1、中华人民共和国行业标准水电站引水渠道及前池设计规范SL/T205-97 条文说明1998北京目次1 J总贝。. . 41 2 引水渠道布置. . 45 3 引水渠道纵坡及横断面设计. 53 4 前池及调节池布置设计. . . . 59 5 水力设计. . . 86 6 结构设计和地基处理. . . . . . . . . 89 附录A侧堪水力计算. . . 90 附录B前池虹吸式进水口的设计. . 94 附录C引水渠道恒定流水力计算. . 100 附录D引水渠道系统的涌波计算. 101 40 1总则1.0.1 为编制本规范，编制组对我国17个省、市、自治区的渠道引水式水电站进行了调查研究，收集
2、了近百个电站工程的资料，总结了不同类型工程在渠线选择和布置、渠道一前池系统的水力设计和计算、前池和引水渠道上建筑物的设计，以及不同条件下防洪、防泥沙、防污物、防渗漏、防冰等方面的经验。开展了专题研究，将成熟的工程经验和科技成果引人规范，并吸取了国外在这一领域的有益经验，用以指导水电站引水渠道和前池的设计。1. O. 2 据1991年底的统计资料，全国14个省、市、自治区中已建(含在建)装机容量大于O.5MW的渠道引水式电站共128座，其中装机容量等于或大于10MW的电站43座，大于25MW的13座。这13座电站的主要特性，见表1.O. 2。表1.O. 2 部分三、四等渠道引水式电站主要特性表所
3、在省电站特性号i水渠弓l水渠道序号电站名称(自治区)装机容量设计水头发电流量-1:度设计流量市县(MW) (m) (m3/s) (m) (m3/s) 1 东西关四II武胜180 l7. 0 1296.0 373.26 1296.0 2 南津波湖南永州60 14.5 468.42 3991.0 480.0 3 华安福建华安60 47.0 160.0 8000.0 160.0 4 遥田湖南宋阳50 11.8 466.7 1528.0 477. 7 5 关脚贵州镇宁48 133.5 41. 5 2637.0 45.0 6 马回四川蓬安46.1 11. 4 450.0 455.6 450.0 7 草坡
4、四川汶II45 391. 0 14.4 5432.0 16.0 8 磨房掏二级四川冕宁37.5 457.8 9.75 3015.0 13.65 41 续表1.o. 2 所在省电站特性引水渠引水渠道序号电站名称(自治区)装机容量设计水头发电流量长度设计流量市县(MW) (m) (m3/s) (m) (m3/s) 9 苏帕河云南保山30 232.0 16.0 5399.0 16.0 10 喀什二级新疆疏附26.4 96.0 32.16 26446.0 38.0 11 玛河三级新疆玛纳斯26.25 69.04 46.5 2500.0 56.0 12 西大桥新疆阿克苏26 18.5 160.0 915
5、0.0 160.0 13 南二福建南蜻25 91. 0 25.0 10779.0 L 由表1.o. 2可知，国内已建的渠道引水式电站尚无一座二等或一等工程。究其原因，这类电站多建于山区，受地形条件限制难以修建大型引水渠道s在平原、丘陵区则因人口稠密，如占地过多，对环境及社会影响较大，也限制了大型引水渠道的修建。我国已建的渠道引水式电站绝大多数是装机容量等于或小于O.5MW的五等一小(2)型水电站，故本规范是针对三、四、五等水电站编制的。1. O. 3 渠道引水式水电站，较坝后式、有压引水式水电站更易受到洪水、污物、渗漏以及泥沙、冰的损害。泥沙问题在我国西北、西南地区的工程中所常见，冰冻问题则是
