水電站引水系統(tǒng)

無壓引水道式引水系統(tǒng)由開敞式進(jìn)水口、無壓引水道、壓力前池和壓力管道組成。它適用于無壓引水式水電站。水由開敞式進(jìn)水口經(jīng)明渠或無壓隧洞引至壓力前池，由壓力前池分水經(jīng)壓力管道引向水輪機(jī)，這種型式的廠房多為地面廠房，廠房下游設(shè)有尾水渠，其布置如南婭河水電站。這種引水系統(tǒng)各組成部分的作用如下。

(1)開敞式進(jìn)水口，作取水用，設(shè)有攔污柵和閘門。當(dāng)泥沙入渠較多時(shí)應(yīng)設(shè)沉沙池及排沙措施。

(2)無壓引水道可為明渠或無壓隧洞，其中水流具 有自由水面。它利用地形引水至壓力前池形成落差。明渠常設(shè)置于地形平緩，溝壑較少，山坡穩(wěn)定的地段。當(dāng)引水線路遇到高山、陡坡、滑坡等地段，常采用無壓隧洞。

(3)壓力前池。它起分配水量至壓力管道的作用。它位于無壓引水道末端，要有一定的容積，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)可補(bǔ)充和蓄納水量。根據(jù)需要設(shè)泄水道、排水道和排沙道。

(4)壓力管道。它起輸水作用。根據(jù)地形地質(zhì)條件可為明管或隧洞。其進(jìn)口應(yīng)設(shè)攔污柵和事故閘門。布置形式有一條壓力管道為一臺(tái)水輪機(jī)供水或由一主管經(jīng)支管向多臺(tái)水輪機(jī)供水，在支管上要設(shè)閥門，以利機(jī)組檢修和運(yùn)行。

有壓引力道式引水系統(tǒng)由有壓進(jìn)水口、有壓引水道和壓力管道組成。當(dāng)管道較長時(shí)要設(shè)調(diào)壓室。它主要適用于有壓引水式和混合式水電站。各組成部分的作用如下。

(1)有壓進(jìn)水口作取水用，設(shè)有攔污柵、事故閘門和檢修閘門。

(2)有壓引水道有引水隧洞和引水明管、埋管等類型，其中水流為有壓流。它有形成落差和引水的作用，多分段直線布置，縱向坡度較緩。

(3)調(diào)壓室設(shè)于引水道末端，有減小水擊壓力作用口其斷面要滿足波動(dòng)穩(wěn)定要求，其容積要滿足負(fù)荷變化時(shí)儲(chǔ)水和補(bǔ)水的要求。有時(shí)在調(diào)壓室內(nèi)要設(shè)事故閘門。

調(diào)壓室下游為壓力管道，其作用與布置和無壓引水道式相同。如為地下廠房，當(dāng)尾水隧洞很長、尾水位很高時(shí)，還設(shè)有壓尾水隧洞和尾水調(diào)壓室 。

水電站引水系統(tǒng)從是水庫或河流引水至水輪機(jī)的取水、輸水等水工建筑物的總稱。依水電站型式和地形、地質(zhì)條件，引水系統(tǒng)包括水電站進(jìn)水口、引水道、壓力前池、調(diào)壓室及壓力管道等建筑物的一部分。引水道是連接水電站進(jìn)水口和調(diào)壓室(或壓力前池)之間的水道，主要用于集中發(fā)電水頭。引水道的類型有引水隨洞、引水明管、引水明渠等。習(xí)慣上從尾水管至下游河道的尾水集(隧洞)和尾水調(diào)壓室亦可包括在引水系統(tǒng)之內(nèi)。引水系統(tǒng)可分為壩式引水系統(tǒng)、無壓引水道式引水系統(tǒng)和有壓引水道式引水系統(tǒng)三種。引水系統(tǒng)要求水流平順，運(yùn)行穩(wěn)定。引水道內(nèi)的水流流速宜為經(jīng)濟(jì)流速，即該流速使引水道的投資和電能損失的總費(fèi)用為最小，引水道的斷面需考慮施工條件，由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定 。

壩式引水系統(tǒng)由有壓進(jìn)水口及壓力管道組成，它適用于壩后式，壩內(nèi)式、溢流式等型式廠房。一般一條壓力管道供水給一臺(tái)水輪機(jī)。水由有壓進(jìn)水口經(jīng)壓力管道引向水輪機(jī)。進(jìn)水口設(shè)于壩的上游面，設(shè)有攔污柵、事故閘門和檢修閘門。壓力管道全部穿過壩體的稱壩內(nèi)管，如豐滿水電站的壓力管道，上部穿過壩體，下部安裝于壩的下游面或壩體下游面的管槽內(nèi)稱壩后背管，如東江水電站的壓力管道，進(jìn)水后的壓力管道沿壩上游面敷設(shè)，至靠近底部然后水平穿過壩體的稱壩前引水管，如鳳灘水電站和牛路嶺水電站的壓力管道。壩式引水系統(tǒng)的縱剖面示意圖分別見壩內(nèi)管、壩后背管、空腹壩。

