水利

[拼音]：jinshuikou

[英文]：intake

輸水建築物和深式洩水建築物的首部建築。進水口可分為開敞式進水口和深式進水口。通常稱進水口，多指深式進水口。

開敞式進水口

以引進表層水為主，也稱無壓進水口，位於灌溉渠道或引水式水電站等的首部。當河道的水位和流量都能滿足取水要求，取水流量與河道來水流量的比值不大，防沙要求不高時，只需在岸邊的適宜地點修建進水閘（有時也可不設閘）即可從河道的側向引水，稱為無壩取水進水口（圖1），無壩取水可採用單進水口或多進水口。當河道流量能夠滿足用水要求，但水位低於乾渠控制水位；或水位、流量雖能滿足要求，而引水量較大，防沙要求較高時，需要攔河建造溢流壩(因溢流壩較低，也稱壅水壩或溢流堰)或攔河閘，在壩端岸邊佈置進水閘，防沙設施設在鄰近進水閘的壩端，或在開挖一段引水渠之後佈置進水閘和衝沙閘，稱為有壩取水進水口(圖2)。

深式進水口

淹沒在水下一定深度，以引進深層水為主，也稱有壓進水口。

分類

深式進水口按其所在位置和結構形式分為：壩式、豎井式、塔式、岸塔式和斜坡式。

（1）壩式進水口:位於混凝土壩或漿砌石壩(如重力壩、拱壩、大頭壩)靠近上游部分的壩體內，成為壩體的一部分，後接壩身孔道或管道（圖3）。進口位於壩體約半高處的稱為中孔，位於壩體下部的稱為底孔。底孔可用來放空水庫、預洩洪水、排放泥沙和施工導流。有時由於洩流量大，受樞紐佈置限制，可以將進水口布置成雙層或多層，或置於溢流壩內，但此時需要注意解決過水時上層水流對下層洩水孔洩流的影響和上下層水流交匯處可能產生的空蝕破壞。

（2）豎井式進水口:在進口附近的山體中開挖豎井，井壁襯砌的水平斷面一般呈矩形，井底裝設閘門，頂部佈置啟閉機室(圖4)。這種形式的優點是：結構簡單，不受風浪、冰的影響，抗震效能好；缺點是：豎井前的一段隧洞只能在低水位時進行檢修。適用於岸坡較陡、岩石較好的情況。豎井承受的荷載主要有：內水壓力、外水壓力、側向圍巖壓力、溫度荷載和地震力等。檢修期井內無水，一般是設計的控制情況。豎井的結構計算，可根據地質情況，沿井的不同高程擷取斷面，按單位高度的封閉框架進行分析。

（3）塔式進水口：位於水工隧洞或土石壩壩下埋管的首部，是一個不依傍山坡，獨立於水庫之中的封閉式塔或框架式塔，又稱進水塔。塔底裝設閘門，在塔內或頂部佈置啟閉機室(圖5)。塔式進水口受風、浪、冰和地震的影響大，穩定性不如豎井式，需要較長的工作橋與岸邊或壩頂連線。適用於岸坡低緩、岩石破碎或覆蓋層較厚，不宜採用靠岸進口的情況。

封閉式塔一般採用斷面為矩形的鋼筋混凝土結構。根據水位變化情況，可在不同高程設定取水口，分層引取水庫中上層溫度較高、符合灌溉要求的清水。設計中需要進行抗滑、抗傾穩定和應力計算。應力計算除不同高程的水平應力外，還需將塔身作為懸臂結構，計算鉛直應力。框架式塔雖較封閉式經濟，但只能在低水位時進行檢修，洩水時門槽進水，流態複雜，容易引起空蝕和閘門振動。這種結構屬空間框架，可簡化為平面框架或按空間框架計算。

（4）岸塔式進水口:緊靠在開挖後巖坡上的進水塔，結構形式與塔式進水口相同。根據巖坡的穩定條件，塔可以直立，也可以斜依在岸坡上。其優點是：穩定性較塔式好，施工、安裝方便，不需要連線岸邊的橋樑。適用於岸坡較陡，岩石堅固穩定的情況。

