输条件，并配备可靠电源，特别是大型或重要的泄水工

分层取水方式较多，对于大中型工程而言，多采用叠梁门分 云取水或多层取水口分层取水型式，两者在结构布置及受力条 牛、水力特性、控制分层取水方式等方面有较大区别，因此，需 通过技术经济综合比较确定。国内大中型工程分层取水概况见表 1。国内外其他分层取水工程概况见表2。

表1国内大中型工程分层取水概况表

3.1.12表3.1.12中设计水位是指水库（或河流）设计洪水位； 校核水位是指水库（或河流）校核洪水位。进水口闸门、启闭机 械和电气设备工作平台高程为特征挡水位加波浪计算高度及表 3.1.12中安全加高值之和，为了不使上游来水（特别是洪水） 漫过进水口工作平台：危及工作平台上设备、人员安全，设计洪 水和校核洪水工况下都要满足防洪要求，因此要求按两种工况水 位叠加波浪计算高度、安全加高后的较高者确定。整体布置的进 水口平台高程与挡水建筑物相协调一致，同样是防洪的需要。进 水口“波浪计算高度”的概念与SL265一致，其计算公式采用 SL319的相关规定，即由两部分计算之和组成：

式中h1% 累计频率1%的波高，m，按照SL744的有关规 定计算； h，波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差 m，按照 SL 744 的有关规定计算

3.2.2、3.2.3进水口流道一般按单孔设计，但水头过高、孔口 尺寸过大、受闸门结构加工制作或启闭机容量所限时，可变单孔 为双孔或多孔；对于引水工程进水口，设置中隔墩后，为减少对 水流流态的扰动，可适当延长隔墩，并选用较小的墩尾收缩角， 以减小水头损失，并防止空蚀；对于泄水工程进水口，隔（闸） 墩长度由结构布置和水流条件决定，因流速较大，双孔或多孔的 体形容易发生空蚀，需有可靠的防空蚀措施，其中，大型或重要 工程进水口体形需经水工模型试验验证；此外，对于岸式进水 口，因单孔变双孔或多孔后，往往导致开挖跨度增大，需要注意 地质条件是否充许，并采取必要的加固措施，

3.2.4引水工程进水口的流速一般较小，对流道体形要

渐变，目的是减少水头损失，故进水口过水断面边界常采用流线 形或钟形，体形曲线选用椭圆曲线或圆曲线，同时过水断面积 般不变或逐渐减小；对于闸门段，因门槽轮廓突变，需通过合理 布置，降低闸门段流速，减小局部水头损失，并布设通气孔，加 强补气，避免出现真空，防止空蚀。 3.2.5、3.2.6泄水工程进水口流速一般较大，为防止出现空 蚀，对流道体形要求严格。流道一般选用阻力小、沿程压力变化 较小的合理体形，避免水流波动，防止或减少流道空蚀；特别是 要完善闸门槽、渐变段和闸门后突然扩大等部位的体形，采取预 防空蚀措施，必要时需采取掺气、增压等措施。 当采用椭圆曲线时，长轴与短轴的比值不小于3倍，使流线 收缩更为平缓、畅顺；当流速达到或超过15m/s时，需要进

步改善体形，严格控制过流表面的不平整度，确保过流面平顺， 并加大通气孔补气能力，必要时可提高闸门段混凝土强度等级 等；当流速达到或超过25m/s时，属高速水流，还需通过专门 的水工模型试验，其中包括减压箱试验，提出抗冲、耐磨和防空 独的专门措施。在实施中，一般按下述要求控制过流表面不平整 度，以保证工程安全运行，达到工程效益。 （1）允许不平整度：闸门段为5mm，喇叭口段和渐变段 为10mm。 （2）在允许不平整度范围内，一般按下列要求磨成缓坡： D顺流向磨平坡度为1：30；②垂直流向磨平坡度为1：10。 泄水工程进水口过流表面不平整度控制以及抗冲、耐磨和防 空蚀措施可参考SL253中相关内容

