本期帶你了解壩式水電站！
水電站,，是能將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施 ,。一般包括由擋水,、泄水建筑物形成的水庫和水電站引水系統(tǒng),、發(fā)電廠房,、機(jī)電設(shè)備等。水庫的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能,，再經(jīng)升壓變壓器,、開關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng),。
壩式水電站
在河道上攔河筑壩抬高上游水位,，形成較大的上下游水位差，構(gòu)成水電站水頭,，這種水能開發(fā)方式稱為壩式開發(fā),。采用壩式開發(fā)的水電站稱為壩式水電站。壩式開發(fā)可用形成的蓄水庫調(diào)節(jié)流量,，使得水能利用程度較充分,。蓄水庫可同時(shí)解決防洪、供水等部門的水利問題,。壩式水電站一般建設(shè)在非溢流壩段,，常見的是河床式水電站與壩后式水電站。
河床式水電站
河床式水電站大多建造在河流中下游河道底坡平緩的河段上,。水電站廠房與壩排成一體,，共同阻擋河水，這種壩一般不高,，中小水電站水頭為10米左右,，主要靠流量大出力,，屬低水頭大流量型水電站，圖1是河床式水電站廠房橫剖面圖,。
圖1 河床式水電站廠房橫剖面圖
河床式水電站水頭低,，不會(huì)形成大面積水庫，通常建在河流的中下游,。河床式水電站樞紐最常見的布置方式是泄水閘（或溢流壩）在河床中部,，廠房建在一邊或兩邊。廣西西津水電站是河床式水電站,，圖2是該電站照片,，左側(cè)是溢流壩攔截河水，右側(cè)是河床式廠房即攔截河水又讓通過的河水推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,。
圖2 西津水電站
西津水電站樞紐總壩長(zhǎng)約800米,，最大壩高41米，平均落差20米,。圖片左側(cè)是土壩與重力壩,；靠中部是溢流壩，用于宣泄洪水,，溢流壩段長(zhǎng)112米,；右側(cè)是河床式廠房，廠房段長(zhǎng)132米,，廠房即攔截河水又讓通過的河水推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,，主廠房長(zhǎng)103.5米、寬58.35米,、高60.9米,，廠房?jī)?nèi)安裝4臺(tái)轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量23.44萬千瓦,。
湖北葛洲壩水利樞紐是大型河床式水電站,，大壩為混凝土重力壩，全長(zhǎng)2595 米,，大壩布置從右岸起：大江沖沙閘,、一號(hào)船閘、大江電站廠房,、二江泄水閘,、二江電站廠房、二號(hào)船閘,、三江沖沙閘,、三號(hào)船閘，葛洲壩水庫總庫容15.8億立方米,。圖3是葛洲壩水利樞紐的照片（三江部分太遠(yuǎn)未標(biāo)識(shí)）,。
圖3 葛洲壩水利樞紐
二江泄水閘是主要泄水通道,，是敞開式平底泄水閘，有9個(gè)閘段,，共27個(gè)閘孔,。敞開式平底泄水閘的上部沒有阻擋水流的胸墻或檔板，閘通道的底板是平直的,，所以泄流能力大,，有利于泄洪、沖沙,、過木,、排污、排冰等,。
發(fā)電站采用低水頭軸流式水輪機(jī),，大江電站廠房裝有14 臺(tái)各為12.5萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組；二江電站廠房裝有2 臺(tái)17 萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組與5 臺(tái)12.5萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組,，葛洲壩電站裝機(jī)總?cè)萘繛?71.5 萬千瓦,。
壩后式水電站
當(dāng)開發(fā)河段允許筑較高的壩蓄水來獲得較大的水頭時(shí)，由于上游水壓力較大,，水電站廠房本身的結(jié)構(gòu)和重量已不足以維持穩(wěn)定,，無法擋水，必須筑建專門的大壩擋水,，將廠房布置在壩的下游側(cè),，這種布置稱為壩后式水電站，圖4 是壩后式水電站廠房橫剖面圖,，在廠房中安裝水輪機(jī)與水輪發(fā)電機(jī),。
