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SL205-2015 水电站引水渠道及前池设计规范.pdf简介：

SL205-2015《水电站引水渠道及前池设计规范》是中国水利水电出版社出版的一份工程技术标准，该规范主要针对水电站的引水渠道和前池（即水电站引水建筑物的初始部分，通常用于接纳和提升上游来水）的设计提出了详细的规定和指导。

SL205-2015规范主要包括以下几个方面：

1. 设计原则：强调了引水渠道和前池设计应遵循的技术经济性、安全性、环保性和可持续性原则，要求设计应充分考虑地质、地理、气候等因素。

2. 组成部分及尺寸：规范规定了引水渠道和前池的基本组成，如进水口、进口段、转弯段、出水口等，以及各部分的尺寸和形状设计要求。

3. 材料选择：给出了适合不同地质条件和工作环境的材料推荐，包括混凝土、钢材等。

4. 结构设计：对渠道的结构形式、支护方式、防渗、排水、防洪等提出了详细的设计要求。

5. 安全与运营管理：强调了安全设施的设置、运行维护管理等，保证水电站引水系统的稳定和高效运行。

6. 环境保护：要求在设计中充分考虑对生态环境的影响，如水生生物保护、噪声控制等。

总的来说，SL205-2015《水电站引水渠道及前池设计规范》为水电站的引水系统设计提供了科学、合理、安全的技术依据，是水电工程设计的重要参考标准。

SL205-2015 水电站引水渠道及前池设计规范.pdf部分内容预览：

i+it） 2 A 2 R4/3

式中ht—一△α段的水头损失，m; n1、n2——上游和下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同 时，则ni=n2=n; R1、R2一一上游和下游断面的水力半径，m。 2计算时将整个明渠分成若干段，一般落水曲线水面变化 大，分段宜短；雍水曲线水面变化小，分段可长些。 3计算段内的断面形状、粗糙系数和纵坡宜一致，如有变 化宜作为分段的位置。 A.0.3各项水头损失的计算应采用下列公式，

中h一 △c段的水头损失，m； n1、n2——上游和下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同 时, 则 ni=n2 =n;

2013浙S16：塑料排水检查井(二).pdf1 沿程水头损失的计算公式：

Ar (niu) n22 h= R4/3 R:/3

渐变段的水头损失按下列规定进行： 1）当断面渐缩变化时，渐变段的水头损失按式（A.0.3一 2) 计算：

()+ h.=h.十ht =f。( 2g 2g

式中B—一按中心线水面高程算得的水面宽度，m; L一弯道中心线的长度，m; C一一谢才系数; R—一水力半径，m; 一弯道中心线半径，m；

C?R Ay=K"B gr

u一断面平均流速，m/s； K一一超高系数，对于梯形和矩形明渠的简单圆曲线式弯 道，可取K=0.5。 5门槽、拦污栅的水头损失计算参照SL285进行。

B.0.1本附录适用于侧堰段为矩形断面棱柱体渠道，且渠内水 流为缓流的情况。 B.0.2如图B.0.2所示，侧堰段恒定变量流可用数值计算求 解，也可用基本微分方程计算，其方程如下：

式中 渠道底部纵坡； 侧堰段的水力摩阻坡降，用谢才公式计算； 动量改正系数，可取1.1； Q 侧堰段任一断面的渠道流量，m3/s； Ucosp 侧向出流速度在渠道流速方向上的分量，m/s； U 侧堰段渠道任一断面的平均流速，m/s； 个 侧向出流影响系数，可取1.21.7； h 侧堰段任一断面的渠道中线水深，m； 一一与h相对应的断面面积，m； B一一与 A 和 h 相对应的水面宽，m; g一一重力加速度，m/s²。 1对于沿程减量流的侧堰，其单宽流量为：

中P一 侧堰堰高，m； mL一一侧堰流量系数。 2当把堰上水头用侧堰首末端的平均值来表示，即H=

图B.0.2明渠侧摆溢流示意图

QL =ml L/2g H3/2

1当水电站在设计流量下正常水位运行时，侧堰不溢水； 当水电站突然丢弃全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出 时，为控制工况。此时，侧堰下游引水渠道流量为零，侧堰泄流 能力可按式（B.0.2一4）确定。 2根据试验资料，这种情况下H/H2=0.9～1.0，可近似 看作H～H²，其流量系数mL宜取（0.9～0.95)mo，其中mo 为正堰的流量系数。 B.0.4对于渠道沿程设两道侧堰的布置，应按下列方式进行 计算： 1当确认存在水电站正常运行两道侧堰也同时过水的工况 时，则应利用上述公式和渠道水面线计算公式，通过试算，求得 在渠道入渠流量Q。、第一道侧堰泄流量QL1、第二道侧堰泄流量

QL2、机组最大引水流量Qp的条件下的动态平衡，并且水轮机 导叶按推得的前池水位来操作，计算方可成立。 2鉴于侧堰段的水流为复杂的三维流动，用一维流水力学 方法进行计算，只能得到近似的结果，对重要工程或条件复杂的 布置宜进行水工试验。

C.0.1按明渠非恒定流的基本方程一一圣维南方程进行涌波 算。对任一形状断面棱柱体明渠，其运动方程和连续方程为：

△Q =C, B's. ±Uno B 2Ano B', =Bno + me.

