水電站是將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施。又稱水電廠。它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設(shè)的各種水電站設(shè)備。利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭，匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量，并將它輸向水輪機(jī)，經(jīng)水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，將集中的水能轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)變壓器、開(kāi)關(guān)站和輸電線路等將電能輸入電網(wǎng)。有些水電站除發(fā)電所需的建筑物外，還常有為防洪、灌溉、航運(yùn)、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等綜合利用目的服務(wù)的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱水電站樞紐或水利樞紐。
中國(guó)大陸最早建成的水電站是云南省昆明市郊的石龍壩水電站(1912) ，目前已經(jīng)建成世界上第一大的水電工程----三峽水利樞紐工程，裝機(jī)容量為2240萬(wàn)千瓦。
水利樞紐定義：為實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)或多項(xiàng)水利任務(wù)，在一個(gè)相對(duì)集中的場(chǎng)所修建若干不同類型的水工建筑物組合體，以控制調(diào)節(jié)水流。
原理
將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施。一般包括由擋水、泄水建筑物形成的水庫(kù)和水電站引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房、機(jī)電設(shè)備等。水庫(kù)的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能，再經(jīng)升壓變壓器、開(kāi)關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng)。
水的落差在重力作用下形成動(dòng)能，從河流或水庫(kù)等高位水源處向低位處引水，利用水的壓力或者流速?zèng)_擊水輪機(jī)，使之旋轉(zhuǎn)，從而將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生交流電。
水電站類型：
按水能來(lái)源分為
利用河流、湖泊水能的常規(guī)水電站；利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，待電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的抽水蓄能電站；利用海洋潮汐能發(fā)電的潮汐電站；利用海洋波浪能發(fā)電的波浪能電站。按對(duì)天然徑流的調(diào)節(jié)方式分為：沒(méi)有水庫(kù)或水庫(kù)很小的徑流式水電站，水庫(kù)有一定調(diào)節(jié)能力的蓄水式水電站。
按水電站水庫(kù)的調(diào)節(jié)周期分為多年調(diào)節(jié)水電站、年調(diào)節(jié)水電站、周調(diào)節(jié)水電站和日調(diào)節(jié)水電站。年調(diào)節(jié)水電站是將一年中豐水期的水貯存起來(lái)供枯水期發(fā)電用。其余調(diào)節(jié)周期的水電站含義類推。
按發(fā)電水頭分為高水頭水電站、中水頭水電站和低水頭水電站。世界各國(guó)對(duì)此無(wú)統(tǒng)一規(guī)定。中國(guó)稱水頭70米以上的電站為高水頭電站，水頭70～30米的電站為中水頭電站，水頭30米以下的電站為低水頭電站。按裝機(jī)容量分為大型、中型和小型水電站。
抽水蓄能電站
利用電網(wǎng)中負(fù)荷低谷時(shí)多余的電力，將低處下水庫(kù)的水抽到高處上水庫(kù)存蓄，待電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)放水發(fā)電，尾水至下水庫(kù)，從而滿足電網(wǎng)調(diào)峰等電力負(fù)荷的需要。
潮汐電站
利用海潮漲落所形成的潮汐能發(fā)電。 徑流式水電站
沒(méi)有水庫(kù)或水庫(kù)庫(kù)容很小，對(duì)天然水量無(wú)調(diào)節(jié)能力或調(diào)節(jié)能力很小的水電站。
蓄水式水電站
設(shè)有一定庫(kù)容的水庫(kù)，對(duì)天然水流具有不同調(diào)節(jié)能力的水電站。
工程建設(shè)
分為：壩后式水電站，河床式水電站，引水式水電站，儲(chǔ)能水電站，虹吸式水電站
還常采用的分類方法：
水電站廠房
1.定義：水電站廠房是水電站中安裝水輪機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)和各種輔助設(shè)備的建筑。它是水工建筑物、機(jī)械和電氣設(shè)備的綜合體，又是運(yùn)行人員進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所。
2.水電站廠房的主要任務(wù)：
(1) 將水電站的主要機(jī)電設(shè)備集中布置在一起，使其具有良好的運(yùn)行、管理、安裝、檢修等條件。
(2) 布置各種輔助設(shè)備，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證發(fā)電質(zhì)量。
(3) 布置必要的值班場(chǎng)所，為運(yùn)行人員提供良好的工作環(huán)境。
3. 水電站廠房的組成：
從設(shè)備布置和運(yùn)行要求的空間劃分
主廠房：布置水輪發(fā)電機(jī)組和各種輔助設(shè)備的主機(jī)室（主機(jī)間）及組裝、檢修設(shè)備
的裝配場(chǎng)(安裝間)的總稱。是水電站廠房的主要組成部分。
主廠房布置：
主廠房的主機(jī)室布置隨機(jī)組主軸為豎直和水平兩種不同的裝置方式，而分為立式機(jī)組主機(jī)室和臥式機(jī)組主機(jī)室兩大類.
