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在河道上拦河筑坝抬高上游水位,形成较大的上下游水位差,构成水电站水头,这种水能开发方式称为坝式开发。采用坝式开发的水电站称为坝式水电站。坝式开发可用形成的蓄水库调节流量,使得水能利用程度较充分。蓄水库可同时解决防洪、供水等部门的水利问题。坝式水电站一般建设在非溢流坝段,常见的是河床式水电站与坝后式水电站。
河床式水电站
河床式水电站大多建造在河流中下游河道底坡平缓的河段上。水电站厂房与坝排成一体,共同阻挡河水,这种坝一般不高,中小水电站水头为10m左右,主要靠流量大出力,属低水头大流量型水电站,图1是河床式水电站厂房横剖面图。图1是河床式水电站厂房横剖面图。
图1 河床式水电站厂房横剖面图
河床式水电站水头低,不会形成大面积水库,通常建在河流的中下游。河床式水电站枢纽最常见的布置方式是泄水闸(或溢流坝)在河床中部,厂房建在一边或两边。广西西津水电站是河床式水电站,图2是该电站照片,左侧是溢流坝拦截河水,右侧是河床式厂房即拦截河水又让通过的河水推动水轮机发电。
图2 西津水电站
西津水电站枢纽总坝长约800m,最大坝高41m,平均落差20m。图片左侧是土坝与重力坝;靠中部是溢流坝,用于宣泄洪水,溢流坝段长112m;右侧是河床式厂房,厂房段长132m,厂房即拦截河水又让通过的河水推动水轮机发电,主厂房长103.5m、宽58.35m、高60.9m,厂房内安装4台转浆式水轮发电机组,总装机容量23.44万kW。
湖北葛洲坝水利枢纽是大型河床式水电站,大坝为混凝土重力坝,全长2595 米,最大坝高53 . 8 米,大坝布置从右岸起:大江冲沙闸、一号船闸、大江电站厂房、二江泄水闸、二江电站厂房、二号船闸、三江冲沙闸、三号船闸,葛洲坝水库总库容15.8亿立方米。图3是葛洲坝水利枢纽的照片(三江部分太远未标识)。
二江泄水闸是主要泄水通道,是敞开式平底泄水闸,有9 个闸段,共2 7 个闸孔。敞开式平底泄水闸的上部没有阻挡水流的胸墙或档板,闸通道的底板是平直的,所以泄流能力大,有利于泄洪、冲沙、过木、排污、排冰等。
发电站采用低水头轴流式水轮机,大江电站厂房装有14 台各为1 2 . 5万千瓦的水轮发电机组;二江电站厂房装有2 台17 万千瓦水轮发电机组与5 台1 2 . 5万千瓦水轮发电机组,葛洲坝电站装机总容量为2 7 1. 5 万千瓦。
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