1水电站突然丢弃负荷时涌波分析示

Atn= C C=(C. +Ca+1) 2 21△Q。

Wn+1 =Sn+1(fo,n+1 + fn+1 +Vfo,n+1fn+1 )

fo,n+1 =[Bo0 +m(n+1 +△n+1)］(Sn+1+△n+1) (C. f n+1 =(Bn+1,0 + mn+1)6n+1 (C.

fo.n+1 = [Boo + m(en+1 +△n+1)](En+1 +△n+1)

[fn+1 =(B.+1.0 + mEn+1)en+

式中k一所分渠段的数目； △t一各渠段长度内涌波的行驶时间，S。 4）在t=T时刻，渠首断面的水位为√L，前池处的水位 为又"。：

VL=VLO+SL 7%= V1

式中√Lo一L一L断面处初始的水位，m。 2第二阶段：计算反射波（顺行负涌波）由L一L断面传 播到0一0断面所需的时间T2。 1) 波流量为:

BL =BLo + mE

BL一L一L断面在逆行正涌波波高一半处的过水断面宽 度，m。 2）反射波的传播速度可采用简化了的公式：

AnL + QL g Ba Anl

武中AnL、BnL 当渠中水位为√L时，任一n一n断面处的

4)涌波往返一次的总历时为：

K一一计算段流量模数的平均值，用该段的平均水深来 确定； S. n一n断面和O一0断面间自由水面初始的降落差 值，m。 2）借助上述方法，任设一个S值进行计算，直到所设的 s.值满足式（C.0.2－2）所求出的C.值为止，并依 次求出沿程各断面的s.值和渠首L一L断面的值 逆行负涌波传播到L一L断面的总历时为：

式中K一一计算段流量模数的平均值，用该段的平均水 确定：

3）当tT，时刻，渠首L一L断面的水位为

1将恒定流时的堰上水头乘以1.1～1.2的系数，把这时的 水位定为最高涌波水位。对侧堰上游的渠道内的水面线，可依恒 定缓变流方法，以侧堰首端断面水深为起点（水深等于堰高加堰 上水头）向上游推算出水面线，将各处水深乘以1.1～1.2的系 数构成新的水面线，在此基础上再加安全超高，以确定其所需渠 顶高程。 2对于入渠流量Q。>Qp，水电站以流量Qp正常运行，而 司时侧堰以Q。一Qp的流量泄出的条件下，突然丢弃全部负荷的 情况，可视布置情况而定。当侧堰处于前池内或靠近前池处时， 其处理方法同前款。当侧堰位于距前池相当远处时，则应首先计 算确定出前池与侧堰间渠道的涌波高度，在此基础上再加上安全 超高，确定出渠高程；而对侧堰上游渠道仍按前款方法处理： 但应乘以1.2的系数构成新的水面线，再加上安全超高，确定该 段渠顶高程。 3对重要工程或布置条件复杂时，进行水工试验

附录 D前池虹吸式进水口的设计

D.0.1前池虹吸式进水口的体型和参数主要包括流道形式与断 面尺寸、形成虹吸的方式及设施、驼峰喉道顶部高程、进水口淹 没深度等。应综合考虑并通过技术经济比较后确定。 D.0.2对于图D.0.2所示的矩形断面虹吸式进水口，其特点 是：断面由高矩形进水口（1一1断面）等宽过渡到矩形喉道 （2一2断面），再经适当长度l1的渐变段变到圆形，其主要参数 可在下面的范围内选择：

D.0.2矩形断面虹吸式进水口示意

喉道断面的宽高比：b。/h。=1.5～2.5。 喉道中心半径与喉道高之比：r/h=1.52.5。 3 进口断面面积与喉道断面面积之比：A1 /A。=2～2. 5,

hB,a=十十h。+ 2g Y

式中r。 一喉道断面中心半径，m。 计算结果应满足下列条件：

vi ro 2g Y ho ro 2

hB.a

表D.0.3水温与水的汽化压强水柱高关系表

S=(1 ～ 1. 57)Fro

Fro= 0 gh。

式中Fro一一喉道断面的水流弗劳德数。 D.0.5 虹吸的发动与断流宜选用下列的几种装置和方法来 实现： 1 用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型 2 自发动。 3 水力真空装置。 4 水箱式抽气装置。 D.0.6 断流装置常采用真空破坏阀。在已知hB，a值时，真空破

式中Fr。一一喉道断面的水流弗劳德数。 0.0.5虹吸的发动与断流宜选用下列的几种装置和方法来 实现：

D.0.6断流装置常采用真空破坏阀。在已知hB,a值时，真空破 坏时的瞬间最大进气量可按式（D.0.6）估算：

式中 真空破坏阀系统的流量系数； 从

Q。= pμw a ^ P /2ghB.a P

Wa一一真空破坏阀的断面面积，m² p、pa一水和空气的密度。 1可根据式（D.0.6）合理选择真空破坏阀的形式和直径。 2对于虹吸发动和断流的装置和方式，设计时应因地制宜 参照已建工程的经验，经论证比较后合理选择应用

Wa一真空破坏阀的断面面积，m"； p、pa一水和空气的密度。 1可根据式（D.0.6）合理选择真空破坏阀的形式和直径。 2对于虹吸发动和断流的装置和方式，设计时应因地制宜， 参照已建工程的经验，经论证比较后合理选择应用

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水利部北京勘测设计研究院 本标准参编单位：四川水利水电勘测设计研究院 湖南省水利水电勘测设计研究院 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设 计研究院 本标准主要起草人：林可冀韩立 罗观育 艾克明 谢致刚 吴季宏 麦达铭 陶志成 沈征明 宋友海 谢文伯 唐进虎 吉尔格 昌卫安 鲍筱斌

中华人民共和国水利行业标准

水电站引水渠道及前池设计规范

GB 17467-2020-T 高压-低压预装式变电站（无水印 带书签）附录 A 引水渠道恒定流水力计算 102 附录 B 侧堰水力计算.. 103 附录C 引水渠道系统涌波计算 101 附录 D 前池虹吸式进水口的设计 10