副廠房：水電站的運(yùn)行、控制、試驗(yàn)、管理和運(yùn)行人員工作、生活的房間。
副廠房組成：
直接與運(yùn)行有關(guān)的房間，如中央控制室、電纜室（集纜室）、載波及微波通訊室、蓄電池室、貯酸室、充電機(jī)室、通風(fēng)機(jī)室；
開(kāi)發(fā)方式
即按集中水頭的手段和水電站的工程布置，可分為壩式水電站、引水式水電站和壩－引水混合式水電站三種基本類型。這是工程建設(shè)中最通用的分類方法。
用水頭的大小
可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對(duì)水頭的具體劃分沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。有的國(guó)家將水頭低于 15m作為低水頭水電站，15～70m為中水頭水電站，71～250m為高水頭水電站，水頭大于250m時(shí)為特高水頭水電站。中國(guó)通常稱水頭大于70m為高水頭水電站，低于30m為低水頭水電站，30～70m為中水頭水電站。這一分類標(biāo)準(zhǔn)與水電站主要建筑物的等級(jí)劃分和水輪發(fā)電機(jī)組的分類適用范圍，均較適應(yīng)。 裝機(jī)容量的大小
可分為大型、中型和小型水電站。各國(guó)一般把裝機(jī)容量5000kW以下的水電站定為小水電站，5000～10萬(wàn)kW為中型水電站，10萬(wàn)～100萬(wàn)kW為大型水電站，超過(guò)100萬(wàn)kW的為巨型水電站。中國(guó)規(guī)定將水電站分為五等，其中：裝機(jī)容量大于75萬(wàn)kW為一等〔大(1)型水電站〕，75萬(wàn)～25萬(wàn)kW為二等〔大(2)型水電站〕，25萬(wàn)～2.5萬(wàn)kW為三等〔中型水電站〕，2.5萬(wàn)～0.05萬(wàn)kw為四等〔小(1)型水電站〕，小于0.05萬(wàn)kW為五等〔小(2)型水電站〕；但統(tǒng)計(jì)上常將1.2萬(wàn)kW以下作為小水電站。 建筑物特點(diǎn)通常用壩攔蓄水流、抬高水位形成水庫(kù)，并修建溢流壩、溢洪道、泄水孔、泄洪洞（見(jiàn)水工隧洞）等泄水建筑物宣泄多余洪水。水電站引水建筑物可采用渠道、隧洞或壓力鋼管，其首部建筑物稱進(jìn)水口。水電站廠房分為主廠房和副廠房，主廠房包括安裝水輪發(fā)電機(jī)組或抽水蓄能機(jī)組和各種輔助設(shè)備的主機(jī)室，以及組裝、檢修設(shè)備的裝配場(chǎng)。副廠房包括水電站的運(yùn)行、控制、試驗(yàn)、管理和操作人員工作、生活的用房。引水建筑物將水流導(dǎo)入水輪機(jī)，經(jīng)水輪機(jī)和尾水道至下游。當(dāng)有壓引水道或有壓尾水道較長(zhǎng)時(shí)，為減小水擊壓力常修建調(diào)壓室。而在無(wú)壓引水道末端與發(fā)電壓力水管進(jìn)口的連接處常修建前池。為了將電廠生產(chǎn)的電能輸入電網(wǎng)還要修建升壓開(kāi)關(guān)站。此外，尚需興建輔助性生產(chǎn)建筑設(shè)施及管理和生活用建筑。
水電站樞紐的組成建筑物有以下幾種：
（一）擋水建筑物 用以截?cái)嗨�，集中落差，形成水�?kù)的攔河壩、閘或河床式水電站的水電站的長(zhǎng)房等水工建筑物。如混凝土重力壩、拱壩、土石壩、堆石壩及攔河閘等。
（二）泄水建筑物 用以宣泄洪水或防空水庫(kù)的建筑物。如開(kāi)敞式河岸溢洪道、溢流壩、泄洪洞及放水底孔等。
（三）進(jìn)水建筑物 從河道或水庫(kù)按發(fā)電要求引進(jìn)發(fā)電流量的引水道首部建筑物。如有壓、無(wú)壓進(jìn)水口等。
