四、泄水消能特点
2、拱坝： 拱坝泄流应避免： 防止发生危害性的河床集中冲刷。水流过坝后具有向 心集中现象，水舌入水处单位面积能量大，造成集中 冲刷。 防止危及两岸坝肩的岸坡冲刷或淘刷。拱坝河谷一般 比较狭窄，当泄流量集中在河床中部时，两侧形成强 力回流，淘刷岸坡。
四、泄水消能特点
2、拱坝消能方式：水垫消能、挑流消能、窄缝式消能
四、泄水消能特点
水垫消能 水流从坝身泄洪孔直接跌落到下游河床，利用下游
水垫消能。水垫跌流消能最为简单，但由于水舌入水 点距坝趾较近，需要采取相应的防冲措施。
四、泄水消能特点
挑流消能
鼻坎挑流式、滑雪道式和坝身泄水孔式大都采用各
种不同形式的鼻坎，使水流扩散、冲撞或改变方向，
在空中消减部分能量后再跌入水中，以减轻对下游河
（1）绝对高程：点X至大地水准面的铅垂距离，又 称为海拔。
（2）相对高程水文要素 2、流量：河流某断面某时刻的流量，是指在该时刻单 位时间内流经该断面的水体积。
测验方法很多，常用的方法为流速面积法，其中包 括流速仪测流法、浮标测流法、比降面积法。流速仪 测流法和浮标测流法是通过测量流速和断面来推求流 量，则是我国目前使用的基本方法。 3、降水量：指一定时段内降落在某一点或某一面积上 的雨量，单位为mm，记至小数后一位。（日雨量是以 每天上午8点作为分界，将本日8点至次日8点的降水量 作为本日的降水量。）
二、水工建筑物
包括水工建筑物的分类、水库
二、水工建筑物
（一）水工建筑物的分类 水工建筑物： 为满足发电、灌溉、供水等方面的效益，需要在河流 的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配 水流。这些建筑物通称为水工建筑物。 水利枢纽：由不同水工建筑物组成的综合体称为水利 枢纽。 水工建筑物种类繁多,按其作用,可以分为以下几类:一 般性建筑物与专门建筑物。
一、河流
（二）河流的水文特征
5、过程线：表示水文要素随时间变化的曲线称为过 程线。 6、流量（或水位）过程线：以横坐标表示时间，纵坐 标表示流量（或水位），按照时间顺序将逐日平均流 量（或水位点绘在纸上，连接各点的曲线，即为流量 （或水位）过程线。 7、洪水过程线：为研究一次洪水而绘制的短期流量过 程线称为洪水过程线（一般以瞬时流量为纵坐标，以 时间为横坐标。）
一、河流
（二）河流的水文特征
1、丰水年：某些年份雨量大，河流水量多，称为丰 水年。 2、 枯水年：某些年份雨量少，河流水量少，称为枯 水年。 3、汛期：一年中，一般来说，夏秋季节雨量大，河流 水量多，称为汛期或洪水季节。（5月-10月） 4、枯期：冬春季节雨量小，河流水量小，称为枯期。 （11月至次年4月）
型的消能建筑。这是一种安全经济的消能方式，主要
运用在高拱坝泄洪消能中。
水垫塘： 长：400m 底板高程：EL.560m 二道坝： 坝顶高程：EL.606m
谢 谢！
三、水电站类型
三、水电站类型
2、引水式开发： 这种电站采用坡度较缓的明渠或隧洞等引水道，将水 引至其末端形成集中落差。为了将水流引入引水道， 常在引水道的起端修建拦河闸或较低的坝来拦截河流。 一般分为有压引水式和无压引水式两种
三、水电站类型
有压引水式 有压引水式水电站特点： （1）水流状态为无自由水面的有压流 （2）小流量高水头。
床的冲刷。
由于消能需要，避免 向心集中，7孔深孔 分4层采用不同的挑 角及平面偏转角，使 水舌纵向拉开、错落 入池。
四、泄水消能特点
窄缝式消能 将泄水建筑物末端缩成窄缝，迫使水流横向收缩，
形成窄而厚的射流，再经挑坎抛向空中，最后跌入下 游水垫的消能方式。这种方式属收缩流消能，也是挑 流消能的特殊方式。
一、河流
（二）河流的水文特征 8、洪峰流量：一次洪水的最大流量称为洪峰流量。 9、洪水总量：一次洪水的总流量称为洪水总量。 10、洪水历时：洪水涨落所经历的时间称为洪水历时。 11、重现期： 指平均多少年可能出现一次（或多少年 一遇）。例如，百年一遇的洪水流量为800m3/s的洪 水，就是指平均一百年可能出现一次流量800m3/s的 洪水，也可以说等于或大于800m3/s的洪水的频率是 1%。
四、泄水消能特点
窄缝式消能 窄缝挑流消能的特点是水流先在坎内被迫强行收缩，
从窄缝挑坎射出后，在铅直向和纵向(顺流向)的扩散和 在空中掺气比较充分，水流呈窄而长的条形分散落入 较大范围的水垫中，撞击、紊动和摩擦等消能作用也 发挥得比较充分。
四、泄水消能特点
水垫塘和消能池的区别 设置目的不同： 水垫塘像一张垫子一样铺在坝下游，目的是减轻下泄 水流对坝基的冲击，用在自由跌落或挑流消能中。 消力池的目的是控制下泄洪水的流态，形成利于消能 的水跃，用在底流消能中。
水工基础知识介绍
李论 2020.10.20
目录
一 河流 二 水工建筑物 三 水电站分类 四 泄水消能特点
一、河流
包括河流的水文要素、河流的水文特征
一、河流
（一）河流的水文要素