6、在寒冷地区电站冬季运行时存在。国内大量工程实践表明，设计渠道引水式水电站必须因地制宜处理好上述五个方面的问题，使水电站得以正常运行，充分发挥工程效益。调查中发现，某水电站引水渠线上有一处排洪渡槽设计流量偏低，1994年被洪水冲毁，引水渠道随之也被冲决，造成电站运行中断。污物问题在渠道引水式水电站设计上应给予足够的重视，拦污设施不仅在渠道进水口和前池是必须设置的，对渠线较长且沿途仍有可观数量的污物来源时，还应考虑在适当部位增设拦污栅，并采用适宜的清污机械，以保证电站正常运行，减少电能损失。在多泥沙条件下修建渠道式引水式水电站，应做好42 防沙、排沙工程的设计，避免停机冲抄，或动用大量劳力清淤的经
7、济损失。对寒冷地区的水电站，则应按有关专业技术规范的规定，做好导冰、排冰设施的布置和设计。1. O. 4 本条指出了设计引水渠道和前池应具备的基本资料，这是设计工作的依据。水能规划资料应包括工程的基本参数，以及电站将投入的电网情况和对电站运行的要求(如是否要求电站承担事故备用)，电站的机组特性等。条文中提到的水文、气象、地形、地质、工程建设条件、环保要求、运行条件等基本资料，其内容十分广泛，基本上包括了整个水电站设计的基本资料。但我们在前面加注了与建筑物设计有关的限定词，也就是说，在这些资料中，我们只需要掌握与渠道、前池建筑物设计直接有关的部分，另一部分则仅与建筑物设计有间接关系。因此，渠道和
8、前池建筑物设计仅需要有水文分析、电力系统、机电、施工运行、环保及综合利用等方面的设计成果资料，而不是全部原始资料。1. O. 5 设计引水渠道和前池，还应遵守的国家标准、行业标准有:1 GBJ71-84 (小型水力发电站设计规范)(试行); 2 GBJl39-90 (内向通航标准); 3 SDJl2一78(水利水电枢纽工程等级划分及设计标准)(山区、丘陵部分); 4 SDJ217-87 (水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分); 5 SDJ217-84 (灌溉排水渠系设计规范试行56 SL/T18-91 (渠道防掺工程技术规范h7 SL203-97 (水工建筑物抗震设计规范h8
9、DL/T5057-1997 (水工混凝土结构设计规范); 9 SD303-88 (水电站进水口设计规范h10 SD341-88 (溢洪道设计规范); 11 SDJ218-84 (碾压式土石坝设计规范h43 定;12 SDJ21一78(混凝土重力坝设计规范试行及其补充规13 SDJ1 34-84 (水工隧洞设计规范h14 GB50201一94(防洪标准儿44 2 51水渠道布置2. 1 引水渠道形式的选择根据SL26-92(水利水电工程技术术语标准)，水电站引水渠道按其控制方式可分为自动调节渠道和非自动调节渠道。当水电站丢弃部分或全部负荷时，渠道内水位仅能升高至与水库水位齐平而不发生弃水的渠道，
10、称为自动调节渠道;当水电站丢弃部分或全部负荷时，渠道内的水位仅能升高至引水渠或前池滥流堪顶限制水位高程的引水渠道，称为非自动调节渠道。实际上也可归结为设与不设泄水建筑物的差别。泄水建筑物宜采用侧堪，也可采用虹吸式泄水道或其他型式。侧堪是开敞式泄水建筑物，对于给定的流量，泄水时的堪上水位，就相当于该流量下机组突然丢弃负荷时的涌披水位。显然，自动调节渠道能够充分利用水电站的发电水头以提高枯水期的电能效益。引水渠道形式的合理选择要综合考虑各方面的条件，通过技术经济比较确定。本节指明有利于选择自动调节渠道的条件。在进行水电站规划设计时，尤其在平原丘陵区条件下，应对采用自动或非自动调节渠道进行方案比较，
