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【摘 要】：水力发电工程是利用水能资源进行发电的场所，是水、机、电的统一体。做好水利建筑设计的工作是新时期经济发展的需求，也是一项细致和极其艰辛的任务，本文对水力发电工程及各种建筑物在其中的作用作了简要的介绍与研究。
【关键词】：水力发电；工程；建筑物；作用
中图分类号：TM612文献标识码： A 文章编号：
引言
水利工程是指为消除水害和开发利用水资源而修建的工程，按其服务对象划分可分为水力发电工程、民生水利工程及其他工程。水利工程与其它基础建设工程相比，具有影响面广，工程规模大，投资多，技术复杂，工期较长等特点。在一些天然的河流上，通过修建水工建筑物与控制设备，集中水流的水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中．使水能转换为旋转机械能，带动发电机进行发电，再通过输电线路送往用户。这种利用水能资源的发电方式即为水力发电。
水力发电工程的分类
按照水电站利用水源的性质，可分为三种类型：（1）常规水电站：利用天然河流、湖泊等水源进行发电；（2）潮汐電站：利用海潮的涨落所形成的潮汐能来进行发电。（3）抽水蓄能电站：利用电网中负荷比较低时侯多余的电力．将处于低处的下水库水抽送到高处的上水库存蓄起来，待电网负荷高峰时再放水来进行发电，从而满足电网高峰时电力负荷大的需要；在水电站工程建设中，还经常采用按水力发电站利用水头的大小、按水力发电站的开发方式和按水力发电站装机容量的大小等来进行分类。
二、水利建筑设计分类
1.总体平面设计
水利工程总平面设计包括主体建筑物和其他配套设施的总平面布局，是整个工程项目的主体设计部分。水利建筑平面图是建筑施工图的基本样图，它反映出水利工程建筑的平面形状、大小和布置；墙、柱的位置、尺寸和材料；门窗的类型和位置等。由于建筑的复杂性，一般应每个建筑有一个单独的平面图。但一般建筑常常是中间几层平面布置完全相同，这时就可以省掉几个平面图，只用一个平面图表示，这种平面图成为标准层平面图。水利建筑的总平面设计要做到满足建筑物之间的内在联系，能体现他们的布置方式，一般采取因地制宜根据具体环境突出建筑和环境。
2.平面设计
首先结合总体平面设计，首先提出水工专业设备的布置要求，进而确定其平面布置形式，从建筑方面要注意布置图中的交通关系，同时水工设计人员还要发挥主观能动性，要考虑到水利建筑的有效空间的综合利用问题。
3.造型风格设计
建筑的造型风格体现了设计人员的设计思想，能反映建筑的整体性格特征，在现实中很多水利建筑或粗犷豪放，或温文尔雅；有些能够体现很浓重的历史文化特色，通过一些抽象或者象征手法体现当地的文化底蕴。
三、水力发电工程的建筑物及其作用
1.水力发电工程建筑物
通常用坝拦蓄水流、抬高水位形成水库，并修建溢洪道、溢流坝、泄洪洞(见水工隧洞)、泄水孔等泄水建筑物宣泄多余的洪水。水电站引水建筑物可采用隧洞、渠道或压力钢管等形式，其首部的建筑物称进水口。水电站厂房分为主厂房与副厂房。主厂房主要包括安装抽水蓄能机组或水轮发电机组和各种辅助设备的主机室．以及检修、组装设备的装配场。副厂房主要包括水电站的控制、试验、操作与管理人员生活、工作等方面的用房。引水建筑物将水流导入至水轮机，经水轮机和尾水道流至下游。当有压尾水道或有压引水道较长时，为减小水击的压力，常需要修建调压室来进行调节水压。而在发电压力水管进口的连接处与无压引水道的末端常修建前池。为了将水力发电厂生产的电能输入电网供用户使用，还需要修建升压开关站。此外，还需要兴建一些辅助性的生产建筑设施及管理、生活用的建筑。
(1)溢洪道：是用于宣泄规划库内容所不能容纳的洪水，以保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。
