什么是进水口?

什么是进水口?

[拼音]：jinshuikou

[外文]：intake

输水建筑物和深式泄水建筑物的首部建筑。进水口可分为开敞式进水口和深式进水口。通常称进水口，多指深式进水口。

开敞式进水口

以引进表层水为主，也称无压进水口，位于灌溉渠道或引水式水电站等的首部。当河道的水位和流量都能满足取水要求，取水流量与河道来水流量的比值不大，防沙要求不高时，只需在岸边的适宜地点修建进水闸（有时也可不设闸）即可从河道的侧向引水，称为无坝取水进水口（图1），无坝取水可采用单进水口或多进水口。当河道流量能够满足用水要求，但水位低于干渠控制水位；或水位、流量虽能满足要求，而引水量较大，防沙要求较高时，需要拦河建造溢流坝(因溢流坝较低，也称壅水坝或溢流堰)或拦河闸，在坝端岸边布置进水闸，防沙设施设在邻近进水闸的坝端，或在开挖一段引水渠之后布置进水闸和冲沙闸，称为有坝取水进水口(图2)。

深式进水口

淹没在水下一定深度，以引进深层水为主，也称有压进水口。

分类

深式进水口按其所在位置和结构形式分为：坝式、竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式。

（1）坝式进水口:位于混凝土坝或浆砌石坝(如重力坝、拱坝、大头坝)靠近上游部分的坝体内，成为坝体的一部分，后接坝身孔道或管道（图3）。进口位于坝体约半高处的称为中孔，位于坝体下部的称为底孔。底孔可用来放空水库、预泄洪水、排放泥沙和施工导流。有时由于泄流量大，受枢纽布置限制，可以将进水口布置成双层或多层，或置于溢流坝内，但此时需要注意解决过水时上层水流对下层泄水孔泄流的影响和上下层水流交汇处可能产生的空蚀破坏。

（2）竖井式进水口:在进口附近的山体中开挖竖井，井壁衬砌的水平断面一般呈矩形，井底装设闸门，顶部布置启闭机室(图4)。这种形式的优点是：结构简单，不受风浪、冰的影响，抗震性能好；缺点是：竖井前的一段隧洞只能在低水位时进行检修。适用于岸坡较陡、岩石较好的情况。竖井承受的荷载主要有：内水压力、外水压力、侧向围岩压力、温度荷载和地震力等。检修期井内无水，一般是设计的控制情况。竖井的结构计算，可根据地质情况，沿井的不同高程截取断面，按单位高度的封闭框架进行分析。

（3）塔式进水口：位于水工隧洞或土石坝坝下埋管的首部，是一个不依傍山坡，独立于水库之中的封闭式塔或框架式塔，又称进水塔。塔底装设闸门，在塔内或顶部布置启闭机室(图5)。塔式进水口受风、浪、冰和地震的影响大，稳定性不如竖井式，需要较长的工作桥与岸边或坝顶连接。适用于岸坡低缓、岩石破碎或覆盖层较厚，不宜采用靠岸进口的情况。

封闭式塔一般采用断面为矩形的钢筋混凝土结构。根据水位变化情况，可在不同高程设置取水口，分层引取水库中上层温度较高、符合灌溉要求的清水。设计中需要进行抗滑、抗倾稳定和应力计算。应力计算除不同高程的水平应力外，还需将塔身作为悬臂结构，计算铅直应力。框架式塔虽较封闭式经济，但只能在低水位时进行检修，泄水时门槽进水，流态复杂，容易引起空蚀和闸门振动。这种结构属空间框架，可简化为平面框架或按空间框架计算。

（4）岸塔式进水口:紧靠在开挖后岩坡上的进水塔，结构形式与塔式进水口相同。根据岩坡的稳定条件，塔可以直立，也可以斜依在岸坡上。其优点是：稳定性较塔式好，施工、安装方便，不需要连接岸边的桥梁。适用于岸坡较陡，岩石坚固稳定的情况。

