引水式水电站

引水式水电站

Conduit Type Hydroelectric Station

在河流中上游或坡度较陡的山区河流上，常利用修建坡度平缓的引水道（渠道、隧洞或管道），把开发河段的坡降集中起来，形成水电站的水头，这种开发方式称为引水式开发。用引水道集中水头的水电站，称为引水式水电站。引水式水电站按引水的水流状态分为有压引水式水电站与无压引水式水电站。

有压引水式水电站

为了方便对有压引水式水电站的理解，设定一个假想的地理模型，图1就是该有压引水式水电站的平面布置图。这是一节坡降较陡峻的迂回流动的河段，从上游取水点到下游电站出水点的河道长达40km，但两点间直线距离只有5km，而且两点间落差达到500m，两点间山体不太厚。电站工程主要是在上游取水点建一拦河坝形成水库，从水库挖隧洞与铺管道连接到下游电站。

图1 有压引水式水电站平面布置图

图2是该引水式水电站的垂直剖面示意图，因为高山上的水库与山下的发电厂房距离远无法在图中全面表示，把高山上的水库与山下的发电厂房分两块绘制，中间的蓝色箭头线表示上方压力管道与下方压力管道是同一根管道。从水库挖3km隧洞穿过山体，再铺设3km压力管道通向下游电厂厂房。

图2  有压引水式水电站垂直剖面示意图

由于该引水式水电站的引水道（压力隧洞、压力管道）内是充满有压力的水流，称为有压引水式水电站。 云南鲁布革水电站是有压引水式水电站，图3是云南鲁布革水电站上游水坝照片。

图3  云南鲁布革水电站水坝（图片来自网络）

鲁布革水电站水坝高103.8米，坝全长218米，上下游最大水头372.5米，最小水头295米，引水隧洞全长9.382km，直径8m。水电站厂房是地下式厂房，装有4台容量15万千瓦混流式水轮发电机组。 图4是某小型引水式水电站长达数百米的引水管道与发电厂房。

图4 引水式水电站的引水管道与厂房（图片来自网络）

无压引水式水电站

为了方便对无压引水式水电站的理解，也设定一个假想的地理模型，图5是该有压引水式水电站的平面布置图。这也是一节坡降较陡峻的迂回流动的河段，从上游取水点到下游电站出水点的河道长达50km，但两点间直线距离为8km，而且两点间落差达到500m。其地理构造上另一特点是从上游取水点到下游电站方向有一段较平缓的地带通向下游电站出水点的附近。

图5 无压引水式水电站平面布置图

电站工程主要是在上游取水点建一低坝进行分水，开凿7km引水渠把水引到离下游电站不太远的蓄水池（日调节池），再从蓄水池用2km长的压力管道把水引进水电站。由于引水渠建在较平缓的地区，蓄水池与上游进水口落差仅50m，仍有450m高水头。 图6是该引水式水电站的垂直剖面示意图，因为高山上的水库与山下的发电厂房距离远无法在图中全面表示，把高山上的水库与山下的发电厂房分两块绘制，中间的蓝色箭头线表示上方压力管道与下方压力管道是同一根管道。

图6 无压引水式水电站垂直剖面示意图

这种引水式水电站的主要引水部分是明渠，故称为无压引水式水电站。 由于坡降陡峻迂回流动的河流一般流量较小，故引水式水电站属高水头小流量水电站。我国广西天湖水电站水头高达1074m，奥地利的莱塞克水电站水头高达1767m。 引水式水电站由于在上游建河坝通过引水道直接到了下游电站，使水坝到电站间的河道水流减少，特别是枯水季节可能会使该段河道断水，而破坏该段河道地区的生态环境，这是特别要注意的。