【正文】 面考慮，都適宜于修建帶有泄水建筑物的非自動調節(jié)渠道。為實現(xiàn)這一目的，要在渠道中設置泄水建筑物，其堰頂要高于引水渠道通過最大流量時的水位，這種情況下引水渠道分成兩段，上段可按非自動調節(jié)方式設計，而泄水建筑物下游的那一段具有自動調節(jié)渠道的性質。總之，渠道形式的合理選擇，應結合具體工程的地形、地質、施工、運行、河流水源情況及樞紐總體布置等條件，通過技術經(jīng)濟比較確定。調查表明，作為水電站引水渠道，為保證水電站的安全運行，絕大多數(shù)在進水口設有閘門，用以控制調節(jié)水流或為渠道檢修提供條件，自動調節(jié)渠道和非自動調節(jié)渠道均如此。對于非自動調節(jié)渠道，還須依靠操作進水閘門來適當限制汛期進入渠道的流量。　引水渠道及渠系建筑物的防洪渠道引水式水電站多建于山區(qū)、丘陵地區(qū)。引水渠道在暴雨洪水情況下，發(fā)生事故的不乏其例。對于引水渠道上的重要建筑物，如大的跨溝渡槽、倒虹吸等，若發(fā)生大的事故，將對水電站運行產(chǎn)生很大影響時，應采用與廠房相同的防洪標準?！∫郎系慕ㄖ锊贾谩? 根據(jù)調查，國內非自動調節(jié)渠道上的泄水建筑物絕大多數(shù)采用側堰（僅收集到兩個采用虹吸泄水道的實例）。側堰上通常不設閘門，可自行對引水渠道中的水位（流量）起控制與調節(jié)作用。側堰位置選擇要依地形、地質條件經(jīng)方案比較確定。在所調查的40個工程實例中，大多數(shù)在一岸設一道單側溢流側堰，只有5例在渠道上和前池處各設一道側堰。但有的工程，如裝機容量為60MW的福建省華安水電站，由于引水隧洞出口緊接前池，受地形條件限制，因此在前池內布置了兩岸對稱的雙側溢流側堰，其靠山一側的堰后水流通過前池下部的廊道排出。根據(jù)調查資料，側堰的水力設計條件可概括為：1 側堰的堰頂高程略高于設計流量下水電站正常運行時的過境水流水面高程，～，供選擇之用。2 側堰的堰頂長度L與所在位置處的渠道水面寬（或前池水面寬）b之比L/b，在40個工程實例中，L/b=2～8的約占50％；＜L/b＜2的范圍；布置在渠道中的L/b值都大于2?！?，這也是由引水渠道的斷面和前池的尺寸所限定的。對于緩流條件下的水電站引水渠道上的側堰，過堰水流沿堰長度方向呈壅水曲線，受側向出流角度、分速度的影響。對于設置在渠道進口或渠線上的側堰具有這一特點，而設置在前池內的側堰，則因流速變緩，過堰流量較均勻，設計應就堰頂長L和堰上水頭H做出適宜的比較和選擇。 在引水渠道上的重要建筑物，如渡槽、倒虹吸以及難以避開的難工險段之前，設置必要的保護性退水建筑物是合理的。在陜西省寶雞峽引渭干渠（Q=50m3/s）的98km塬邊灌溉渠道上有采用無節(jié)制閘的退水閘布置的成功經(jīng)驗，其特點是退水閘的底板高程較所在處前后的渠底高程略低，開閘退水時下游渠道可不過水；而渠底的低下部分可以淤沙。泥沙防治應在渠道進水口防止和減少泥沙入渠。前池由于其斷面較渠道擴大，流速降低，有利于泥沙沉積，設置排沙設施也是必要的，但不宜把前池排沙當做清除入渠泥沙的唯一措施，更不宜當做沉沙池來對待。近年來國內在引水渠道上行之有效的排沙措施有：1 渦管排沙，其布置如圖1所示。渦管與渠道水流方向的夾角（q ）應大于30176。以45176。為宜；渦管斷面為圓形，其直徑D可在（1/3～1/5）h范圍內選用（h為上游渠道水深）；開口角度a =75176。一般可用90176。渦管排水流量約為來水流量的5％～15％，其排沙比可達75％～90％。～90176。排沙渦管出口應設閥門并有必要的落差，保證出流順暢，排沙便利。在我國陜西、新疆、甘肅等有十余處工程上應用。1990年3月，在渠道進水口下游500m處安裝一直徑D=400mm的排沙渦管，僅用25min便把原沉積在渦管上游段的20m3～30m3的砂石全部排除，排出物中有粒徑為40mm～50mm的卵石?，F(xiàn)在兩項措施聯(lián)合運用，汛期水量豐富時可在夜間電站降低負荷時用渦管排沙，平、枯水季節(jié)每半月用前池處的排沙閘排沙，至今運行效果良好。在新疆輪臺縣迪那河引水渠道上應用，獲得排除推移質泥沙的較好效果。