11、择优选用。四川省蒲阳河双柏水电站，地处平原丘陵区，设计水头10.5m，装机2X5MW，机组引用流量2X60.95m3/s，引水渠道总长1106.5m，底宽10.2m，边坡1: 1，底坡1/3000。设计对自动调节渠道和非自动调节渠道做了方案比较后认为，自动调节渠道方案从投资和占地等方面均优于非自动调节渠道方案，且可增加电能效益，因此选择了自动调节渠道方案。我国规模最大的装机180MW的渠道引水式电站一四川东西关电站，其引水渠道长度为373.26m，渠道位于深50m左右的挖方地段。虽然取水问道(嘉陵江)的水位变幅大，但渠道较短，河道上的枢纽工程具有良好的调节控制能力，采用了自动调节渠道。表2.1
12、列出了国内部45 鸣、。、电站寻|水渠道工程名称所在地装机容量CMW)设计水头Cm)设计流量Cm3/s)渠长Cm)底宽Cm)边坡系数底坡设计流量Cm3/s)设计水深Cm)衬砌形式褒2.1国内部分自动调节渠道工程特性襄谭家堪双棉红石桥永久晨光四川省四川省四川省黑龙江省黑龙江省都江堪市都江堪市彭县汤原县依蓝县2X5.0 2X5.0 2 X 10.0 2X2.5 5X2.5 12.2 10.5 19.3 6.2 6.2 2X 55.7 2X60.8 2X 62.49 2X 53.5 5X 53.5 1080 1106.5 1837 3700 2737 9. 0 10.2 10 26.5 44 1 I
13、 1 1 I 1 1 I 2 2 1/2000 1/3000 1/3000 1/7500 1/10000 143 149.3 131 107 260 4.2 4.58 4.2 3.68 3.42 混凝土混凝土土渠土渠抹面抹面301 遥田南津渡沉江渡吉林省湖南省湖南省湖南省安困县来阳市永州市城步县3X3.0 4X12.5 3X 20.0 3X3.2 27 11.8 14.5 30.5 I 3X13.29 466.7 468.42 37.8 228 1528 3991 6 60 48.5 2 1 I 1. 5 1 I 2 1 I 1.5 2.55/ 1/4222 1/12000 1/6000 10
14、00 39 477.7 480 5.6 5.0 5.9 4. 4 混凝土混凝土混凝土混凝土块衬护块衬护衬砌块衬护分自动调节渠道的工程特性。非自动调节渠道多用于山区引水式电站，这是因为傍山开挖修建引水渠道，无论从工程量还是从安全运行方面考虑，都适宜于修建带有泄水建筑物的非自动调节渠道。当引水渠道长，采用自动调节形式又不经济时，采用自动调节与非自动调节相结合的渠道，允许前池内水位有一定的抬高可能是合理的。为实现这一目的，要在渠道中设置泄水建筑物，其堪顶要高于引水渠道通过最大流量时的水位，这种情况下引水渠道分成两段，上段可按非自动调节方式设计，而世水建筑物下游的那一段具有自动调节渠道的性质。这种布置
15、在沿渠线有调节池的引水渠道布置中就能见到。总之，渠道形式的合理选择，应结合具体工程的地形、地质、施工、运行、河流水源情况及枢纽总体布置等条件，通过技术经济比较确定。2.2 引水渠道线路的选择2. 2.12. 2. 3 线路选择是引水渠道设计的重要环节，线路选择合理，可给施工带来方便，减少维护管理费用，提高电站运行的可靠性和经济效益。渠线选择，特别是地形、地质条件复杂，渠线又较长的引水渠道，除应在各设计阶段不断增加工作深度，进行优化比选工作外，在施工中尚应根据实际情况做局部的优化调整，才能真正做出经济、合理、安全可靠的选择。例如，1988年建成的四川省草坡水电站，引水渠在规划阶段渠道全长5432
16、.44m，其中包括一段长1040m的隧洞，是以明渠为主的引水方式。后为避开不良地质条件和泥石流，修改成以隧洞为主的明渠和隧洞相结合的方式。实践表明，水电站引水渠道采用明渠和明流隧洞(或暗渠)相结合的方式是一种常见的布置形式，并且，渠线优化工作应贯穿于整个工程的建设中去。47 2.3 引水渠道进水口的闸门设置渠道进水口闸门设置的规定和要求，是根据国内工程实践总结出来的。调查表明，作为水电站引水渠道，为保证电站的安全运行，绝大多数在进水口设有闸门，用以控制调节水流或为渠道检修提供条件，自动调节渠道和非自动调节渠道均如此。设置闸门还具有一定的防沙、防污、防冰以及导漂等作用。对于非自动调节渠道，还须依