3.2.8进水口需装设何种闸

后接流道类型、长度、是否装有闸门或阀门以及对进水口下游建 筑物的保护要求而定。如水电站有压式进水口，因水轮发电机组 是靠水轮机导叶调整流量的，因此一般只需设置事故闸门，而无 需设置工作闸门，不过若采用大直径的轴流式水轮发电机组时也 可设置工作闸门；此外，若后接流道调压井内或高压管道首部装 有事故闸阀时，除引水隧洞较长或运行有要求外，可只装设检修 闸门。 对于有流量调节要求的进水口，则需设工作闸门，如泄洪隧 洞进水口需按泄洪调度要求在动水中启闭操作或调节流量：则需 设置工作闸门，而且多为弧形闸门；而当事故闸门或工作闸门需 要检修时，在其上游还要设置检修闸门。 3.2.9、3.2.10高水头事故闸门或工作闸门，从结构设计角度， 闸门通常采用取窄高形，但闸孔过于狭长，不利于与其后流道衔 接，故闸孔宽高比一般取1：1.0～1：2.0；有压式进水口闸门 后渐变段轮廓顺流向多采用直线变化规律，长度一般为1～2倍 的后接流道宽度（或直径），流道扩散角一般为6°～12°，另因闸 孔受闸槽轮廓突变的影响，水流条件相对复杂，相应闸孔面积

般大于后接流道面积。闸孔最终尺寸需在满足上述条件下，经技 术经济比较后选定。

3. 2. 11 有压式进水口需在

作闸门或事故闸门止水设于上游，可以利用闸门井充分补气， 且闸后流道流速较低，经水工模型试验论证，也可不设通气子 而为充分发挥通气孔的作用，通气孔下方开口通常布置在紧靠 乍闸门或事故闸门门槽下游侧的流道顶板上：上方出口通向 外，高程高于上游最高水位，以保障人身和设备的安全

作闸门或事故闸门门槽下游侧的流道顶板上，上方出口通向室 外，高程高于上游最高水位，以保障人身和设备的安全。 3.2.12进水口通过引渠取水，会造成水头损失，并带来工程量 的增加，若非枢纽工程总体布置要求，首选直接进水的布置方 案；当确需采用引渠进水时，要重视渠道及前池布置，完善进水 条件，确保引渠的过流能力大于或等于进水口的进流能力，避免 使引渠成为进流的“瓶颈”，并尽量减小水头损失。当引渠较长 并有可能发生不稳定流时，还需考虑其不利影响；如引渠较长的 无压引水式电站压力前池进水口，机组流量调节、进流量骤然增 减），均会使引渠出现不稳定流，并引起引渠和前池中水位的降 升）振荡，这些水位变动条件均是确定进水口高程及有关建筑 物设计时所要考虑的（如引渠的超高或无压隧洞水面以上净空 前池侧堰溢流前沿长度和高程等）

3.2.12进水口通过引渠取水，会造成水头损失，并带来

3.2.13调查统计目前国内已建、在建以及处于研究阶段的

中型工程分层取水进水口型式，主要采用叠梁门型式，其控制 分层取水灵活、运行相对简单；而多层取水口型式目前大中型 工程中应用不多，早期小型水库使用较多，如大伙房水库、永 定河水库、泽雅水库等，具有进水口结构受力条件好、闸门控 制简单等优点，对于拟建中的大中型工程也可考虑，进行方案 比较。 能够灵活控制分层取水是确保下泄水温的一个重要因素，而 且运行操作都需方便可靠。对于叠梁门型式主要是考虑单节门高 及运行要求，充分体现分层取水的灵活性；多层取水口型式应研 究不同闸门切换的控制条件及要求，

3. 3 引水工程进水口布置

3.3.1在支流或山沟汇口附近，往往有洪水带来大量推移质， 威胁引水工程进水口的正常运行。进水口前方若有回流区，最容 易积聚漂污物，并造成拦污栅被污物堵塞。此外，回流区水流将 影响对称进流，甚至造成偏流，对进水口流态不利，需要避开。 另外，从工程安全和正常运用上，引水工程进水口要避免流冰、 漂木的直接撞击和堵塞。

3.3.1在支流或山沟汇

把进水口选在弯曲河段上是为了充分利用弯道的环流作

3.3.2把进水口选在弯曲河段上是为了充分利用弯道的环流作

用，而弯道顶点下游附近环流强度最大。利用环流作用是一项重 要的防沙措施，早在2000多年前都江堰工程就得到应用，并为 后众多的工程实际所采用。对于形态规则的圆弧形河段，苏联杜 立涅夫曾通过试验得出最有利的引水口位置。其计算公式如下：