設計時應綜合考慮渠道沿線的地形、地質條件，以及環(huán)境（如移民搬遷，占用耕地等）、施工（施工設備、條件、挖填平衡等）、運行管理等要求，通過不同方案的水力計算和相應的技術經(jīng)濟比較，擇優(yōu)選用。由表2所示的工程中可知，中低水頭大流量引水渠道、自動調節(jié)渠道、清水渠道以及土渠，采用1/2000～1/12000的較緩縱坡；高水頭電站的引水渠道、傍山渠道、多泥沙渠道等，采用1/500～1/2000的較陡縱坡。 本條根據(jù)國內工程的實踐經(jīng)驗，給出了不同情況下選擇渠道橫斷面形式的適宜條件。該圖表明，渠道斷面形狀矩形、梯形均有，以梯形居多；圖中的b0～m曲線反映水力最佳斷面的條件，雖有少數(shù)工程采用b≈b0的斷面形式，但多數(shù)采用窄深式斷面，這說明渠道斷面b/h的選擇因涉及地形、地質、高邊坡問題、施工條件、泥沙特征、使用條件、動能經(jīng)濟等方面的因素，通過計算分析和技術經(jīng)濟比較后，不一定選擇水力最佳斷面。根據(jù)國內工程經(jīng)驗，強調了對中型水電站工程和低水頭大流量的小型水電站引水渠道的設計流速合理取值的重要性，由于低水頭大流量情況下發(fā)電水頭對水電站出力的影響較大，因此直接關系到水頭損失的渠道流速，應通過技術經(jīng)濟比較選定。水電站引水渠道設計流速的大小，根據(jù)國內94個工程的資料統(tǒng)計，流速小于1m/s的占20％，這些多為土渠；流速1m/s～2m/s的占60％，2m/s～％，這些均為襯砌渠道。此外，從水力學觀點來看，渠道流速大或者水流的弗勞德數(shù)為平均流速，h為平均水深）偏大，渠內水流易產(chǎn)生波動，且對側堰泄流不利。少數(shù)未襯砌或襯砌標準低的渠道，大都運行效果不良。 渠道超高是考慮運行中不可預見的因素，為工程安全提供儲備的綜合措施。這樣，作為水電站引水渠道的超高值（Fb）應是引水渠道在通過設計流量時的水位之上的最大涌波高度值（x）和安全超高（d ）之和，即 Fb=x +d （2）式中：x——設計流量下，電站突然甩全部負荷時的最大涌波高度，m；d——安全超高，m。表3　渠 頂 安 全 超 高最大流量m3/s＞5050～10＜10安全超高m～　注：渠內的水位按最大流量時最高涌波水位計算。從調查的情況來看，各地做法不一，但有一點值得注意，那就是不少情況下未考慮甩負荷時的涌波，或者說沒有按式（2）的要求去確定Fb值。前蘇聯(lián)1959年《水力發(fā)電站的引水渠道》設計規(guī)范給出的d值如表4所示，其關于前池的設計規(guī)范中給出的d 值和Fb的最小許可值如表5所示。2 流速水頭hu即考慮流速水頭轉為靜水頭可能的升高值。表4　不同條件下安全超高d 的值編號渠 道 種 類d 的數(shù)值土 渠襯 砌 渠 道瀝青砂漿、堆石護面等混凝土護面等1大型渠道流量大于200m3/s～～～2中型渠道流量30m3/s～200m3/s～～～3小型渠道流量小于30m3/s～～～表5　不同條件下d 和Fb值流 量m3/sdmFb的最小許可值m＞200～～200～30～～＜30～～考慮渠道遭遇不可預見的事態(tài)。美國墾務局的超高設計標準見圖3。圖3 美國墾務局渠道超高設計標準圖表6　安全超高和超泄能力比較表項目 流量規(guī)范國別斷面特征（b，h）mdm滿襯砌斷面過流量與設計流量之比303030美國墾務局日本由表6可見，兩規(guī)范的d 值在數(shù)量級上是接近的，可以作為設計的參考依據(jù)；而其中所列的超泄能力對理解d 的意義是有價值的，設置側堰的非自動調節(jié)渠道，側堰本身也具有超泄能力。綜上所述，本條規(guī)定，對于中型水電站，渠頂在設計條件下的超高，由相應的最大涌波高度x 值與安全超高d 兩項之和組成，安全超高值可參照上述資料，或通過工程類比合理選定。 邊坡穩(wěn)定是傍山開挖的水電站引水渠道工程較為常見的問題，設計時應予以足夠的重視。工程實踐表明，開挖邊坡穩(wěn)定性的確定不只是受巖石本身強度的影響，往往還受巖石產(chǎn)狀、構造等因素所控制。開挖邊坡采用的分級高度一般為10m～30m，～，設計時應根據(jù)開挖邊坡的具體情況，如與傍山公路