圖4 壩后式水電站廠房橫剖面圖
壩后式水電站常建于河流中或上游的高山峽谷中，可得到中高水頭的落差,。
世界上最大的水電站我國(guó)的三峽水電站就是壩后式水電站,，采用混凝土重力壩,。圖5是從下游遠(yuǎn)方眺望三峽水電站的照片,，在照片中標(biāo)出了主要壩段的分布：大壩中間部分是泄洪壩段，兩側(cè)是發(fā)電廠房壩段,，再兩側(cè)是非溢流壩段,。
三峽大壩全長(zhǎng)2309.47米，中部泄流壩長(zhǎng)483米,，最大壩高181米,水頭約110米,。
圖5--三峽水電站大壩圖
泄洪壩段的上部有壩頂溢流表孔22個(gè)，在壩體下方有深孔泄洪通道23個(gè),，表孔溢流通道與深孔泄洪通道間隔分布,，圖6泄洪壩段的剖面示意圖,，圖中把表孔溢流通道與深孔泄洪通道在同一張圖相疊表現(xiàn)。
泄洪主要通過深孔泄洪,，可有效帶走上游淤積泥沙,，在大洪水時(shí)進(jìn)行溢流泄洪。
圖6--三峽大壩剖面圖
泄洪壩段的兩側(cè)是發(fā)電廠房壩段,，發(fā)電廠房在大壩后方,，水輪機(jī)引水管道從壩體穿過向下引入發(fā)電廠房，見圖6左圖,。在廠房壩段的下方還設(shè)有若干個(gè)沖沙孔,。
圖8--壩后廠房布置
左側(cè)廠房安裝14臺(tái)70萬千瓦水電機(jī)組，采用混流式水輪機(jī),，右側(cè)廠房安裝12臺(tái)70萬千瓦水電機(jī)組,；在右岸大壩“白石尖”山體內(nèi)的地下廠房有6臺(tái)70萬千瓦水電機(jī)組，這樣共有70萬千瓦水電機(jī)組32臺(tái),，加上兩臺(tái)5萬千瓦電源機(jī)組,，三峽電站總裝機(jī)容量達(dá)到2250萬千瓦。
壩式水電站地下廠房
壩后式水電站根據(jù)地形與地質(zhì)情況,，采用把發(fā)電廠房建在壩側(cè)的山體內(nèi)的地下廠房,，地下廠房由主廠房洞室、主變壓器洞室與引水,、供氣等隧洞組成,，在山體內(nèi)開鑿而成。
我國(guó)的四川省宜賓縣金沙江下游建選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 設(shè)的向家壩水電站采用實(shí)體重力壩,，最大壩高162米,，壩頂長(zhǎng)909.26米。水電站除了在靠左岸建設(shè)壩后廠房外,，在右岸山體內(nèi)開挖了地下廠房,。地下廠房由主廠房洞室與主變壓器洞室組成，4條引水隧洞從上游岸邊連通廠房4臺(tái)水輪機(jī),，4條尾水隧洞并為2條后通往下游江邊,，除此還有進(jìn)廠交通洞、通風(fēng)洞,、排水洞,、出線洞、母線洞,、安全兼施工洞等,。
圖9是向家壩水電站的立體布置示意圖，圖左側(cè)山體透明顯示，可看到內(nèi)部的地下廠房（橙色部分）與相關(guān)隧洞水管,、主要通道的布置概況,。
圖9--向家壩水電站立體布置圖
圖10--向家壩水電站
向家壩水電站的地下廠房與壩后廠房各安裝4臺(tái)80萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量640萬千瓦,。
許多采用拱壩的水電站,，因地形狹窄，廠房只能建在地下,，我國(guó)二十世紀(jì)建成的最大的水電站二灘水電站就采用地下式廠房,。圖11是二灘水電站照片。
圖11--二灘水電站
二灘水電站位于雅礱江下游,，距攀枝花市約46千米,，壩址處于高山狹谷中。大壩為混凝土雙曲拱壩,，壩頂弧長(zhǎng)775米,，最大壩高240米。廠房在照片右下方山體內(nèi),，是地下式廠房,，廠房?jī)?nèi)布置6臺(tái)單機(jī)容量55萬千瓦的混流式水輪發(fā)電機(jī)組。
壩式水電站建庫攔截河水,，可通過水庫調(diào)節(jié)流量,，使得水能利用程度較充分。同時(shí)水庫可解決防洪,、供水等水利問題,，綜合利用效益高。但是,，由于壩的工程量大,，而且會(huì)帶來庫區(qū)土地、森林,、礦藏淹沒損失等環(huán)境問題,，同時(shí)移民安置也是困難問題，所以壩式水電站是投資大,、工期長(zhǎng)的大型工程,。