（四）引水建筑物 將發(fā)電用水輸送給水輪發(fā)電機(jī)組而專設(shè)的水工建筑物。有時(shí)也將與水電站機(jī)組引水直接有關(guān)的水電站進(jìn)水口和前池、調(diào)壓室等平水建筑物包括在水電站引水建筑物中，并合稱為水電站引水系統(tǒng)。水電站引水建筑物有渠道、無(wú)壓引水隧洞、有壓引水隧洞(見(jiàn)水工隧洞)、壓力水管等。有時(shí)由于使用上的要求及地形、地質(zhì)條件限制，常在與河流、水道、交通道路及山谷等相交叉處建造倒虹吸管、涵洞、渡槽等交叉建筑物。
（五）平水建筑物 在水電站負(fù)荷變化時(shí)用以平穩(wěn)引水建筑物中流量和壓力的變化，保證水電站調(diào)節(jié)穩(wěn)定的建筑物。對(duì)有壓引水式水電站為調(diào)壓井或調(diào)壓塔；對(duì)無(wú)壓引水式電站為渠道末端的壓力前池。
（六）廠房樞紐建筑物 水電站廠房樞紐建筑物主要是指水電站的主廠房、副廠房、變壓器場(chǎng)、高壓開(kāi)關(guān)站、交通道路及尾水渠等建筑物。這些建筑物一般集中布置在同一局部區(qū)域形成廠區(qū)。廠區(qū)是發(fā)電、變電、配電、送點(diǎn)的中心，是電能生產(chǎn)的中樞。
（七）通航建筑物 用于克服集中水位落差或地形障礙而升降或通過(guò)船舶的水工設(shè)施。又稱過(guò)船建筑物。
水電站廠房
1.定義：水電站廠房是水電站中安裝水輪機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)和各種輔助設(shè)備的建筑。它是水工建筑物、機(jī)械和電氣設(shè)備的綜合體，又是運(yùn)行人員進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所。
2.水電站廠房的主要任務(wù)：
(1) 將水電站的主要機(jī)電設(shè)備集中布置在一起，使其具有良好的運(yùn)行、管理、安裝、檢修等條件。
(2) 布置各種輔助設(shè)備，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證發(fā)電質(zhì)量。
(3) 布置必要的值班場(chǎng)所，為運(yùn)行人員提供良好的工作環(huán)境。
3. 水電站廠房的組成：
(一) 從設(shè)備布置和運(yùn)行要求的空間劃分
主廠房：布置水輪發(fā)電機(jī)組和各種輔助設(shè)備的主機(jī)室（主機(jī)間）及組裝、檢修設(shè)備的裝配場(chǎng)(安裝間)的總稱。是水電站廠房的主要組成部分。
主廠房布置：
主廠房的主機(jī)室布置隨機(jī)組主軸為豎直和水平兩種不同的裝置方式，而分為立式機(jī)組主機(jī)室和臥式機(jī)組主機(jī)室兩大類
1.立式機(jī)組主機(jī)室
機(jī)組主軸為豎直裝置。以裝設(shè)水輪發(fā)電機(jī)的上機(jī)架所在樓板面為界，以上為上部結(jié)構(gòu)，以下為下部結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)因廠房采用戶內(nèi)式、露天式、半露天式、地下式、半地下式等類型（見(jiàn)水電站廠房）而采用不同的結(jié)構(gòu)形式。立式機(jī)組主機(jī)室共分為四層。
①發(fā)電機(jī)層：裝設(shè)機(jī)組和調(diào)速器操作柜、油壓裝置、機(jī)旁盤(pán)、勵(lì)磁盤(pán)等設(shè)備的場(chǎng)所。為了裝卸機(jī)組及其他的輔助設(shè)備，其上部設(shè)置移動(dòng)式起重設(shè)備（吊車(chē)）。