在水輪發(fā)電機(jī)組起動(dòng)試運(yùn)行中，用水充滿引水建筑物對施工和安裝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證的試驗(yàn)工作。當(dāng)水電站具備起動(dòng)試運(yùn)行條件時(shí)引水系統(tǒng)即可進(jìn)行充水試驗(yàn)。試驗(yàn)內(nèi)容包括主引水管道充水試驗(yàn)、閘門和蝴蝶閥或球閥試驗(yàn)、工業(yè)用水管路充水試驗(yàn)和排水試驗(yàn)。

主引水管道充水試驗(yàn)利用水庫的水對主引水管道進(jìn)行充水試驗(yàn)，檢查各個(gè)部位有無漏水。不同類型的水電站有不同的主引水管道，通常包括水電站進(jìn)水口、引水明梁(管)、引水隧洞、調(diào)壓室、壓力管道、閘門或蝴蝶閥、球閥、蝸殼和尾水管等。主引水管道充水是水輪發(fā)電機(jī)組起動(dòng)試運(yùn)行的前提，只有主引水管道充水試驗(yàn)通過，才能進(jìn)行水輪發(fā)電機(jī)組空載試驗(yàn)和水輪發(fā)電機(jī)組帶負(fù)荷試驗(yàn)口充水試驗(yàn)一般分兩個(gè)步驟進(jìn)行。

首先利用尾水充水閥從下游將水引入尾水管內(nèi)，在尾水管充水過程中隨時(shí)檢查水輪機(jī)的頂蓋、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、軸承密封和測壓系統(tǒng)管路、進(jìn)人門等處的漏水情況和測壓表計(jì)的讀數(shù)。如發(fā)現(xiàn)異常情況，需放空處理，可立即關(guān)閉充水閥，并打開尾水管的排水閥門通過排水泵向尾水渠排水。如尾水管充水無異常情況，在尾水閘門兩側(cè)壓力相等時(shí)可開啟尾水閘門。第二步從進(jìn)水口向引水系統(tǒng)充水，對于一般水電站首次充水要緩慢進(jìn)行以便排氣及槍查，因此可將進(jìn)水口閘門的充水閥或旁通閥打開一半。當(dāng)水流入引水管道后，在廠房內(nèi)從引水管道上的壓力表讀數(shù)逐漸上升至實(shí)際水頭時(shí)，說明主引水管道水已充滿。在充水過程中要檢查伸縮節(jié)、蝴蝶閥或球閥、悶頭及管道焊縫有無漏水情況。若蝸殼前沒有裝設(shè)蝴蝶閥或球閥，則引水管道充水時(shí)，水直接流入蝸殼，此時(shí)要檢查水輪機(jī)頂蓋、導(dǎo)水葉上部軸承等處有無漏水情況。在充水過程中要檢查引水管道的通氣孔、蝸殼排氣閥排氣是否暢通。長引水隧洞充水時(shí)，要防止隧洞排氣時(shí)沖擊進(jìn)水口設(shè)備。對于抽水蓄能電站.如上水庫無天然水源，則可從其他水源充水。

閘門和蝴蝶閥或球閥試驗(yàn)在主引水管道充水試驗(yàn)檢查合格后，用手動(dòng)和自動(dòng)方式在靜水中進(jìn)行閘門的啟閉試驗(yàn)，檢查啟閉機(jī)及閘門的工作情況。如裝有蝴蝶閥或球閥，則通過旁通閥向蝸殼充水，然后在靜水中以手動(dòng)和自動(dòng)方式進(jìn)行蝴蝶閥或球閥的啟閉試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)記錄閘門、蝴蝶閥或球閥的開啟和關(guān)閉時(shí)間。

工業(yè)用水管路充水試驗(yàn)對于從引水管道取水的工業(yè)用水系統(tǒng)，當(dāng)引水管道充滿水后，可打開工業(yè)用水管路的閥門調(diào)整水壓，使壓力水通草冷卻水、潤滑水、消防水等系統(tǒng)，檢查各部位的漏水情況和自動(dòng)化元件的動(dòng)作情況。對于直接從水庫取水或從尾水用水泵供水的工業(yè)用水系統(tǒng)，用類似上述充水的辦法進(jìn)行試驗(yàn) 。