衢州一級(jí)水電站廠房及隧洞設(shè)計(jì)計(jì)算書

第 1 頁 共 35 頁 目目 錄錄 第 1 章設(shè)計(jì)基本資料4 1.1 1.1 流域概況和地理位置4 1.2 1.2 水文和氣象4 1.2.1 水文條件.4 1.2.2 氣象條件.4 1.3 1.3 工程地質(zhì)4 1.4 1.4 交通狀況4 1.5 1.5 即給設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).4 第 2 章樞紐布置、擋水及泄水建筑物4 1.6 2.1 樞紐布置4 2.1.1 樞紐布置形式.4 2.1.2 壩軸線位置的比較和選擇.4 1.7 2.2 擋水及泄水建筑物4 2.2.1 壩高的確定.4 2.2.2 擋水建筑物形式：砼重力壩.5 2.2.3 泄水建筑物：砼溢流壩.15 1.8 2.3 壩內(nèi)構(gòu)造20 2.3.1 壩頂結(jié)構(gòu).20 2.3.2 壩體分縫.20 2.3.3 壩內(nèi)廊道.20 2.3.4 壩基地基處理.20 1.9 2.4 溢流壩消能防沖措施.20 第 3 章 水輪機(jī)的選型21 3.1 水頭 HMAX、HMIN、HR的確定21 3.1.1 Hmax 的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按 2%計(jì)）：21 第 2 頁 共 35 頁 3.1.2 Hmin的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按 2%計(jì)）：21 3.1.3、Hav 的確定： .22 3.1.4 Hr 的確定：.22 3.2 水輪機(jī)選型比較：22 3.2.1 HL200 水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇22 3.2.2 HL180 水輪機(jī)方案主要參數(shù)選擇23 3.2.3 HL200 和 HL180 方案參數(shù)對(duì)照表 24 3.2.4 水輪機(jī)安裝高程.24 第 4 章 水電站引水建筑物24 4.1 引水隧洞整體布置24 4.1.1 洞線布置（水平位置）.24 4.1.2 洞線布置（垂直方向）.24 4.2 細(xì)部構(gòu)造24 4.2.1 隧洞洞徑.24 4.2.2 隧洞進(jìn)口段.24 4.2.3 隧洞細(xì)部構(gòu)造.24 4.2.4 閘門斷面尺寸.24 4.2.5 進(jìn)口底高程計(jì)算.25 4.2.6 隧洞漸變段.25 4.2.7 壓力管道設(shè)計(jì).25 4.2.8 調(diào)壓室設(shè)計(jì).25 第 5 章 水電站廠房34 5.1 廠房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu) 34 5.1.1 水輪發(fā)電機(jī)外形尺寸估算.34 5.1.2 水輪機(jī)重量估算（發(fā)電機(jī)）.34 5.1.3 水輪機(jī)蝸殼及尾水管.35 5.1.4 調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)速設(shè)備選擇.35 5.1.5 水輪機(jī)閥門及其附件36 5.1.6 起重機(jī)設(shè)備選擇.36 5.2 主廠房尺寸36 第 3 頁 共 35 頁 5.2.1 長(zhǎng)度.36 5.2.2 寬度.36 5.2.3 廠房各層高程的確定.36 5.3 廠區(qū)布置36 第 6 章 專題部分：發(fā)電引水隧洞襯砌計(jì)算36 6.1 襯砌厚度H的確定36 6.2 荷載（軸力 N、彎矩 M）計(jì)算（取單位長(zhǎng)度 1M進(jìn)行計(jì)算）.36 6.2.1 均勻內(nèi)水壓力作用下：.36 6.2.2 垂直山巖壓力作用下：.36 6.2.3 襯砌自重作用下：.36 6.2.4 無水頭洞內(nèi)滿水壓力作用下.36 6.2.5 外水壓力作用下：.36 6.3 配筋計(jì)算36 第 4 頁 共 35 頁 第第 1 1 章章 設(shè)計(jì)基本資料設(shè)計(jì)基本資料 1.1 1.1 流域概況和地理位置流域概況和地理位置 1.2 1.2 水文和氣象水文和氣象 1.2.11.2.1 水文條件水文條件 1.2.21.2.2 氣象條件氣象條件 1.3 1.3 工程地質(zhì)工程地質(zhì) 1.4 1.4 交通狀況交通狀況 1.5 1.5 即給設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)即給設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 第第 2 2 章章 樞紐布置、擋水及泄水建筑物樞紐布置、擋水及泄水建筑物 1.6 2.1 樞紐布置樞紐布置 2.1.12.1.1 樞紐布置形式樞紐布置形式 2.1.22.1.2 壩軸線位置的比較和選擇壩軸線位置的比較和選擇 1.7 2.2 擋水及泄水建筑物擋水及泄水建筑物 2.2.12.2.1 壩高的確定壩高的確定 2.2.1.1 壩頂超出靜水位高度壩頂超出靜水位高度h 2hl=20.968=1.936m Ll=8.513m m L HL cth LL hL ho34 . 