②水輪機(jī)層：發(fā)電機(jī)層樓板以下與蝸殼頂部混凝土以上的空間。在機(jī)組部位有支承水輪發(fā)電機(jī)定子支座的發(fā)電機(jī)機(jī)墩（機(jī)座）。內(nèi)腔稱為定子坑或水輪機(jī)井。機(jī)墩上需要裝設(shè)作用筒（接力器），預(yù)埋各種油、氣、水系統(tǒng)管道和布置電纜、電線等。機(jī)墩的形式隨機(jī)組容量不同而分為：塊式機(jī)墩（矮機(jī)墩），它的剛度和抗震性能都很好，但混凝土用量大；圓筒式機(jī)墩，它受力均勻，抗震、抗扭性能好，用鋼量��；環(huán)梁立柱式機(jī)墩和剛架式(框架式)機(jī)墩，材料用量較省,便于安裝檢修,但抗震、抗扭性能較差,噪聲較大,適用于中小容量的機(jī)組。水輪機(jī)層上下游側(cè)常分別布置水力機(jī)械設(shè)備（油、 氣、 供水、排水系統(tǒng)設(shè)備和管道等）和電氣設(shè)備（母線、電纜、互感器及廠用電配電設(shè)備等），互不干擾，有時(shí)在這層還布置勵(lì)磁盤(pán)和能抽出深處積水的深井水泵。當(dāng)發(fā)電機(jī)層樓面與水輪機(jī)層地面高差超過(guò)6～8m時(shí),可考慮在其間加設(shè)出線層，布置水輪發(fā)電機(jī)引出線、中性點(diǎn)接地裝置、母線和互感器等設(shè)備。
③蝸殼層：反擊式水輪機(jī)引水設(shè)備的形狀象蝸牛外殼稱為蝸殼。蝸殼及其周?chē)幕炷两Y(jié)構(gòu)的塊體和空間部分稱為蝸殼層。當(dāng)水頭小于40m時(shí),多采用梯形斷面的鋼筋混凝土蝸殼；當(dāng)水頭大于40m時(shí),宜采用圓形斷面的鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊接的金屬蝸殼。大型水電站廠房的金屬蝸殼常外包混凝土。中小型水電站廠房的金屬蝸殼常將下半部埋入混凝土內(nèi)，以增加水輪機(jī)層的凈高并減少工程量。蝸殼進(jìn)人孔道通常設(shè)在蝸殼進(jìn)口處的鋼管的頂面或側(cè)面。 水電站主廠房。
④尾水管層：反擊式水輪機(jī)的泄水設(shè)備（稱為尾水管或吸出管）的頂部與基礎(chǔ)板之間的空間。尾水管有直錐形和彎肘形兩種。前者用鋼板焊接而成，部分埋入混凝土中，僅適用于小型反擊式和貫流式水輪機(jī)；后者用鋼筋混凝土澆筑，適用于大中型立軸反擊式水輪機(jī)。當(dāng)采用沖擊式水輪機(jī)的高水頭水電站廠房，就無(wú)需設(shè)尾水管而僅有尾水室。 2.臥式機(jī)組主機(jī)室
① 發(fā)電機(jī)層：指裝設(shè)機(jī)組的樓板以上的空間。上部結(jié)構(gòu)同立式機(jī)組主機(jī)室，布置水輪發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁機(jī)、金屬蝸殼、水輪機(jī)、飛輪、尾水管彎段、調(diào)速器、配電盤(pán)、開(kāi)關(guān)柜和梁式電動(dòng)或手動(dòng)吊車(chē)等機(jī)電設(shè)備。機(jī)組在發(fā)電機(jī)層布置方式有三種：橫向布置，機(jī)組軸線與廠房縱軸線垂直，適用于機(jī)組臺(tái)數(shù)較多的情況；縱向布置，機(jī)組軸線與主廠房縱軸線平行，適用于地形狹長(zhǎng)及機(jī)組臺(tái)數(shù)在3臺(tái)以下的情況;斜向布置，機(jī)組軸線與廠房縱軸線成斜交布置，因這種布置發(fā)電機(jī)層顯得不整齊，已很少采用。 ②尾水室層：機(jī)組以下的空間，有機(jī)座、閥坑和尾水室。尾水室內(nèi)裝直錐管，發(fā)電后的尾水從直錐管泄出，經(jīng)尾水渠流入下游河道或下一個(gè)梯級(jí)水電站的渠道�？刂圃O(shè)備，電氣設(shè)備和輔助設(shè)備，是水電站運(yùn)行、控制、監(jiān)視、通訊、試驗(yàn)、管理和工作的房間。
副廠房：水電站的運(yùn)行、控制、試驗(yàn)、管理和運(yùn)行人員工作、生活的房間。
