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ICS27.140P59备案号：J762—2007中华人民共和国电力行业标准DL/T5079—2007代替DL/T5079—1997水电站引水渠道及前池设计规范Designspecificationsforhydropowerheadraceandforebay2007-12-03发布2008-06-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布水电站引水渠道及前池设计规范条文说明第一章、目次1范围······································································474总则······································································485引水渠道布置··························································506引水渠道纵坡及横断面设计········································587前池及调节池布置设计··············································648水力设计································································90第二章、1范围表1为国内部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性。由表1可见，国内已建的渠道引水式电站尚无一座Ⅱ等或Ⅰ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；在平原、丘陵地区，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50MW的Ⅳ等以下——小（1）型、小（2）型水电站，故本规范是针对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等水电站编制的。表1部分Ⅲ、Ⅳ等渠道引水式电站的主要特性A.1序号A.2电站名称A.3地址A.4电站特性A.5引水渠道长度mA.6引水渠道设计流量m3/sA.7装机容量MWA.8设计水头mA.9发电流量m3/sA.101A.11东西关A.12四川武胜A.13180A.1417.0A.151296.0A.16373.26A.171296.0A.182A.19南津渡A.20湖南永州A.2160A.2214.5A.23468.42A.243991.0A.25480.0A.263A.27华安A.28福建华安A.2960A.3047.0A.31160.0A.328000.0A.33160.0A.344A.35遥田A.36湖南耒阳A.3750A.3811.8A.39466.7A.401528.0A.41477.7A.425A.43关脚A.44贵州镇宁A.4548A.46133.5A.4741.5A.482637.0A.4945.0A.506A.51马回A.52四川蓬安A.5346.1A.5411.4A.55450.0A.56455.6A.57450.0A.587A.59草坡A.60四川汶川A.6145A.62391.0A.6314.4A.645432.0A.6516.0A.668A.67磨房沟二级A.68四川冕宁A.6937.5A.70457.8A.719.75A.723015.0A.7313.65A.749A.75苏帕河A.76云南保山A.7730A.78232.0A.7916.0A.805399.0A.8116.0A.8210A.83喀什二级A.84新疆疏附A.8526.4A.8696.0A.8732.16A.8826446.0A.8938.0A.9011A.91玛河三级A.92新疆玛纳斯A.9326.25A.9469.04A.9546.5A.962500.0A.9756.0A.9812A.99西大桥A.100新疆阿克苏A.10126A.10218.5A.103160.0A.1049150.0A.105160.0A.10613A.107南二A.108福建南靖A.10925A.11091.0A.11125.0A.11210779.0A.11325.0第三章、4总则4.0.1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，收集了近百个水电站工程的资料，总结了不同类型工程在渠线选择和布置、渠道—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入规范，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。4.0.2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、西南地区的工程中较常见，冰冻问题则是在寒冷地区水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，造成水电站运行中断。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，以保证水电站正常运行和减少电能损失。在多泥沙条件下修建引水渠道式水电站，应做好防沙、排沙工程的设计，避免停机冲沙，或动用大量劳力清淤而造成经济损失。对寒冷地区的水电站，则应按有关专业技术规范的有关规定，做好导冰、排冰设施的布置和设计。4.0.3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，以及水电站将投入的电网情况和对水电站运行的要求（如是否要求水电站承担事故备用），水电站的机组特性等。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的设计有间接关系。因此，渠道和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。第四章、5引水渠道布置5.1引水渠道线路的选择5.1.1～5.1.3线路选择是引水渠道设计的重要环节，线路选择得合理，可给施工带来方便，减少维护管理费用，提高水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5432.44m，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设计及建设中去。5.2引水渠道形式的选择5.2.1～5.2.2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。当水电站甩部分或全部负荷时，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，称为自动调节渠道；当水电站甩部分或全部负荷时，渠道内的水位仅能升高至引水渠或前池溢流堰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堰，也可采用虹吸式泄水道或其他形式。侧堰是开敞式泄水建筑物，对于给定的流量，泄水时的堰上水位，就相当于该流量下机组突然甩负荷时的涌波水位。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、丘陵地区，应对采用自动或非自动调节渠道进行方案比较，择优选用。四川省蒲阳河双柏水电站，地处平原、丘陵地区，设计水头为10.5m，装机容量为2×5MW，机组引用流量为2×60.8m3/s，引水渠道总长1106.5m，底宽10.2m，边坡为1:1，底坡为1/3000。设计时，对自动调节渠道和非自动调节渠道做了方案比较，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容量为180MW的渠道引水式水电站——四川东西关水电站，其引水渠道长度为373.26m，渠道位于深50m左右的挖方地段，虽然取水河道（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列出了国内部分自动调节渠道的工程特性。表2国内部分自动调节渠道的工程特性A.114工程名称A.115谭家堰A.116双柏A.117红石桥A.118永久A.119晨光A.120301A.121遥田A.122南津渡A.123沉江渡A.124地址A.125四川省都江堰市A.126四川省都江堰市A.127四川省彭县A.128黑龙江省汤原县A.129黑龙江省依蓝县A.130吉林省安图县A.131湖南省耒阳市A.132湖南省永州市A.133湖南省城步县A.134电A.135装机A.1362×5.0A.1372×5.0A.1382×A.1392×2.5A.1405×2.5A.1413×3.0A.1424×12.5A.1433×A.1443×站容量MW10.020.03.2A.145设计水头mA.14612.2A.14710.5A.14819.3A.1496.2A.1506.2A.15127A.15211.8A.15314.5A.15430.5A.155设计流量m3/sA.1562×55.7A.1572×60.8A.1582×62.49A.1592×53.5A.1605×53.5A.1613×13.29A.162466.7A.163468.42A.16437.8表2（续）A.165工程名称A.166谭家堰A.167双柏A.168红石桥A.169永久A.170晨光A.171301A.172遥田A.173南津渡A.174沉江渡A.175地址A.176四川省都江堰市A.177四川省都江堰市A.178四川省彭县A.179黑龙江省汤原县A.180黑龙江省依蓝县A.181吉林省安图县A.182湖南省耒阳市A.183湖南省永州市A.184湖南省城步县A.185引水渠道A.186渠长mA.1871080A.1881106.5A.1891837A.1903700A.1912737A.192228A.1931528A.1943991A.195639A.196底宽mA.1979.0A.19810.2A.19910A.20026.5A.20144A.2026A.20360A.20448.5A.2053.0A.206边坡系数A.2071:1A.2081:1A.209A.2101:2A.2112A.2122A.2131:1.5A.2141:2A.2151:1.5A.216底坡A.2171/2000A.2181/3000A.2191/3000A.2201/7500A.2211/10000A.2222.55/1000A.2231/4222A.2241/12000A.2251/6000A.226设计流量m3/sA.227143A.228149.3A.229131A.230107A.231260A.23239A.233477.7A.234480A.23537.8A.236设计水深mA.2374.2A.2384.58A.2394.2A.2403.68A.2413.42A.2425.6A.