枣庄市峄城区污水处理厂改造工程施工组织设计4R L=KB +1 B

3.3.3当进水口直接从河流取水时，上游最低运行水位指

计引用流量，按上游最低运行水位、闸孔尺寸和后接流道衔接条 件确定其底板高程。 3.3.4水电站有压式进水口对于口门前流态要求不产生贯通狭 气漩涡，一般按附录B提供的经验公式计算没深度，推算进 水口底板高程。灌溉和供水工程有压式进水口也一般参照附录E 计算淹没深度，同时可根据使用要求和实际工程经验类比确定 当难以达到最小淹没深度要求时，要采取防涡措施，如在水面以 下设置防涡梁、板或防涡栅等。对于大型或重要工程的有压式进 水口，一般通过水工模型试验确定孔口型式及底板高程。但也要 指出，中、高水头进水口前缘水域发生漩涡是较为普遍的现象 编制SD303一88时，对48座水电站的统计资料表明，其中有 33个进水口（约占69%）曾不同程度地发生过漩涡。表面漩涡 对进水口或后接流道运行不会有大的影响，但贯通式气漏斗漩 涡有可能造成大量漂污物吸附在拦污栅上：使栅条变形，并将空 气吸入，使管道振动，流量减少，增加水头损失，影响工程安全 与效益的发挥，因此必须予以避免。一些工程进水口，如抽水蓄 能电站进水口，往往受多种因素限制，不能满足最小淹没深度要 求，就需采取设置防涡梁、板或其他有效的消涡措施，以消除其 不利影响。 例如，三峡水利枢纽左岸电站进水口，水库运行最低水位为 135m，进水口底板高程为108m，原设计后接压力管道有一倾 角，结果未能满足按附录B计算的没深度要求，由于天坝布 置上的原因，进水口底板高程不能下降，最后通过大比尺的水工 模型试验，将后接的一段压力管道调平，并利用口门前方的拦污 栅八字撑杆消除漩涡，结果试验表明进水口门前没有再出现有害

的立轴漩涡，满足设计要求。 又如，十三陵抽水蓄能电站下库进/出水口没深度采用附 录B公式计算得最小淹没深度为5.37m，而实际淹没深度为 5.8m；但考虑漩涡的复杂性，在进/出口的上方设置了三根断面 尺寸为2m×1.3m（高×宽）、间距为1.2m的防涡梁，用以消 除漩涡。运行表明进/出水口在进水时无环流、无漩涡，出水时 无翻花，达到设计预期要求。 白鹤滩电站进水口在进行体形优化试验研究中发现，位于水 流表层的连系梁（包括横梁、纵梁或人字梁）对进口流态具有明 显的消涡作用。在乌东德水电站进水口体形优化试验过程中，原 设计方案死水位945m附近的连系梁底面位于死水位的上方，没 有起到应有的作用，进口流态出现了立轴漩涡，并有气泡进入流 道。将该处的连系梁顶面降低到死水位945m下0.5m，进口流 态转变为表面游离型漩涡5MWp光伏发电并网工程施工组织设计.doc，可满足要求。 因此，在设计中当水位一定时，连系梁可布置在该水面以下 ～0.5m处；在电站运行中当连系梁高程一定时，水位可在连 系梁中部以上运行，进口流态即可满足要求。 位于水流表层的连系梁（包括横梁、纵梁或人字梁）对进口 流态具有明显的消涡作用，在水电站进水口叠梁门分层取水中， 要重视各层连系梁的消涡作用，各层连系梁的布置一般与叠梁门 的层数相匹配。在分层取水的最低水位（死水位）和最高水位分 别布置连系梁（相应水位下0～0.5m处）后，其余连系梁的间 距按：叠梁门单节高度不大于4m，可按2层叠梁门布置1层连 系梁；当叠梁门单节高度较大时，可按1层叠梁门布置1层连 系梁。 白鹤滩电站在进行各层叠梁门最小淹没水深试验研究中发 现，位于水流表层的连系梁对进口流态具有明显的消涡作用，每 层叠梁门运行水位只要位于相应的连系梁顶面上附近，进口流态 均可满足要求；水位脱离该连系梁的底面，就会出现较大的漩 涡，进口流态不能满足要求

浙江滩坑电站分层取水水温原型观测表明：下泄水温与叠梁 门顶水深具有密切的关系，特别是在升温期，门顶水深对下泄 水温影响很大，要尽可能减小门顶水深以提高下泄水温。而进口 流态需要门顶较大的淹没深度，与下泄水温门顶水深尽可能小 是一对矛盾，只有通过合理布置连系梁的高程，起到消涡作用， 才能减小门顶水深

3.3.5进水口防沙与枢纽工程总体防沙是局部与全局的关系