位置： ①副廠房設(shè)在主廠房的上游側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、電纜短，監(jiān)視機(jī)組方便。缺點(diǎn)是電氣設(shè)備的線路與進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備互相交叉干擾，引水管道增長(zhǎng)。
② 副廠房設(shè)在主廠房的下游側(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備的線路與進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備互不交叉干擾，監(jiān)視機(jī)組方便。缺點(diǎn)是主廠房的采光、通風(fēng)和建筑外觀受到影響；尾水管加長(zhǎng),工程量增加;中央控制室及繼電保護(hù)在尾水管上方，易受振動(dòng)干擾 ③ 。③副廠房設(shè)在主廠房靠對(duì)外交通的一端。其優(yōu)點(diǎn)是主、副廠房的總寬度較小，采光、通風(fēng)良好。缺點(diǎn)是電纜和母線線路較長(zhǎng)，監(jiān)視機(jī)組稍遠(yuǎn)，對(duì)多機(jī)組的廠房較為不利。對(duì)于小型水電站可將主廠房適當(dāng)加寬，將電氣設(shè)備和線路集中布置在主廠房?jī)?nèi)而不設(shè)副廠房。
組成：
一般大中型水電站副廠房房間按性質(zhì)可分為五類：
① 直接與運(yùn)行有關(guān)的房間。如中央控制室、電纜室（集纜室）、載波及微波通訊室、蓄電池室、貯酸室、充電機(jī)室、通風(fēng)機(jī)室。有的自動(dòng)化程度高的大型水電站廠房還設(shè)有巡回檢測(cè)裝置室和電子計(jì)算機(jī)室。
②輔助設(shè)備房間。如發(fā)電機(jī)電壓配電裝置室（低壓開(kāi)關(guān)室）、廠用變壓器室及母線廊道、空氣壓縮機(jī)室、透平油油庫(kù)和水泵室等。 3生產(chǎn)車(chē)間。如機(jī)修間、 電修間、 工具室、電氣試驗(yàn)室、油化驗(yàn)室等。 ④ 辦公室和技術(shù)室。如運(yùn)行分場(chǎng)、檢修分場(chǎng)、各維修班組的辦公室和技術(shù)室。非直接生產(chǎn)用的辦公室可設(shè)在另建的辦公樓內(nèi)。 ⑤ 衛(wèi)生用房。如廁所、浴室等。副廠房設(shè)置哪些房間及各房間面積，可根據(jù)水電站規(guī)模、水電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用以及水電站自動(dòng)化程度等因素予以增、減或簡(jiǎn)化合并。
布置：應(yīng)以運(yùn)行安全方便、經(jīng)濟(jì)合理和施工簡(jiǎn)易為原則。副廠房中有些房間有特殊要求。
①中央控制室（中控室）：副廠房中最關(guān)鍵最重要的房間，整座水電站廠房運(yùn)行、監(jiān)視、維護(hù)、控制的中樞(見(jiàn)彩圖)。它應(yīng)靠近主廠房，使控制電纜短，同時(shí)要求它與低壓開(kāi)關(guān)室及水電站升壓開(kāi)關(guān)站距離短，以縮短電力電纜長(zhǎng)度。室內(nèi)要求通風(fēng)良好，光線勻調(diào)，無(wú)噪聲干擾，表盤(pán)布置要求監(jiān)視方便，避免太陽(yáng)西曬及光線直射盤(pán)面，控制室內(nèi)溫度和濕度，保證儀表的靈敏度和準(zhǔn)確性。中央控制室不宜布置在尾水平臺(tái)上或主變壓器場(chǎng)的下層，因?yàn)槌霈F(xiàn)的噪聲和震動(dòng)將會(huì)影響繼電保護(hù)設(shè)備的整定值，并使值班人員注意力分散和過(guò)度疲勞。
②載波及微波通訊室：主要用來(lái)與電力系統(tǒng)中心聯(lián)系，對(duì)機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度，要求可靠性高，應(yīng)靠近中央控制室布置，并須滿足隔聲、通風(fēng)和采光等要求。