17、靠操作进水闸门来适当限制瓶期进入渠道的流量。但在本规范第2.3.3条所列的情况下可不设闸门，例如东西关水电站，引水流量达1296旷/s，进水口位于河道凹岸，于防沙有利;渠道位于50m深的挖方地段，河床枢纽有足够的控泄能力，在引水渠道进口处未设闸门。2.4 引水渠道及渠系建筑物的防洪渠道引水式电站多建于山区、丘陵地区。对于傍山开挖的引水渠道及渠道上建筑物的防洪安全，在设计时应给予足够的重视。引水渠道在暴雨洪水情况下发生事故的不乏其例。因此，对引水渠道所经沟道、坡面的暴雨径流要按一定的重现期标准进行估算并作好防洪设计，见表2.4.1。对于引水渠道上的重要建筑物，如大的跨沟搜槽、倒虹吸等，若发生大的
18、事故，将对电站运行产生很大影响时，应采用与厂房相同的防洪标准。2.4.2条是指对洪水暴涨暴落的山区河流，靠近进水口外侧的一定长度的渠段渠堤外坡的防洪问题，应根据实际情况经计算分析，确定适当的防护范围和措施。2.5 sl水渠道上的建筑物布置2. 5. 12. 5. 3 根据调查，国内非自动调节渠道上的泄水建筑物绝大多数采用侧堪(仅收集到两个采用虹吸泄水道的实例)。侧堪是一种开敞式世水建筑物，布置在前池内或引水渠道的一侧(有时也可对称布置双侧溢流侧堪)，利用天然有利地形泄水，运行安48 全可靠。侧堪上通常不设闸门，可自行对引水渠道中的水位(流量)起控制与调节作用。也有少数工程在侧堪上设置舌瓣闸门或
19、翻板闸门，堪顶高程可适当降低，用以提高调节性能，如新疆的西大桥水电站、喀什二级水电站的侧堪上都设有舌瓣门。侧堪位置选择要依地形、地质条件经方案比较确定。从水力学角度来看，宜布置在前池内或靠近前池处，对于控制涌波，减少水面波动是有利的，且工程布置紧凑便于运行管理。在所调查的40个工程实例中，大多数在一岸设一道单侧溢流恻堪，只有5例在渠道上和前池处各设一道侧堪。由于渠道引水式电站多建于山区，易于布置单侧溢流侧堪。但有的工程，如装机60MW的福建省华安水电站，由于引水隧洞出口紧接前池，受地形条件限制，在前池内布置了两岸对称的双侧溢流侧堪，其靠山一侧的堪后水流通过前池下部的廊道排出。我国援建的赤道几内
20、亚毕克莫水电站，在被槽上对称布置了双侧溢流侧堪。根据调查资料，侧堪的水力设计条件可概括为:1 侧堪的堪顶高程略高于设计流量下电站正常运行时的过境水流水面高程，一般高出O.lm左右，条文中给出O.lO.2m , 供选择之用。这样，电站在设计条件下运行时侧堪不过水，当电站丢弃负荷或进水口来流量超过机组引水流量时，侧堪溢水。2 -f)!lJ堪的堪顶长度L，与所在位置处的渠道水面宽(或前池水面宽)b之比L/b，在40个工程实例中L/b=28的约占50%;布置在前池中的侧堪多在0.550 50-10 1. Om有11个，占27.5%，其中最大的为1.8m，最小的为O.2m。从调查的情况来看，各地做法不一
21、，但有一点值得注意，那就是不少情况下未考虑丢弃负荷时的涌波，或者说没有接式(3.O. 8-1)的要求去确定Fb值。涌披高度E可由计算确定。问题在于安全超高S的确定。前苏联1959年水力发电站的引水渠道设计规范给出的值如表3.O. 8-2所示。其前池设计规范中给出的S值和矶的最小许可值如表3.O. 8-3所示。日本1986年的渠道设计规范认为，决定超高所考虑的因素有z55 渠道表面糙率系数的变化。由于多种原因，n值的变化幅度为0.001左右，由此作为超高应留的余地为水深的5%7%;流速水头儿即考虑流速水头转为静水头可能的升高值3考虑到渠道上建筑物及风的影响等引起的水面波动，一般为1030cm，作