（5）斜坡式进水口：在岸坡上经开挖、平整、护砌而成的或是在坝下埋管的首部沿坝坡设置的进水口。其优点是：结构简单，施工、安装方便，稳定性好，工程量小；缺点是：关门时，闸门不易靠自重下降，需要另加闭门力。可用于岸坡较为平整的中小型工程或只设检修闸门的进水口。

在实际工程中，还可根据当地地形、地质、施工条件和运用要求，将两种不同形式的进水口结合在一起使用，如上部为竖井的塔式进水口或下部为靠岸的塔式进水口等。

组成

深式进水口通常包括：拦污栅、进水喇叭口、闸门及闸门室、渐变段、通气孔和平压管等部分。除发电引水用的进水口外，一般流速较高，加以边界条件复杂，容易产生空蚀和振动，因而需要选好体型，精心施工，做到边壁上压力分布均匀递减，水流平顺，水头损失小。

（1）进水喇叭口:进口底板高程根据运用要求确定。为放空水库、施工导流以及在多泥沙河流上为排放泥沙而设置的进水口应尽量放低；泄洪用的进水口可根据枢纽泄水建筑物的调洪演算方案比较确定；发电、灌溉、供水用的进水口需置于水库死水位以下。进口顶板要淹没在水库最低水位以下一定深度，以防进水时带入空气，引起结构振动和影响泄流。喇叭口断面一般为矩形。上唇和侧墙多用1/4椭圆，长半轴水平，有时稍向下倾斜;当流速较低时，也可采用圆弧曲线。底缘水平或为圆弧曲线。为增大进口附近的压力，可将上唇椭圆曲线后的一段长度或将检修闸门与工作闸门之间的顶板稍向下压缩。重要工程的进水喇叭口体型需由水力模型试验确定。

（2）闸门：在坝身泄水孔、水工隧洞或输水管道中需要设置两道闸门。一是检修闸门，位于进口，为工作闸门或隧洞（管、孔）等发生事故需要检修时使用，一般采用平面闸门；二是工作闸门，用来调节流量、封闭孔口，可以设在进口、出口或洞内某一适宜位置（见水工隧洞）。工作闸门在进口，洞内水流一般为无压流；有时也可是有压流，但此时在闸门启闭过程中将出现明满流过渡的不稳定流态，除流速较低的施工导流隧洞外，应避免采用。常用的工作闸门是平面闸门和弧形闸门。弧形闸门不设门槽，水流平顺，但开启后的闸门需要占据较大的空间，位于坝内的弧形闸门对坝体削弱较大。平面闸门的门槽附近最易产生负压和空蚀，当流速较高时，为减免空蚀，可将门槽下游边缘略为缩进，然后再以斜削面逐渐回复到洞（管、孔）壁线。尺寸较小的泄水孔(管)也可采用阀门，如平面滑动阀、锥形阀和空注阀等。

无压洞（管、孔）工作闸门处的孔口尺寸，决定于进口压力段，可根据设计流量和所承受的水头，按孔口出流计算；对有压洞（管、孔），则需根据设计流量和上下游水位按管流计算。闸门平面形状多用矩形。

（3）渐变段:闸门室一般都做成矩形，有压洞(管、孔)身多用圆形，为使水流平顺过渡需要设置断面逐渐变化的过渡段（图6）。渐变段施工复杂，不宜太长，一般为洞径的1.5～2.0倍。

（4）平压管：为减小检修闸门的启门力，需要在检修闸门与工作闸门之间设置与上游连通的平压管(旁通管)，以便向两道闸门之间充水，平衡检修闸门上下游侧的水压力。平压管可设在墩墙内，用阀门控制；如充水量不大，也可将平压阀装在闸门上。平压管直径根据规定的充水时间确定。

（5）通气孔：为使水工隧洞、输水管道和坝身进(泄)水孔在正常过流和放空过程中随时补气，以降低门后负压，稳定流态，避免使建筑物产生振动和空蚀，减小作用在闸门上的下拖力和附加水压力，应在工作闸门后布置通气孔。通气孔直径与洞(管、孔)身断面面积、水流速度和允许风速有关(允许风速一般不超过40～45m/s)。当检修完毕，在向检修闸门与工作闸门之间充水时，需将其间的空气排出，有时还要另设通气孔。