③蓄電池系統(tǒng)室：又稱直流電設(shè)備室，包括蓄電池室、貯酸室、充電機(jī)室和通風(fēng)機(jī)室等。貯酸室內(nèi)貯存硫酸，專供蓄電池用。充電機(jī)將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，送入蓄電池中貯存，主要供給中央控制室的設(shè)備和事故照明。當(dāng)采用可控硅勵(lì)磁時(shí)，可不單獨(dú)設(shè)充電機(jī)室。蓄電池室與貯酸室相通，為了防止酸氣外溢，設(shè)公用的套間（前室）供聯(lián)系，門(mén)都要向外開(kāi)啟，當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，有利于運(yùn)行人員迅速跑出。這些房間不可布置在中央控制室或開(kāi)關(guān)室的上方。蓄電池室和貯酸室一般不設(shè)窗戶或窗上鑲磨砂玻璃，采用人工照明，墻壁、頂棚應(yīng)涂耐酸油漆，地板鋪砌瓷磚防酸腐蝕，室內(nèi)要有防爆措施，設(shè)有單獨(dú)的排水和單獨(dú)通風(fēng)系統(tǒng)。
主變壓器場(chǎng)：裝設(shè)主變壓器的地方。水電站發(fā)出的電能經(jīng)主變壓器升壓后，
再經(jīng)輸電線路送給用戶。
高壓開(kāi)關(guān)站：裝設(shè)高壓開(kāi)關(guān)、高壓母線和保護(hù)措施等設(shè)備的場(chǎng)所，高壓輸
電線由此送往用戶。
此外廠房樞紐中還有：進(jìn)水道、尾水道和交通道路等。
水電站主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)和高壓開(kāi)關(guān)站及廠區(qū)交通等，組成水電站廠區(qū)樞紐建筑物，一般稱廠區(qū)樞紐。
(二) 從設(shè)備組成的系統(tǒng)劃分
水電站廠房?jī)?nèi)的機(jī)械及水工建筑物共分五大系統(tǒng)
(1) 水流系統(tǒng)。水輪機(jī)及其進(jìn)出水設(shè)備，包括壓力管道、水輪機(jī)前的進(jìn)水閥、蝸殼、水輪機(jī)、尾水管及尾水閘門(mén)等。
(2) 電流系統(tǒng)。即電氣一次回路系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)及其引出線、母線、發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、主變壓器和高壓開(kāi)關(guān)站等。
(3) 電氣控制設(shè)備系統(tǒng)。即電氣二次回路系統(tǒng)，包括機(jī)旁盤(pán)、勵(lì)磁設(shè)備系統(tǒng)、中央控制室、各種控制及操作設(shè)備如各種互感器、表計(jì)、繼電器、控制電纜、自動(dòng)及遠(yuǎn)動(dòng)裝置、通迅及調(diào)度設(shè)備等直流系統(tǒng)。
(4) 機(jī)械控制設(shè)備系統(tǒng)。包括水輪機(jī)的調(diào)速設(shè)備，如接力器及操作柜，事故閥門(mén)的控制設(shè)備，其它各種閘門(mén)、減壓閥、攔污柵等操作控制設(shè)備。 (5) 輔助設(shè)備系統(tǒng)。包括為了安裝、檢修、維護(hù)、運(yùn)行所必須的各種電氣及機(jī)械輔助設(shè)備，如廠用電系統(tǒng)(廠用變壓器、廠用配電裝置、直流電系統(tǒng))，油系統(tǒng)、氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)，起重設(shè)備，各種電氣和機(jī)械修理室、試驗(yàn)室、工具間、通風(fēng)采暖設(shè)備等。