22、为超高取其半波高515cmo表3.O. 8-2 不同条件下安全超高6的健8的数值编衬砌渠道渠道种类土渠沥青砂浆、堆石报凝土护面等号护面等大型渠道流量大于1 0.65-0.5 0.6-0.45 200m3/s 中型渠道流量在30-2 0.5-0.4 0.45-0.35 0.4-0.3 200m3/s之间小型渠道流量小于3 0.35-0.2 0.3-0.25 0.25-0.2 30m3/s 表3.O. 8-3 不同条件下6和Fb值流量8 Fb的最小许可值(m3/s) (m) (m) 200 0.5-0.4 0.75-0.6 200-30 0.4-0.3 0.5-0.4 0.5 1. 0 1.0 1
23、.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 (h-P)/(h，一P)图A.O. 2-4 V1/Ucos伊-Ch-P) / C儿-P)关系于或小于0.5，其侧堪段的流态有明显差异，这一现象为不同作者的系统试验所证实。A.O.3 根据调查资料，非自动调节渠道一般设一道侧堪，且多设在前池内或靠近前池的渠道上。其控制工况是:电站丢弃满负荷水流稳定后(涌波己消失)，全部流量均从侧堪溢出。此时，侧堪下游渠道流量为零，即相当于侧堪分流比QdQl=1.0的情况。这里根据试验研究资料给出了简化的计算方法，是可以满足工程要求的，且与涌波控制相关联，应用简便可靠。A.O.4 本条给出了设两道侧堪时的水力设计原则。
24、只有正确的理解和把握这些原则，才能做出符合实际的设计。例如，设某引水渠道长2000m，机组引水流量Qp=60m3/s，渠道进水口的进流量84旷/s，为此在渠道进水口后O+180O十200m处设一道长20m的侧踵，用以宣泄大于Qp的24m3/s流量。前池内另设一道堪长80m的侧堪。水力计算表明，第一道侧堪前渠道流量为84m3/s，相应的水深为3.2m，至第一道侧堪要宣泄24m3/s，其侧堪末端水探约为3.5m;第一道侧垣后的渠道流量为Q=Qp=60m3/s，其相应的均匀流动水深为2.66m。由于第一道侧堪要宣92 泄24m3/8就必需有一定的垣上水头，其堪后渠道内只能是以堪末水深3.5m起算的一
25、条水面线，这段的水深必然要大于2.66m。据计算至前池处的水深为3.65m。这时要保证机组引水流量Qp=60m3/8，第二道侧堪不能溢水，其堪顶高程应按实际出现的水位(即保证第一道侧堪泄24m3/8的前提下来确定。而不能按Q=60旷/8均匀流动的水探2.66m来确定。相反，如果仅仅是60m3/s人渠，不需要设第一道侧堪，问题就简单了。因此，两道侧堪情况下，Qo, Q Ll QL2 Qp的动态平衡还涉及到堪顶高程、渠顶高程的合理确定问题，都应通过水力设计和计算来确定。对侧堪水力学的研究，在国外始于20世纪30年代，至今每年仍有不少研究成果发表。由于问题的复杂性，任何水力计算方法只能是近似的;且各
26、家研究的边界条件及分析方法不同，至今尚难以统一。本规范在编制过程中对这一问题做了专题研究，推荐了计算方法，并给出了可满足工程设计需要的对控制工况下的计算方法。但并不排除采用其他可满足工程要求的方法。同时强调对重要工程或布置条件复杂的工程宜进行水工模型试验。93 附录B前池虹眼式进水口的设计B.O.l 虹吸式进水口有短形和圆形两种断面型式。根据工程资料和试验研究成果，这里给出了拟定各部尺寸的适宜范围。在实际工程中，上肢段(图B中的1-1至2-2断面)的体型可根据需要合理布置。例如，当考虑拦污、清污、排冰、排沙等装置时，l段可适当延长，甚至方变圆的渐变段也可放在人口断面1-1之后。当上肢段采用钢板