（5）斜坡式進水口：在岸坡上經開挖、平整、護砌而成的或是在壩下埋管的首部沿壩坡設定的進水口。其優點是：結構簡單，施工、安裝方便，穩定性好，工程量小；缺點是：關門時，閘門不易靠自重下降，需要另加閉門力。可用於岸坡較為平整的中小型工程或只設檢修閘門的進水口。

在實際工程中，還可根據當地地形、地質、施工條件和運用要求，將兩種不同形式的進水口結合在一起使用，如上部為豎井的塔式進水口或下部為靠岸的塔式進水口等。

組成

深式進水口通常包括：攔汙柵、進水喇叭口、閘門及閘門室、漸變段、通氣孔和平壓管等部分。除發電引水用的進水口外，一般流速較高，加以邊界條件複雜，容易產生空蝕和振動，因而需要選好體型，精心施工，做到邊壁上壓力分佈均勻遞減，水流平順，水頭損失小。

（1）進水喇叭口:進口底板高程根據運用要求確定。為放空水庫、施工導流以及在多泥沙河流上為排放泥沙而設定的進水口應儘量放低；洩洪用的進水口可根據樞紐洩水建築物的調洪演算方案比較確定；發電、灌溉、供水用的進水口需置於水庫死水位以下。進口頂板要淹沒在水庫最低水位以下一定深度，以防進水時帶入空氣，引起結構振動和影響洩流。喇叭口斷面一般為矩形。上脣和側牆多用1/4橢圓，長半軸水平，有時稍向下傾斜;當流速較低時，也可採用圓弧曲線。底緣水平或為圓弧曲線。為增大進口附近的壓力，可將上脣橢圓曲線後的一段長度或將檢修閘門與工作閘門之間的頂板稍向下壓縮。重要工程的進水喇叭口體型需由水力模型試驗確定。

（2）閘門：在壩身洩水孔、水工隧洞或輸水管道中需要設定兩道閘門。一是檢修閘門，位於進口，為工作閘門或隧洞（管、孔）等發生事故需要檢修時使用，一般採用平面閘門；二是工作閘門，用來調節流量、封閉孔口，可以設在進口、出口或洞內某一適宜位置（見水工隧洞）。工作閘門在進口，洞內水流一般為無壓流；有時也可是有壓流，但此時在閘門啟閉過程中將出現明滿流過渡的不穩定流態，除流速較低的施工導流隧洞外，應避免採用。常用的工作閘門是平面閘門和弧形閘門。弧形閘門不設門槽，水流平順，但開啟後的閘門需要佔據較大的空間，位於壩內的弧形閘門對壩體削弱較大。平面閘門的門槽附近最易產生負壓和空蝕，當流速較高時，為減免空蝕，可將門槽下游邊緣略為縮排，然後再以斜削麵逐漸回覆到洞（管、孔）壁線。尺寸較小的洩水孔(管)也可採用閥門，如平面滑動閥、錐形閥和空注閥等。

無壓洞（管、孔）工作閘門處的孔口尺寸，決定於進口壓力段，可根據設計流量和所承受的水頭，按孔口出流計算；對有壓洞（管、孔），則需根據設計流量和上下游水位按管流計算。閘門平面形狀多用矩形。

（3）漸變段:閘門室一般都做成矩形，有壓洞(管、孔)身多用圓形，為使水流平順過渡需要設定斷面逐漸變化的過渡段（圖6）。漸變段施工複雜，不宜太長，一般為洞徑的1.5～2.0倍。

（4）平壓管：為減小檢修閘門的啟門力，需要在檢修閘門與工作閘門之間設定與上游連通的平壓管(旁通管)，以便向兩道閘門之間充水，平衡檢修閘門上下游側的水壓力。平壓管可設在墩牆內，用閥門控制；如充水量不大，也可將平壓閥裝在閘門上。平壓管直徑根據規定的充水時間確定。

（5）通氣孔：為使水工隧洞、輸水管道和壩身進(洩)水孔在正常過流和放空過程中隨時補氣，以降低門後負壓，穩定流態，避免使建築物產生振動和空蝕，減小作用在閘門上的下拖力和附加水壓力，應在工作閘門後佈置通氣孔。通氣孔直徑與洞(管、孔)身斷面面積、水流速度和允許風速有關(允許風速一般不超過40～45m/s)。當檢修完畢，在向檢修閘門與工作閘門之間充水時，需將其間的空氣排出，有時還要另設通氣孔。