(三) 從水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成劃分
1．平面：主機(jī)室+安裝間
主機(jī)室：水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備布置在主機(jī)室，是運(yùn)行和管理的主要場(chǎng)所；
安裝間：是水電站機(jī)電設(shè)備卸貨、拆箱、組裝、檢修時(shí)使用的場(chǎng)地。 2．垂面：上部結(jié)構(gòu)+下部結(jié)構(gòu)(以發(fā)電機(jī)層樓板面為界)
上部結(jié)構(gòu)：與工業(yè)廠房基本相似，基本上是板、梁 、柱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)； 下部結(jié)構(gòu)：大體積混凝土結(jié)構(gòu)，布置過(guò)流系統(tǒng)，是廠房的基礎(chǔ)
三、水電站廠房的基本類型
概述
(一) 根據(jù)廠房與擋水建筑物的相對(duì)位置及其結(jié)構(gòu)特征，可分為三種基本類型：
1．引水式廠房
特征：發(fā)電用水來(lái)自較長(zhǎng)的引水道，廠房遠(yuǎn)離擋水建筑物，一般位于河岸。如若將廠房建在地下山體內(nèi)，則稱為地下廠房。
2．壩后式廠房
特征：廠房位于攔河壩的下游，緊接壩后，在結(jié)構(gòu)上與大壩用永久縫分開(kāi)，發(fā)電用水由壩內(nèi)高壓管道引入廠房。
有時(shí)為了解決泄水建筑物布置與廠房建筑物布置之間的矛盾，可將廠房布置成以下型式：
(1) 溢流式廠房。將廠房頂作為溢洪道，成為壩后溢流式廠房。 (2) 壩內(nèi)式廠房。廠房移入溢流壩體空腹內(nèi)。
3．河床廠房
廠房位于河床中，成為擋水建筑物的一部分。
(二) 按機(jī)組主軸的裝置方式分：立式機(jī)組廠房和臥式機(jī)組廠房。
水電站廠房設(shè)計(jì)程序
我國(guó)大中型水電站的設(shè)計(jì)一般分四個(gè)階段：預(yù)可行性研究、可行性研究、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工詳圖。
預(yù)可行性研究：在河流規(guī)劃和地區(qū)電力負(fù)荷發(fā)展預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)擬建電站的建設(shè)條件進(jìn)行研究，該水電站在近期興建的必要性、技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。
此階段對(duì)廠房不進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，只選定電站的規(guī)模，初選樞紐布置和廠房型式，繪出廠房在樞紐中的位置。
可行性研究：通過(guò)方案比較選定樞紐的總體布置及其參數(shù)，決定建筑物的型式和控制尺寸，選擇施工方案、進(jìn)度和總布置，并編制工程投資預(yù)算，闡明工程效益。 此階段中，對(duì)廠房設(shè)計(jì)要求是根據(jù)選定機(jī)組機(jī)型、電氣主接線圖及主要機(jī)電設(shè)備，初步?jīng)Q定廠房的型式、布置及輪廓尺寸，繪出廠區(qū)及廠房布置圖，進(jìn)行廠房穩(wěn)定計(jì)算及必要的結(jié)構(gòu)分析，提出廠房工程地質(zhì)處理措施。
招標(biāo)設(shè)計(jì)：對(duì)可行性研究中遺留進(jìn)行必要的修改和補(bǔ)充，落實(shí)選定方案工程建設(shè)的技術(shù)、施工措施，提出較詳細(xì)的工程圖紙和分項(xiàng)工程的工程量，提出施工、制造與安裝的工藝技術(shù)要求以及永久設(shè)備購(gòu)置清單，編制招標(biāo)文件。
