一、排水内容和方式

水电站厂内排水系统的任务是：避免厂房内部积水和潮湿，保证机组过水部分和厂房水下部分的检修。
　　需要排出的水,可概括为以下几类:
1、生产用水的排水
　　生产用水的排水包括:发电机空气冷却器的冷却水;发电机推力轴承和上下导轴承油冷却器的冷却水;稀油润滑的水轮机导轴承油冷却器的冷却水;油压装置的冷却水等.
　　这类排水的特征是排水量较大,设备位置较高能靠自压排至下游.所以一般都将它们列入技术供水系统 的组成部分,不再列入排水系统.
2、机组和厂房水下部分的检修排水
　　每当检查、修理机组的水下部分或厂房水工建筑物水下部分时,必须将水轮机蜗壳、尾水管和压力引水管道内的积水排除.
　　检修排水的特征是排水量大,所在位置较低只能采用水泵排水.为了缩短机组检修期限,排水时间短,并特别注意尾水闸门或主阀的漏水量,选择容量足够的水泵,避免不能抽干或排水时间过长等不良后果.排水方式应可靠,注意防止因排水系统的某些缺陷引起尾水倒灌入厂房,造成水淹厂房的危险.
3、渗漏排水
(1) 机械设备的漏水,水轮机顶盖与大轴密封的漏水:混流式水轮机通常用不少于两根具有足够断面的排水管,穿过固定导叶中部孔,把这一部分漏水自流排入集水井;轴流式水轮机则专门用水泵按水位自动控制启停,将这一部分漏水量直接排至下游.
(2) 下部设备的生产排水如:冲洗滤水器的污水;水冷式空压机的冷却水;油水分离器及贮气罐的排水;空气冷却器壁外的冷凝水;空调用水的排水等,当无法直接靠自压排至厂外时,纳入渗漏排水系统.
(3) 厂房下部生活用水的排水;
(4) 厂房水工建筑物的渗水,低洼处积水,地面排水.
　　渗漏排水的特征是排水量小,不集中,并很难用计算方法预计给以确定;位置较低,不能靠自压排出.因此需要设置集水井将上述渗漏水收集起来,然后用水泵抽出.
　　合理设计渗漏排水系统,才能保证厂房不致积水,不致潮湿. 

二、渗漏排水

厂内渗漏水,一般通过排水沟和排水管,引至设在厂房最低部的集水井中,再用专设的渗漏排水泵排至下游
1、渗漏水量的估算
　　渗漏水量是选择确定渗漏排水设备参数的重要依据,但它一般很难通过计算方法予以确定,因为它与电站的地质条件、水工建筑物的布置和施工情况、设备的制造和安装质量、季节影响等多种因素有关.
　　通常在确定渗漏水量时,先由水工部分提出厂房水工建筑物的渗漏水量的估算,然后参考以运行的类似电站的渗漏水情况,分析本电站的实际情况,并留有一定的余地,确定出渗漏水量值q(),作为设计的依据.
　　装有混流式水轮机的水单站,厂内渗漏水量主要来源是水轮机顶盖和大轴密封漏水,而大轴密封又占其中绝大部分.电站设计时所需的漏水量数值,由制造厂提供.一般,橡胶平板密封为0.5-1L/min,端面密封为5-7L/min.由于轴流式水轮机的顶盖排水,一般由制造厂配置专门的顶盖排水泵排除,因而装有轴流式水轮机的水电站,厂内渗漏水量主要是水工建筑物的渗漏水,其中以混凝土蜗壳的渗漏水为主.其它生产中排出的污水,如滤水器冲洗污水、空气冷却器冷凝水、油水分离器及贮气罐排水等,因水量很小,估算时可略去不计.
　　当下游水位很高,厂区渍水不能自流排出时,应设置专用的排水系统,不应引入厂内渗漏排水系统,以确保安全. 
2、集水井容积的确定
　　集水井内,工作水泵起动水位与停泵水位之间的容积,称为集水井有效容积,如右图所式.
　　渗漏集水井的有效容积,一般按容纳30-60min的渗漏水量来考虑.即: 