(2)溢流坝：按坝型有溢流拱坝、溢流重力坝、溢流土石坝和溢流支墩坝。溢流坝一般由浆砌石或混凝土筑成。前者仅限于溢流面和坝脚单宽流量比较小、有可靠防护设施的低坝。和厂房结合在一起，作为泄洪建筑物的坝内式。厂房溢流坝、挑越厂房顶泄流的厂坝和厂房顶溢流联合泄洪的方式．可用在高山狭隘的地区，是宣泄大流量时，解决溢洪道和电站厂房布置位置不足的一种途径．也是从溢流坝发展起来的一种新形式。
(3）泄洪洞：用于引水或泄水的隧道。按其功用分为：导流、泄洪隧洞；引水、输水隧洞；排沙隧洞；尾水隧洞。
（4）泄水孔：进口有一定淹没深度的坝体泄水建筑物，可供预泄库水、泄洪、排放泥沙、放空水库或施工导流。泄水孔一般设置在混凝土坝和浆砌石坝．如拱坝、重力坝、支墩坝的体内，需有闸门的控制，可随时提闸进行放水。
2.机电设备
将水的机械能转变为电能的机电设备称之为水电站动力设备。抽水蓄能电站的动力设备为由水泵水轮机和水轮发电电动机组成的抽水蓄能机组及其附属的电气、机械设备。其在常规的水电站和潮汐电站等为水轮机和水轮发电机组成的水轮发电机组，及附属的调速器、励磁设备、油压装置等。
（1）调速器：用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。它可使机器转速保持定值或接近设定值。汽轮机、水轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同。其输出的力矩不能自动的适应本身载荷变化，因而当载荷变动时，由它们驱动的机组就会失去稳定性。例如当汽轮机发电机组的馈电量突然减少时，汽轮机轴上的阻力矩将急剧的下降，如不及时的进行调节汽轮机的进汽量，则机组将加速运转．改变发电的频率，导致机组的损坏。这类机组必须设置调速器．使其能随着载荷等条件变化，随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系，以保证机组作正常的运转。
(2)水轮发电机组：由水轮机和发电机组合而成的发电动力装置。设置在水电站中，具有把水的机械能转换成为电能的功能。作为原动机的机组中水轮机，它利用水的能量来进行运转，驱动发电机来进行发电。常用的水轮机有反击式、冲击式、可逆式和贯流式等。发电机则均应采用同步发电机。由于水轮发电机组的容量和转速变化范围很大，水电站的自然条件和工况各有差异，可按其尺寸的大小和结构的特征来划分其容量与转速。
（3）励磁设备：励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起调节与控制作用的电气调控装置。励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁的功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能，励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。
(4)油压装置：油压装置的功用即是为各种设备提供压力能源，目前广泛用于大型水泵站以及进水阀门、空放阀，机组控制系统与水轮机组调速系统等。其他需用压力能源的地方也均可选用。此类油压装置分为分离式与组合式两种．即回油箱和压力罐分别安装为分离式、组合安装为组合式。
四、水利工程设计中应注意的问题
在防洪工程的设计中，即讲河道堤防建设与自然景观建设融为一体；开源工程设计，采取生物建设措施，涵养水源；补水工程设计，即通过跨流域调水等措施优化水资源配置，同时维护生态平衡。对于此，水利工程设计单位应结合水利工程实际需要，具体问题具体分析，通过改善技术和强化管理来提高生态水利工程设计水准。
结语
随着经济的增长与能源问题的日益紧张，水力水电工程将得到极大的发展，随着水利工程建设技术的发展，应注重在水利工程设计工作中，提高技术和强化管理将最新的设计技术和设计理念大胆、科学地运用到水利工程的设计工作中，结合工程水利，不断优化水利工程建设质量。
参考文献：
[1]许勇，曹先玉，赵禹然.浅谈水利工程中的建筑设计[J].山东水利，2002(12).
[2]林超.对水利工程中建筑设计的初步探讨[J].中国水运(理论版)，2007(04).