1、水位：河流某断面某时刻的水位，是指该时刻在 某断面的水面对于国家规定的水准零点的高程，以米 为单位。1956年国家规定各水准点采用黄海高程系统， 即以青岛验潮站求得的黄海多年平均海水面为统一的 高程零点基面。
三、水电站类型
三、水电站类型
水能计算 N=9.81HQR 效率
H：水头 Q：流量 R：水电站的
水电站按集中落差的方式分为： 1、坝式 2、引水式 3、混合式
三、水电站类型
1、坝式开发： 坝式水电站是在河道上修建坝来抬高上游水位，形成 落差。坝式水电站按照厂房的布置又可分为如下几种 类型。 （1）坝后式水电站（特点：水头较高、厂房不挡水、 能调节、厂房和坝可以用缝分开。；适用条件：H.>25 米，河流的中、上游。 （2）坝后溢流式水电站 当水电站建在较窄的河床上时，此时将厂房布置在溢 流坝下游，溢流口泄下的水流通过厂房屋顶射入下游 河床中。如新安江（浙江省）、乌江渡（贵州省）。
二、水工建筑物
（二）水库的特征和库容
1、水库分类： A、日调节：只能对当日的天然来水量进行重新分
配，可以承担负荷变化。 B、周调节：只能对一周内的天然来水量进行重新
分配，可以承担负荷变化。 C、年调节：汛期将多余水量蓄在水库内，供枯水
期使用，调节周期为一年。 D、多年调节：把丰水年多余水量拦蓄在水库内，
二、水工建筑物
（一）水工建筑物的分类 （4）输水建筑物：为灌溉、发电和供水的需要，从上 游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水函管、 渠道、渡槽等。 （5）整治建筑物：用以改善河流的水流条件，调整水 流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波 浪和水流对岸坡的冲刷，如导流堤、护底和护岸等。
二、水工建筑物
一、河流
（一）河流的水文要素 4、含沙量：河流某断面某时刻的含沙量，是指单位体 积的浑水中所含悬移质的干重量。 泥沙按其不同的运动方式可分为悬移质和推移质。 悬移质是指悬浮在水中水流向下移动的泥沙。 推移质是指贴近河床的一层为水流推动而下移的泥沙。 同一泥沙颗粒是悬移质还是推移质，一方面取决于自 身的重量，另一方面取决于水流的速度。一般而言， 河流中悬移质的数量多于推移质。
三、水电站类型
3、混合式开发： 在河段适宜地段拦河筑坝，坝址上游落差由坝集中， 坝下游水头由有压水道集中，而水电站水头由这两部 分组成。
四、泄水消能特点
四、泄水消能特点
1、重力坝： 重力坝的消能建筑：消力池、挑流鼻坎 消能方式： （1）底流式水跃消能：在坝下游设置消力池，使水流 在限定的范围内产生水跃，利用旋滚、摩擦等消耗其 能量。 （2）挑流消能：在溢流坝底部修建一挑流鼻坎，将高 速水流挑向空中后跃入河中。要求地质条件较好。 （3）面流消能： （4）消力戽消能：（在坝脚处设置反弧水戽）
其引水建筑物为压力隧洞或压力钢管。发电流量由有 压进水口引入压力隧洞，经压力管道进入厂房内水轮 机，压力隧洞与压力管道之间可能设有调压井（室）。 发电后的尾水经尾水渠排往下游。
三、水电站类型
无压引水式 无压引水式水电站特点： （1）水流状态为有自由水面的自由流 （2）流量小。 其引水建筑物为无压明渠或无压隧洞。发电流量由进 水口引入渠道，至渠道末端压力前池后经压力管道进 入厂房内水轮机，发电后的尾水经尾水渠泄往下游。
（一）水工建筑物的分类
1、专门性建筑物 （1）水电站建筑物：如水电站的压力管道、压力前池、 调压井和电站厂房等。 （2）灌溉建筑物：如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和 倒吸虹等。 （3）水运建筑物：保证河流通航及浮运木材而修建的 建筑物，如船闸、升船机、筏道等。
二、水工建筑物
（一）水工建筑物的分类 1、专门性建筑物 （4）给水、排水建筑物：如自来水厂的抽水站、滤水 池和水塔，以及排除污水的下水道等。 （5）渔业建筑物：为了使河流中的鱼类通过闸坝而修 建的鱼道、升鱼机等。
二、水工建筑物
（一）水工建筑物的分类 1、一般性建筑物（不仅为某一水利事业部门服务的水 工建筑物） （1）挡水建筑物：用以拦截水流，抬高水位或形成水 库，如各种闸、坝以及为抗卸洪水或挡潮沿江河海岸 修建的提防等。 （2）泄水建筑物：用以宣泄多余水量、泥沙和冰凌或 人防、检修而放空水库、渠道等以保证坝和其它建筑 物的安全。如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。 （3）取水建筑物：用以自水库和河流取水以供灌溉、 发电、给水的需要，如进水闸、抽水站。
三、水电站类型
（3）坝内式水电站 水电站厂房布置在混凝土坝坝体内，厂房是坝体的一 部分，起坝顶可以溢流，如上尤江（江西省）、凤滩 （湖南省）和枫树坝（广东省）。 （4）河床式水电站 厂房是挡水建筑物的一部分：适用条件：水头一般小 于25米，一般库容小，适用于下游、中下游。
坝式水电站的优缺点： 优点： a、可用水库进行调节，综合利用 b、引水系统短，水头损失小 c、工程比较集中 缺点：淹没损失大
补充枯水年水量的不足。