機(jī)電設(shè)備：
將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C(jī)電設(shè)備稱水電站動(dòng)力設(shè)備。其在常規(guī)水電站和潮汐電站為水輪機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)組成的水輪發(fā)電機(jī)組，及附屬的調(diào)速器、油壓裝置、勵(lì)磁設(shè)備等。抽水蓄能電站的動(dòng)力設(shè)備為由水泵水輪機(jī)和水輪發(fā)電電動(dòng)機(jī)組成的抽水蓄能機(jī)組及其附屬的電氣、機(jī)械設(shè)備。水電站的電氣裝置除水輪發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備外，還包括發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、升壓變壓器、高壓配電裝置和監(jiān)視、控制、測(cè)量、信號(hào)和保護(hù)性電氣設(shè)備等。 水電站的總裝機(jī)容量P由下式計(jì)算： P = 9.81QHη
式中 Q——通過(guò)水輪機(jī)的水流量，m3/s；
H——水電站的水頭，m
η——水電站的總效率，一般為0.85~0.86
水輪機(jī)：水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械，它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械。在水電站中，上游水庫(kù)中的水經(jīng)引水管引向水輪機(jī)，推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作完功的水則通過(guò)尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大，水輪機(jī)的輸出功率也就越大。
分類：水輪機(jī)按工作原理可分為沖擊式水輪機(jī)和反擊式水輪機(jī)兩大類。沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪受到水流的沖擊而旋轉(zhuǎn)，工作過(guò)程中水流的壓力不變，主要是動(dòng)能的轉(zhuǎn)換；反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪在水中受到水流的反作用力而旋轉(zhuǎn)，工作過(guò)程中水流的壓力能和動(dòng)能均有改變，但主要是壓力能的轉(zhuǎn)換。沖擊式水輪機(jī)按水流的流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類。反擊式水輪機(jī)可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式。
蝸殼：蝸殼是蝸殼式引水室的簡(jiǎn)稱，它的外形很像蝸牛殼，故通常簡(jiǎn)稱蝸殼。為保證向?qū)畽C(jī)構(gòu)均勻供水，所以蝸殼的斷面逐漸減小，同時(shí)它可在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)前形成必要的環(huán)量以減輕導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的工作強(qiáng)度。蝸殼應(yīng)采用適當(dāng)?shù)某叽缫员ＷC水力損失較小，又可減小廠房的尺寸及降低土建投資。它是用鋼筋混凝土或金屬制造的閉式布置，可以適應(yīng)各種水頭和容量的要求。蝸殼是反擊式水輪機(jī)中應(yīng)用最普遍的一種引水室。 分類：水輪機(jī)蝸殼可分為金屬蝸殼和混凝土蝸殼。