[2]井小波.水利工程设计中存在的问题及对策研究[J].陕西水利，201(06).
【关键词】：水力发电；工程；建筑物；作用
中图分类号：TM612文献标识码： A 文章编号：
引言
水利工程是指为消除水害和开发利用水资源而修建的工程，按其服务对象划分可分为水力发电工程、民生水利工程及其他工程。水利工程与其它基础建设工程相比，具有影响面广，工程规模大，投资多，技术复杂，工期较长等特点。在一些天然的河流上，通过修建水工建筑物与控制设备，集中水流的水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中．使水能转换为旋转机械能，带动发电机进行发电，再通过输电线路送往用户。这种利用水能资源的发电方式即为水力发电。
水力发电工程的分类
按照水电站利用水源的性质，可分为三种类型：（1）常规水电站：利用天然河流、湖泊等水源进行发电；（2）潮汐電站：利用海潮的涨落所形成的潮汐能来进行发电。（3）抽水蓄能电站：利用电网中负荷比较低时侯多余的电力．将处于低处的下水库水抽送到高处的上水库存蓄起来，待电网负荷高峰时再放水来进行发电，从而满足电网高峰时电力负荷大的需要；在水电站工程建设中，还经常采用按水力发电站利用水头的大小、按水力发电站的开发方式和按水力发电站装机容量的大小等来进行分类。
二、水利建筑设计分类
1.总体平面设计
水利工程总平面设计包括主体建筑物和其他配套设施的总平面布局，是整个工程项目的主体设计部分。水利建筑平面图是建筑施工图的基本样图，它反映出水利工程建筑的平面形状、大小和布置；墙、柱的位置、尺寸和材料；门窗的类型和位置等。由于建筑的复杂性，一般应每个建筑有一个单独的平面图。但一般建筑常常是中间几层平面布置完全相同，这时就可以省掉几个平面图，只用一个平面图表示，这种平面图成为标准层平面图。水利建筑的总平面设计要做到满足建筑物之间的内在联系，能体现他们的布置方式，一般采取因地制宜根据具体环境突出建筑和环境。
2.平面设计
首先结合总体平面设计，首先提出水工专业设备的布置要求，进而确定其平面布置形式，从建筑方面要注意布置图中的交通关系，同时水工设计人员还要发挥主观能动性，要考虑到水利建筑的有效空间的综合利用问题。
3.造型风格设计
建筑的造型风格体现了设计人员的设计思想，能反映建筑的整体性格特征，在现实中很多水利建筑或粗犷豪放，或温文尔雅；有些能够体现很浓重的历史文化特色，通过一些抽象或者象征手法体现当地的文化底蕴。
三、水力发电工程的建筑物及其作用
1.水力发电工程建筑物
通常用坝拦蓄水流、抬高水位形成水库，并修建溢洪道、溢流坝、泄洪洞(见水工隧洞)、泄水孔等泄水建筑物宣泄多余的洪水。水电站引水建筑物可采用隧洞、渠道或压力钢管等形式，其首部的建筑物称进水口。水电站厂房分为主厂房与副厂房。主厂房主要包括安装抽水蓄能机组或水轮发电机组和各种辅助设备的主机室．以及检修、组装设备的装配场。副厂房主要包括水电站的控制、试验、操作与管理人员生活、工作等方面的用房。引水建筑物将水流导入至水轮机，经水轮机和尾水道流至下游。当有压尾水道或有压引水道较长时，为减小水击的压力，常需要修建调压室来进行调节水压。而在发电压力水管进口的连接处与无压引水道的末端常修建前池。为了将水力发电厂生产的电能输入电网供用户使用，还需要修建升压开关站。此外，还需要兴建一些辅助性的生产建筑设施及管理、生活用的建筑。
(1)溢洪道：是用于宣泄规划库内容所不能容纳的洪水，以保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。
(2)溢流坝：按坝型有溢流拱坝、溢流重力坝、溢流土石坝和溢流支墩坝。溢流坝一般由浆砌石或混凝土筑成。前者仅限于溢流面和坝脚单宽流量比较小、有可靠防护设施的低坝。和厂房结合在一起，作为泄洪建筑物的坝内式。厂房溢流坝、挑越厂房顶泄流的厂坝和厂房顶溢流联合泄洪的方式．可用在高山狭隘的地区，是宣泄大流量时，解决溢洪道和电站厂房布置位置不足的一种途径．也是从溢流坝发展起来的一种新形式。