0 1 1 . 5 968 . 0 2 4 2 2 2 第 5 頁 共 35 頁 2.2.1.2 壩頂高程壩頂高程 設(shè)計(jì)洪水位+ h設(shè)=238+2.976=240.976m 壩頂高程=max 校核洪水位+ h校=240+1.88=241.88m =242m 2.2.1.3 壩體高度壩體高度 242120=122m 2.2.22.2.2 擋水建筑物形式：砼重力壩擋水建筑物形式：砼重力壩 2.2.2.1 基本剖面基本剖面 B= )( 1 f KH = =84.18m )3.00(68.0 122 10 24 2.2.2.2 實(shí)用剖面實(shí)用剖面 壩頂寬度 8%10%122=10m 2.2.2.3 穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算 設(shè)計(jì)洪水位 壩基面： 自重: G1=GGk=1.00.5115524=7260KN （垂直向下） 力臂 L1=50-1132=42.67m 彎矩 M1= G1L1=726042.67=309760KN.m （逆時(shí)針） G2=GGk=1.011130.5124=37587KN （垂直向下） 第 6 頁 共 35 頁 力臂 L2=50116=33m 彎矩 M2= G2L2=3758733=1240371KN.m （逆時(shí)針） G3=GGk=1.00.57711024=101640KN （垂直向下） 力臂 L3=501112773=1.33m 彎矩 M3= G3 L 3=1016401.33=135520KN.m （逆時(shí)針） 水壓力： P1=GGk=1.00.59.81(238120)2=77872 KN （指向下游） 力臂 L1=(238120)3=42m 彎矩 M1= P1L1=7787242=3270624KN.m （順時(shí)針） P2=GGk=1.00.59.81(130.5155130.51) 11 =11116 KN（垂直向下） 力臂 L2=5011(2(130.5155) 130.51)(3(132.50255) =45m 彎矩 M2= P2L2=1111645=500220KN.m （逆時(shí)針） P3=GGk=1.00.59.8120.82=2122 KN （指向上游） 力臂 L3=20.83=6.93m 彎矩 M3= P3L3=21226.93=14713KN.m （逆時(shí)針） P4=GGk=1.00.59.8114.5620.8=1485KN （垂直向下） 力臂 L4=5014.563=45m 彎矩 M4= P4L4=145845=66825KN.m （順時(shí)針） 浪壓力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.59.81(2.55+0.41+0.1)2.551.2 第 7 頁 共 35 頁 =46 KN （指向下游） 力臂 L1=2381202(2.550.10.41)3=124 m 彎矩 M1=P1 L1=46124=5704KN.m （順時(shí)針） P2=G roLl2/2=0.59.812.5521.2=38 KN （指向上游） 力臂 L2=23812022.553=124 m 彎矩 M2=P2 L2=38124=4712 KN.m （逆時(shí)針） 揚(yáng)壓力: 浮托力：U1=GGk=1.020.89.81100=20405 KN （垂直向上） 力臂 L1=0 彎矩 M1=0 滲透力： p1=GGk = 1.29.81(12620.8)=1238 KN/m p2=p1 =0.31238=372 KN/m p3=100372(1009.2)=410 KN/m p4= p1p3=1238410=828 KN/m U2=0.5410100=20500 KN （垂直向上） 力臂 L2=501003=16.7m 彎矩 M2= U2 L2=2050016.7=341667 KN.m （順時(shí)針） U3=0.58289.2=3809KN （垂直向上） 力臂 L3=509.23=47m 彎矩 M3= U3 L3=380947=178760 KN.m （順時(shí)針） 綜上，=G1+G2+G3+P2+P4U1U2U3 W 第 8 頁 共 35 頁 =7260+37587+10640+11116+148520405205003809 =114374 KN （垂直向下） =P1P3+P1P2 P =77872+46212238 =75758KN（指向下游） =M1+M2+M3M1+M2+M3M4M2M3M1+M2 M =309760+1240371+1355203270624+500220+147036682534166 71787605704+4712=1656300 KN.m （順時(shí)針） )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN98347)100 0 . 3 900 114374 3 . 