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输水建筑物

电力学名词

输水建筑物是指连接上下游引输水设置的水工建筑物的总称。当引输水至下游河渠，引水建筑物即输水建筑物。当引输水至水电厂发电，则输水建筑物包括引水建筑物和尾水建筑物。

简述
输水建筑物是把水从取水处送到用水处的建筑物，实际上它和取水建筑物是不可分割的。
输水建筑物可以按结构型式分为开敞式和封闭式两类，也可按水流形态分为无压输水和有压输水两种。最常用的开敞式输水建筑物是渠道，自然它只能是无压明流。封闭式输水建筑物有隧洞及各种管道（埋于坝内的或者露天的），既可以是有压的，也可以是无压的。
输水建筑物除应满足安全、可靠、经济等一般要求外，还应保证足够大的输水能力和尽可能小的水头损失。
输水建筑物在运用前、运用中和运用后均可能因设计、施工和管理中的失误、或因混凝土结构缺陷、基础地质缺陷以及随时间的推移，导致其引水隧洞、输水涵管和渠道等产生不同程度的劣化，故及时检查、养护和修理以防患于未然就成为水工程病害处理的重要内容。
类型
输水建筑物分明流输水建筑物和压力输水建筑物两大类。
1．明流输水建筑物
明流输水建筑物有多种用途，包括供水、灌溉、发电、通航、排水、过鱼、综合等，按其水流流态有稳定与不稳定之分；按其结构形式有渠道、隧洞、高架水槽、坡道水槽、坡道上无压水管、渡槽、倒虹吸管等多种形式。
渠道是明流输水建筑物中最常用的一种，渠侧边坡是否稳定是关注的重点之一。控制渠道漏水也是渠道修建中的重要问题，
水槽用于山区陡坡、地质条件不良的情况，或因修建渠道造价很高而用之。放在地面上的称座槽，架在栈桥上的为高架水槽。
隧洞是另一种应用广泛的明流输出建筑物。隧洞的断面形式与所经地区的工程地质条件密切相关。坚固稳定岩体中的明流输水隧洞可不用衬砌，必要时采用锚杆加固或喷混凝土护面。有的为减少糙率和防渗对洞壁作衬砌；有的为支承拱顶山岩压力，只对拱顶衬砌；有的则全部衬砌。
明流水管也可作为明流输水道的组成部分，一般用钢筋混凝土制成。
渡槽是一种用于跨越河流或深山谷所用的输水建筑物。一般布置在地质条件良好，地形条件有利的地段。大型渡槽的支承桥常采用拱桥。
倒虹吸管是另一种跨越式输水建筑物，也布置在地质条件良好、河谷岸坡稳定、地形有利的地段。
明流输水道上还设置有调节流量的一些建筑物，如节水闸和分水闸、溢水堰和泄水闸、排水闸等。
2．压力输水建筑物
压力输出建筑物用于水力发电、供水、灌溉工程。其运行特点是满流、承压，其水力坡线高于无压输水建筑物。
压力输水建筑物有管道和隧洞两种形式。管道按其材料有钢管、钢筋混凝土管、木管等。安放在地面上的管道叫明管，埋入地下的称埋管。压力隧洞一般为深埋，上有足够的覆盖岩层厚度，并选在地质条件应比较好，山岩压力较小的地区。
压力输水建筑物承受的基本荷载有建筑物自重、水重、管内式洞内的静水压力、动水压力、水击压力、调压室内水位波动产生的水压力、转弯处的动水压力、隧洞衬砌上的山岩压力及温度荷载。特殊荷载有水库或前池最高蓄水位时的静水压力、地震荷载等。
压力隧洞从结构形式上分为无衬砌（包括采用喷锚加固的）、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌、钢板衬砌等几种；从承受的内水压力水头来分，可分为低压隧洞和高压隧洞。
坝内埋钢管在坝后式电站中经常采用。一般有三种布置方式：管轴线与坝下游面近于平行、平式或平斜式、坝后背管。钢管一般外围混凝土。
常见病害
输水建筑物常见的共同病害有以下三种类型：
(1)水流作用引起的破坏。输水建筑物在长期运行过程中，临水面直接接触水流，在水压力、流速、泥沙、冰凌、漂浮物以及水中侵蚀介质等作用或影响下，建筑物常常会受到来自水流的破坏作用，主要破坏形式有冲蚀(冲磨、气蚀)、淘刷、淤塞、环境水侵蚀等。
(2)基础的变形或约束引起的破坏。输水建筑物多以地基、围岩、墩柱排架以及其他建筑物为基础，由于输水建筑物沿线布置往往较长，基础对建筑物的作用荷载、基础的非均匀沉陷或变形引起的内力，温度荷载作用下地基的约束力等均会造成输水建筑物的破坏，主要破坏形式是建筑物失稳、裂缝、渗漏等。
(3)进口控制设备的老化、锈蚀破坏。
检查养护
(1)运用前的检查。在水库蓄水过程中，主要检查洞身有无变形、裂缝。要注意检查涵洞所在坝段有无裂缝、蓄水后坝的下游坡涵洞出口处周围有无潮湿和漏水现象。
(2)运用期间的检查。运用期主要检查以下几方面：
1)输水期间，要经常注意观察和倾听洞内有无异常声响。如听到洞内有咕咕咚咚阵发性的响声或轰隆隆的爆炸声，说明洞内有明满流交替的情况，或者有些部位产生了气蚀现象。
2)运用期间、要经常检查埋设涵洞的土坝上下游坝坡有无塌坑、裂缝、潮湿或漏水，并注意观察涵洞出流有无浑水。
3)运用期间，要经常观察洞的出口流态是否正常，如泄量不变，水跃的位置有无变化、主流流向有无偏移、两侧有无漩涡等，以判断消能设备有无损坏。
(3)停水后的检查。隧洞和涵洞输水后都需进行检查。较大的洞，放水后要有人进洞检查，洞壁有无裂缝和漏水的孔洞，闸门槽附近有无气蚀现象。停水期间应注意洞内是否有水流出，检查漏水的原因。对下游消能建筑物要检查有无冲刷和损坏。
(4)闸门启闭机械的检查养护。输水建筑物的闸门和启闭机械要经常进行检查养护，保证其完整和操作灵活。对闸门启闭机械需经常擦洗上油，保持润滑灵活。启闭动力设备要经常检查维修，确保工作可靠，并应有备用设备。
(5)过水能力的核算。输水隧洞投入运用后，需对其过水能力进行核算，对于无压输水隧洞更应检查，防止产生明满流交替现象。洞内水深不大于洞高的3/4，保持有自由表面的无压流态。
(6)其他检查养护工作。北方严寒季节，需注意库面冰冻对输水隧洞进水塔造成破坏。位于地震区的水库，在发生5度以上地震后，与大坝和溢洪道一样，应对输水隧洞进行全面的检查。
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