　　　　(5-1) 

　　式中 q-----渗漏水量().也就是说,由于有了集水井,渗漏排水泵不必连续运转,而是每隔半小时至一小时起动一次.
　　由于影响申漏水量q的因素较多,在电站设计时,很难预计电.站建成后土建和机组设备的渗漏水情况.因此,很多电站在设计过程中往往不再估计渗漏水量值,而是根据本电站厂房布置情况,参考类似已建成电站的数据,直接确定集水井的有效容积.
　　集水井有效容积过小,则水泵电动机需频繁启停,浙江缩短设备的使用寿命.在不增加开挖和土建投资的情况下,宜增大集水井有效溶剂,减少水泵起动次数,增厂每次运行的时间.
　　集水井应布置在厂房底层,能把最低一层设备及该层地面的渗漏水,依靠自流排入集水井.采用卧式离心泵是,按此要求确定集水井井顶高程. 

3、渗漏排水泵选择
　　水泵流量可按水泵工作10-20min排干集水井有效容积中积存的渗漏水来选择.即　 

 　左式中,未计水泵工作期间流入集水井的渗漏水,因此水泵实际的工作时间要比计算所取值略大.
　　若设计中渗漏水量值q已经确定,则水泵流量Q(泵)应为渗漏水量q的3-4倍,即　　上式保证水泵有足够的排水能力,并且保证有一定的停泵时间.
　　水泵所需的扬程,应按集水井最低工作水位(停泵水位)与电站全部机组满发时的尾水位之差,并考虑克服管道阻力所引起的水力损失来确定,并按最高尾水位校核.应选择两台同型水泵,其中一台工作,一台备用.每台的流量与扬程都应满足计算所要求的数值.
　　水泵类型的选择:渗漏排水泵工作的可靠性直接关系到厂房和设备的安全,而泵的可靠性与泵的类型有关,常采用的有卧式离心泵、立式深井泵、射流泵和潜水泵等型式。

三、检修排水

1、检修排水量的计算
　　检修排水量的大小,为一台水轮机通流部件内的积水和检修期间上下游闸门的漏水.
（1.）需排除积存水容积的计算
　　一般在蜗壳和压力钢管的最低处设有排水阀,经管道与尾水管相通.检修排水时,先将机组前的蝴蝶阀或进水口闸门关闭,打开蜗壳及压力钢管的排水阀,使蜗壳和压力钢管内要高于下游尾水位的存水自流排至下游,以减少排水设备的排水量.到压力钢管、蜗壳及尾水观中的水位等于下游尾水位时,在关闭尾水闸门,利用检修排水设备将积存余水排走
　　这样,下游尾水位以下需用排水设备排除的积存水总容积V可按下式计算　　式中　　----压力水管积存水容积();----蜗壳积存水容积();----尾水管积存水容积()
　　各项积存水容积均取检修时的下游尾水位以下的容积.可按压力水管的结构尺寸和布置情况进行计算，和则根据制造厂提供的图纸尺寸计算。积存水多少与检修时的下游尾水位密切相关：下游尾水位越高，不能靠自流排出的积存水越多。设计计算时,应对电站的具体情况和特点进行分析,确定检修时可能遇到的最高尾水位,作为设计依据,一般按一台机组检修、其他机组以额定功率发电考虑,也有电站需考虑泄洪、通航等放水情况下的下游尾水位.
（2）上、下游闸门漏水量计算
　　上、下游闸门单位时间漏水量,可按下式分别进行计算　式中　　L----闸门水封长度（m）；q----闸门水封每米长的单位时间漏水量（l/s.m）。它与闸门止水装置的构造及闸门制造安装质量等有关。一般对进水口闸门取q=1-2 l/s.m；尾水闸门取q=2-3 l/s.m；蝴蝶阀（有围带者）可取q=0.5 l/s.m；采用球阀时，则可不计其漏水量。
2、检修派水泵选择
　　检修排水的水量一般都比较大,扬程也有一定的要求.而且检修还有时间上的限制,要求水泵运行可靠.常用的泵型为卧式离心泵和立式深井泵.也有一些电站采用潜水泵.立式深井泵优点较多,近十几年来新建造的电站,检修排水泵大多选用这种泵型.
　　水泵流量可按下式确定 () 　式中　　V----需排除的积存水容积（）；----上、下游闸门单位时间的漏水量总和（）；T----检修排水时间（h）．一般取4-6h，对大型电站及长输水隧洞或长尾水隧洞的电站，可适当延长。
　　工作泵的台数应不少于两台,常选用两台.均为工作泵,无需备用.每台泵的流量即为　　（）　式中　　Z----工作泵台数。
　　为了保证当积存水排除后,由一台泵来承担排除上、下游闸门的漏水,保持检修时尾水管内无积水或积存水位不上升,以确保检修工作安全进行. 则每台水泵的流量必须大于上、下游闸门漏水量的总和.即应该校核 　　〉 