27、焊接或以铜板为内衬的钢筋混凝土的圆形断面，一般在人口段采用断面渐缩的圆锥形收缩段，其收缩角在I/dl二三0.6(1为圆锥形收缩段的长度，dl为断面1-1的直径)时，根据试验研究建议选取=400600，有的工程例如云南的迭水二级采用=2了。角度的大小主要涉及水头损失问题，但由于虹吸进水口的流速绝对值较小，水头损失值的差异常常不大，因之可视工程布置、施工条件等而合理拟定。总之，这里给出的是体型设计的一般适宜范围，设计时应根据工程的具体条件，参考已建工程经验，经论证比较确定。B.0.2 水电站虹吸式进水口与虹吸式溢洪道的区别主要在于喉道断面后的边界条件。对于水电站虹吸式进水口，其后为电站的压力水管，
28、流速是受到限定的。根据小型水力发电站设计规范);管内的经济流速，钢筋混凝土管，可采用2.53. 5m/s，铜管可采用35m/s。据此条件经分析论证，其最大负压值出现在喉道断面顶点a处，即计算公式(B.o. 2-1)。而根据试验研究和原型观测资料，式(B.o. 2-1)中的主儿值通常在数量级上与p/ Y值相当，故而有简化公式(B.o. 2-4)。B.0.3 入口上缘以上的最小淹没深度S，是防止产生贯通式漏斗璇涡的淹没深度。S值受水力及边界条件等诸多因素影响，给出准确的定量计算成果是困难的，常以控制断面弗劳德数Fro的函数的经验关系来表达。对所论的虹吸式进水口，其喉道断面的Fro=94 Vo/.J
29、;右。我们利用国内的三个1.5 虹吸式进水口的原型资料，点绘S/hoS/ho-Fro关系，见图B.o. 3.水电站进水口设计规范中所推荐的戈登公式可化为S/ho= 1.0 1. 57Fro也一并绘于图上。该图表明，国内的三个原型观测点位于S/ho=Fro线之下，戈登公式更偏安全。因此，本规范建议用式(B. o. 3)估算，即包括虹吸式进水口在内的渠道引水式电站进水口0.5 的最小淹没探度，都用该式估算，。而对虹吸式进水口，其式。一-南江又一一肖岭.-是滔0.5 )(4 。Fro (B. o. 3)右边的系数可取等于或大于1.0，这样便与水电站进水图B.o. 3 S/hoFro关系口设计规范所推
30、荐的公式相衔接。1.0 B.O.4 这里介绍了四种虹吸的发动和断流装置或方法，通常人们会首先考虑用真空泵，比较可靠。但从技术经济比较来看，对于一个具体工程就有一个论证研究的问题，即采用真空抽气设备与闸门启闭设备之间有个技术经济比较问题，这也是虹吸式进水口推广上受到限制原因之一。因此，人们便研究开发出下面三种方法。1 自发动的发动过程见图B.O. 4-1.1982年浙江省水电设计院对长泪二级等四个电站进行了原型观测，自发动完全成功，并且得出结论z在自动形成虹吸起动中，对轴流式机组，由于水头低，空载流量较大，形成虹破较快;而混流式机组，因空载流量较小，故而较慢。若在机组起动并网后立即带满负荷运行，
31、可在4-5min内迅速形成虹吸满管流，操作简便可靠。当真空破坏阀及操作管路系统的密封性较好，一般在停机14-16h后，虹吸顶部95 (a) (b) (c) (d) 图B.o. 4-1 虹吸式进水口自发动过程图(a)充水平压;(b)水轮机起动，压力水管水位下降s(c)管内形成水跃，水流挟气;(d)虹吸管顶部残留空腔s(e)空腹内空气被水流带走形成满管流仍能保持一定水位，再次启动机组只要直接开导叶就可并网运行。2 水力真空控制装置如图B.o. 4-2所示。该装置由管路、射流泵和控制间组合而戚，具有形成和破坏真空两种功能。真空形成原理及操作程序为:打开充水间14，转换阔7，使压力水管内的气体由功能管
