摘要：随着当前社会经济的进步，我国电力行业发展极为迅速，水电站作为反应电力企业生产运行效益的关键，对其进行实时的专业设计分析便显得极为必要。接下来本文将对引水式水电站设究进行一定研究探讨，并结合实际对其做相应整理和总结。
关键词：引水式；水电站；设计研究
引水式水电站是引水发电站中较为简单的类型，对其进行设计时应明确其所具有的工程特点，注重其规模性、涉及专业知识范围、影响因素等，以此使整个设计方案合理性和可行性完全得以体现。
一、引水式水电站坝址、渠道及枢纽选择设计分析
①进行引水式水电站设计时，先要结合实际对其坝址选择做全方位设计分析，收集整理区域内自然环境条件和气候信息等，对当地地质做全方位勘察，且在此期间针对工程投资就综合管控做方提前案设定。做好引水源计算分析，注重引水式水电站对水源的高要求，选择河床稳定水量较大河段为坝址来开展进行后续设计工作。这个过程中相应专业工作人员要明确渠道设置要在河水溢出带下游，以此最大限度提升河水从河床两侧溢出量，继而提高对应水电站整体发电量。结合地区所处方位，针对冬季河流上游可能存在冰量较多河道，做除冰方案设计等措施确保水电站后续运行发电效益不会受到影响。
②对引水式水电站渠道进行选择设计时，注重其形式与周边自然环境及水电站结构的搭配性，在实际实践期间按照相关操作流程做好实地考察调研工作，密切关注水流方向等信息，进行河道轴线与排冰泄洪在同一直线的基本设定，以此最大限度保护河道不会受损同时提升水电站发电效益。
③进行水电站枢纽位置选择及设计时，要充分结合工程开发具体方式与相应河流流向做合理布控，当前水电站枢纽位置布控形式主要是按照坝、闸混合布置或全闸布置来体现，实际实践期间主要按照当地情况及工程特点信息，选取针对性布控形式[1]。
二、引水式水电站设计分析
1、整体引水渠道设计分析
①在明确引水式水电站坝址、渠道及枢纽选择设计基础上，对其整体引水渠道线路的设计要结合实际做好对引水渠道轴线的选择把控，渠道作为整个水电站能够运转的关键，对其进行合理设计，确保其利用太阳温度有效提高水温，避免冬季结冰状况发生。以此为前提进行相应设计，且此期间必须注重其对区域内可能存在耕地占用情况做尽量规避，尽可能将渠道选在较高位置。渠道施工期间按照明渠、暗渠等方式布控，提升渠道过流质量，根据当地气候信息，针对寒冷地带最好将渠道弯矩半径进行水面宽度的十倍设置，降低气候因素影响渠道输送效率情况；而针对需要衬砌灌溉渠道则做超过水面宽度两倍设置，以此使渠道传输效果能够充分体现。进行渠道断面设计时，对地面坡度如果存在较大起伏时，可选取窄深式断面设计，并对断面做盖板设置，减少异物进入同时有效防止冬季水热量流失，以此确保相应饮水式水电站运行稳定性。
②引水渠道设计中的渠道纵坡设计也是确保其最终呈现效果能够完全达到预期的关键，渠道纵坡决定着整个水流速度，因此对纵坡倾斜性及平缓性做实时计算，明确纵坡设计过平会产生积淤，影响引水效率和引水质量；而纵坡过陡则会使渠道引水运行安全性和稳定性受损。因此在此期间根据相应工程在区域内所处结构、位置、特点进行不同方位的流段纵坡角度设计，在满足引水质量和引水效率的前提下，确保其引水期间稳定性和安全性能够充分得到保障[2]。
2、引水式水电站压力前池设计分析
①进行引水式水电站压力前池设计时，先要明确其是提高整个水电站实际运行效益的关键部位，对其进行位置选取时要以稳定发挥其功能作用为前提，因此要防止将其进行填方或地基不稳部位设置，选取靠近水电站的天然地基为压力前池位置，规避顺坡裂缝发育地段同时防止滑坡现象出现。与此同时此期间对其区域内水文地质信息做全方位勘察，消除前池施工过程中外界影响因素，确保压力前池质量和安全性完全达到工程预期要求。
②注重压力前池与渠道的衔接性，确保渠道饮水过程的实效性，综合考量前池进水室中心线与相应引水渠道中心线呈平行状态，以此最大限度提升整个饮水过程的流畅性和高效性，减少水资源流失。同时将压力前池与引水渠道末端做全面对接，对平面两边做对称设计，针对扩展角进行现场计算划分，将扩展角控制在不超过15°范围内；针对底边纵坡可结合实际情况做1：4左右斜坡段设定，并确保其与室底板进行实时连接，此期间对相应前室宽度设计可做进水室宽度2倍左右设计，相应前室长度取前室宽度3倍左右设计，突出引水渠道末端直度，有效规避污物沉积导致水电站发电效率下降的状况发生。明确前室末端底板高程设计必须必进水底板低，但最低限度不能超过一米，做好前池中引水水流速度的实时设定，根据工程实际结构特点做全面计算，继而使压力前池本身功能作用充分得以发挥。针对冬季结冰情况，对其进行排冰措施设定，在进水室前进行挡冰板设定，将挡冰板底部做压力前池冬季运行水位以下50CM设置，以此防止冬季引水过程中冰凌进入进水室，保障发电站整体运行实效性。
③进行前池水位设计时，相关工作人员需要将引水渠道流量设计定值的渠道末端水位做正常水位看待，在水电站运行期间一旦其突破全部负荷，对应涌波便可看做前池最高水位；而在枯水期最小引水位发电流量即前池最低水位。在实际实践期间，相应专业人员在确定实际水位时，要进行反复多次的试验按照严格规范操作步骤，确保最终所取得水位数据的真实性和准确性，以此使整个引水式水电站设计质量达到工程预期要求。
3、引水式水电站装机容量设计分析
进行引水式水电站装机容量设计时，其作为确定整个水电站工作量的关键，结合水电站调节特性做相应装机容量设定。这个过程中主要按照相关公式逻辑做对应计算，比如对无调节水电站其装机容量设定，应按照，N水、工=N保、无=9.81ηQ设H设，其中：N水、工=保证出力（按历史设计保证率）；N保、无=9.81ηQ设H设；Q设―设计枯水日平均流量（m3/s）；H设―相应的日平均净水头；得出其最大工作容量后，最终确认其装机容量，其确定流程如下图。
而针对日调节水电站装机容量设定，按照水电站日负荷图峰荷区域进行电能曲线积累分析，其主要先根据相应电力系统设计水平年日最大负荷图，之后进行提点能积累曲线绘制，在利用图解法得出其最大工作容量，以此确认其装机容量。
结束语
综上所述，通过对引水式水电站设计研究分析，可看出其在实际实践期间所涉及专业节点较多，整个设计环节所需综合考量因素较多，因此注重对其设计过程的专业性和规范性，严格按照合理步骤框架进行设计作业，是相应引水式水电站质量能够得到保障的关键。
参考文献：
[1]陆云才.HLJ水电站特殊地质段引水渠道设计[J].水科学与工程技术，2018（01）：56-59.
[2]何岚.某水电站引水发电洞1号施工支洞封堵体设计[J].山西建筑，2010，36（27）：360-361.
论文作者:韦乐
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/13
标签：水电站论文; 渠道论文; 对其论文; 装机容量论文; 水位论文; 坝址论文; 压力论文; 《防护工程》2018年第36期论文;