　　排除积存水工作结束后,检修人员便进入蜗壳、尾水管内工作.由于水泵满足上式要求,此时实际是一台泵工作,其余Z-1台泵备用,确保检修人员的安全. 
　　水泵的总扬程应按尾水管底板最低点的高程与检修时的下游尾水位之差，并考虑克服管道阻力所引起的水头损失来确定。可按下式计算　　式中 ----检修时的下游尾水位（m）；----尾水管底板最低点高程（m）；----管道水力损失；----管道出口流速水头（），若已计入内，则该项应不再重复计算。
　　对于卧式离心泵，还需校和水泵的吸水高度及安装高程，计算方法与技术供水泵相同。
　　采用卧式离心泵作检修排水泵，一般均需要考虑设置启动充水设施。虽因吸出高度限制，离心泵安装高程很低，一般都在检修时的下游尾水位以下，检修开始第一次启动水泵并不需要充水。但应考虑水泵在检修过程中随时都可能启停；拍完积水后，水泵承担排除上、下游闸门漏水任务，往往是断续运行或交替运行，启停频繁，此时只要水泵安装高程高于尾水管底板高程，启动时就应有充水设施。 
对于多泥砂河流的水电站，常增设泥浆泵来排除蜗壳、尾水管、排水廊道、集水井内的淤泥（先用高压水冲洗，再启动泥浆泵排除），以缩短清扫时间和减轻劳动强度。
　　检修排水泵由于不经常运行，所以其操作一般不考虑自动化。但当排除闸门漏水时，可按水位进行自动操作，防止因操作疏忽忘了起动水泵而造成事故。

3、检修排水方式
　　检修排水有直接排水和廊道排水两种.
　　直接排水:检修排水泵以管道和阀门与各台机组的尾水管相接.机组检修时,水泵直接从尾水管抽水排出.
　　廊道排水:厂房水下部分设有相当容积的排水廊道.机组检修时,尾水管向排水廊道排水,再由检修排水泵从排水廊道或集水井抽水排出.由于排水廊道容积足够大,开始向廊道排水时,尾水管内水位迅速下降,在尾水闸门内外侧产生水压差(一般为1.5-50px),将闸门压紧在门框上,因而使闸门的漏水量减少,可大大缩短排水时间.
　　采用直接排水方式，一般选用卧式离心泵．而采用廊道排水方式时，则大多选用立式深井泵．也有的电站,采用廊道、深井泵排水方案,但排水廊道的容积不按尾水管水位产生骤降来考虑,仅作为一个排水通道.
　　根据当前钢阀门设计与制造的情况来看,采用弹性反轮或其他方式也可以有效的将尾水闸门推向门框,达到减少闸门漏水的目的.