32、6通过进气管3排出，待平压后关闭14和7;打开控制阅13，射流泵11就在压力管内水压力作用下开始工作，虹吸体内空气将由功能管6和吸入管9输至射流泵通过排出管12排出，前池的水流也将进入虹吸体并逐渐上升高出前池96 水位z为使以后的真空破坏迅速可靠，当水位上升至功能管6以下即最高水位8处时，水位继电器传出信息，使射流泵停止工作p随即压力水管内水流将通过吸入管9返回，使进气管3内水位上升与最高水位8齐平。至此抽真空的作业完成。图B.O. 4-2 水力真空控制装置示意图1 喉道;2一压力水管;3一进气管;4一补气口.5-堵口水位56一功能管;7 转换阀;8 上升最高水位;9一吸人管;10射流供水管;
33、11一射流泵;12一排出管;13一控制阀;14一充水阀真空破坏原理与操作程序为:电站正常运行时，转换阔7处于开启状态，进气管3内水位处于墙口水位5的位置(略低于前池水位)，当需紧急切断水流时，只要迅速开启控制阀13，射流泵随即工作，抽吸吸入管9内的水流，使进气管3内水位大幅度下降，待补气口4露出，进气管内空气随即进入功能管6至虹吸体1内，使之断流。3 水箱抽气装置工作原理见图B.O. 4-3。操作程序为z依次打开阔门5、1、2、4，分别向压力水管和水箱充水，直至平压5分别关闭5、1、2三个问门，打开阔门3，随着水箱内水位的下降便进行抽气，完成后关闭间门3，便可开机运行。断流只需打开阔门5即可。
34、阀3的出口宜淹没于水下:当出口为非淹没时，须使水箱内虚线水位至管出口间的高度大于箱内外压差。97 图B.O. 4-3 水箱式抽气系统图水箱容秧，根据波义耳一马略特定律，并考虑安全系数K，按式。.o. 4)计算zP.Vo v=KV, =K一一一一一一-IIllD . 1 . Pa一hB、a(B.O.4) 式中p.-当地大气压力，kN/m2; v。一一虹吸发动前在平压水面以上的空腔体积，m3; Y一一水的密度，kN/m3; hB、a一一虹吸的设计负压值，m，即式(B.O. 2-1)或式(B.O. 2-4)的hB、a值;K一一安全系数，取1.1，上述三种方式，国内都有成功经验和原型观测资料。自发动方
35、式，在浙江长沼二级等四个电站做了系统的原型观测;水力真空装置射流泵系统，在青海省曲库乎电站做了原型试验，一般认为电站水头在15m以上即可利用上游来水形成射流，而无需其他动力源，且一台射流泵的造价约仅相当于真空泵的1/51/8;98 水箱式抽气装置，在四川省乐山市新林电站运用是成功的，编制组成员曾赴现场调研。但目前从理论上对这三种方式进行系统深入的总结研究尚嫌不足。因此，在设计时应结合工程具体条件，参照已建工程的经验，经论证后合理选用。99 附录C引水渠道恒定流水力计算C. O.lC. O. 3 引水渠道恒定流的水力计算，属设计的基础性工作，本附录提供了一些常用的基本公式和数据，应用时要根据实际
36、工程布置条件合理选用。恒定流水力设计和计算的基本要求和思路，已在5.O. 7条及相应的条文说明中予以阐明;对于非自动调节渠道还应与附录A侧堪水力计算相结合。100 附录D引水渠道系统的涌波计算D. O.lD. O. 5 这里所列的-维圣维南方程适用于非恒定缓变流。随着计算水力学的发展，对于非恒定急变流的涌波，采用适当的数值计算方法，满足相容性、收敛性、稳定性及耗散性也是可以求解的。按照目前的研究水平，求解自动调节渠道中的涌波变化过程是可以的。但对于有侧堪的非自动调节渠道，由于侧堪在恒定流条件下本身就是个复杂的三维流动，再加上非恒定状态的涌波通过侧堪，用一维方法去计算，只能取得近似的成果。用行进波方法进行涌波计算，理论上是上述方法的一种简化，其基本物理图案是符合实际的，因此，对于自动调节渠道也是可以应用的。对于有侧堪的非自动调节渠道也同样存在上述的问题。本规范在编制过程中对涌波计算做了专题的研究，在理论分析、试验研究和原型观测的基础上，对非自动调节渠道给出D.O. 5 中的简化处理方法，是可以满足工程要求的。但对重要工程或布置条件复杂的工程宜进行水工模型试验。101 hml8PJ MA-o 甲8nv nEEoe 号一价书一定