(3）泄洪洞：用于引水或泄水的隧道。按其功用分为：导流、泄洪隧洞；引水、输水隧洞；排沙隧洞；尾水隧洞。
（4）泄水孔：进口有一定淹没深度的坝体泄水建筑物，可供预泄库水、泄洪、排放泥沙、放空水库或施工导流。泄水孔一般设置在混凝土坝和浆砌石坝．如拱坝、重力坝、支墩坝的体内，需有闸门的控制，可随时提闸进行放水。
2.机电设备
将水的机械能转变为电能的机电设备称之为水电站动力设备。抽水蓄能电站的动力设备为由水泵水轮机和水轮发电电动机组成的抽水蓄能机组及其附属的电气、机械设备。其在常规的水电站和潮汐电站等为水轮机和水轮发电机组成的水轮发电机组，及附属的调速器、励磁设备、油压装置等。
（1）调速器：用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。它可使机器转速保持定值或接近设定值。汽轮机、水轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同。其输出的力矩不能自动的适应本身载荷变化，因而当载荷变动时，由它们驱动的机组就会失去稳定性。例如当汽轮机发电机组的馈电量突然减少时，汽轮机轴上的阻力矩将急剧的下降，如不及时的进行调节汽轮机的进汽量，则机组将加速运转．改变发电的频率，导致机组的损坏。这类机组必须设置调速器．使其能随着载荷等条件变化，随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系，以保证机组作正常的运转。
(2)水轮发电机组：由水轮机和发电机组合而成的发电动力装置。设置在水电站中，具有把水的机械能转换成为电能的功能。作为原动机的机组中水轮机，它利用水的能量来进行运转，驱动发电机来进行发电。常用的水轮机有反击式、冲击式、可逆式和贯流式等。发电机则均应采用同步发电机。由于水轮发电机组的容量和转速变化范围很大，水电站的自然条件和工况各有差异，可按其尺寸的大小和结构的特征来划分其容量与转速。
（3）励磁设备：励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起调节与控制作用的电气调控装置。励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁的功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能，励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。
(4)油压装置：油压装置的功用即是为各种设备提供压力能源，目前广泛用于大型水泵站以及进水阀门、空放阀，机组控制系统与水轮机组调速系统等。其他需用压力能源的地方也均可选用。此类油压装置分为分离式与组合式两种．即回油箱和压力罐分别安装为分离式、组合安装为组合式。
四、水利工程设计中应注意的问题
在防洪工程的设计中，即讲河道堤防建设与自然景观建设融为一体；开源工程设计，采取生物建设措施，涵养水源；补水工程设计，即通过跨流域调水等措施优化水资源配置，同时维护生态平衡。对于此，水利工程设计单位应结合水利工程实际需要，具体问题具体分析，通过改善技术和强化管理来提高生态水利工程设计水准。
结语
随着经济的增长与能源问题的日益紧张，水力水电工程将得到极大的发展，随着水利工程建设技术的发展，应注重在水利工程设计工作中，提高技术和强化管理将最新的设计技术和设计理念大胆、科学地运用到水利工程的设计工作中，结合工程水利，不断优化水利工程建设质量。
参考文献：
[1]许勇，曹先玉，赵禹然.浅谈水利工程中的建筑设计[J].山东水利，2002(12).
[2]林超.对水利工程中建筑设计的初步探讨[J].中国水运(理论版)，2007(04).
[2]井小波.水利工程设计中存在的问题及对策研究[J].陕西水利，201(06).