1 0 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.9575758=79167KNPS 00 (*) 2 6 B M B W y KPa96.149 100 16563006 100 114374 2 2 6 B M B W y KPa52.2137 100 16563006 100 114374 2 =1.10.95149.96=156.71KPa, 00 (*) y S =1.10.952137.52=2233.71KPa, 00 (*) y S =(*) 1 R d 1 ck c d f f KPa6852 5 . 1 18500 8 . 1 1 折坡面： 自重: G1=GGk=0 力臂 L1=0 彎矩 M1= 0 第 9 頁 共 35 頁 G2=GGk=1.012（130.5155）24=21747KN （垂直向下） 力臂 L2=25.256=19.25m 彎矩 M2= G2L2=2174719.25=418630KN.m （逆時(shí)針） G3=GGk=1.00.538.55524=25410KN （垂直向下） 力臂 L3=25.251238.53=0.42m 彎矩 M3= G3 L 3=254100.42=10588KN.m （逆時(shí)針） 水壓力： P1=GGk=1.00.59.81(238167)2=24726 KN （指向下游） 力臂 L1=(238167)3=23.67m 彎矩 M1= P1L1=2473623.67=585182KN.m （順時(shí)針） P2、M2、P3、M3、 P4、M4 均為零 浪壓力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.59.81(2.55+0.41+0.1)2.551.2 =46 KN（指向下游） 力臂 L1=2381672(2.550.10.41)3=69 m 彎矩 M1=P1 L1=4669=3174KN.m （順時(shí)針） P2=G roLl2/2=0.59.812.5521.2=38 KN（指向上游） 力臂 L2=23816722.553=69m 彎矩 M2=P2 L2=3869=2622 KN.m （逆時(shí)針） 揚(yáng)壓力: 浮托力：U1=0、彎矩 M1=0 滲透力： 第 10 頁 共 35 頁 p1=GGk = 1.29.81(238167)=836 KN/m p2=p1 =0.3836=251KN/m p3=50.525145.5=278KN/m p4= p1p3=836278=558 KN/m U2=0.527850.5=7019.5 KN （垂直向上） 力臂 L2=25.2550.53=8.42m 彎矩 M2= U2 L2=7019.58.42=59081 KN.m （順時(shí)針） U3=0.55585=1395KN （垂直向上） 力臂 L3=25.2553=23.58m 彎矩 M3= U3 L3=139523.58=32899 KN.m （順時(shí)針） 綜上，=G1+G2U1U2 W =21747+254107019.51395 =38743 KN （垂直向下） =P1+P1P2 P =24726+4638 =24734KN （指向下游） =M1+M2M3M1M2M1+M2 M =418630+1058858518259081328993174+2622 =248936 KN.m （順時(shí)針） )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN51384) 5 . 50 0 . 3 1450 38743 3 . 1 25 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.9524743=25847KNPS 00 (*) 第 11 頁 共 35 頁 2 6 B M B W y KPa 5 . 181 5 . 50 2489366 5 . 50 38743 2 2 6 B M B W y KPa1353 5 . 50 2489366 5 . 50 38743 2 =1.10.95181.5=190KPa, 00 (*) y S =1.10.951353=1414KPa, 00 (*) y S 校核洪水位 壩基面： 自重:同設(shè)計(jì)洪水位； 水壓力： P1=GGk=1.00.59.81(240120)2 =82258KN（指向下游） 力臂 L1=(240120)3=43.17m 彎矩 M1= P1L1=8225843.17=3550804KN.m （順時(shí)針） P2=GGk=1.00.59.81(241.512055+240120) 11 =11006.82 KN （垂直向下） 力臂 L2=5011(2(240167) 240120)(3(240167 240120) )=45m 彎矩 M2= P2L2=11006.845=495307KN.m （逆時(shí)針） P3=GGk=1.00.59.8125.32=3140 KN（指向上游） 力臂 L3=25.33=8.43m 彎矩 M3= P3L3=31408.43=26470KN.m （逆時(shí)針） P4=GGk=1.00.59.8117.7125.3=2198KN （垂直向下） 力臂 L4=5017.713=44m 第 12 頁 共 35 頁 彎矩 M4= P4L4=219844=96712KN.m （順時(shí)針） 浪壓力：同設(shè)計(jì)洪水位時(shí)情況； 揚(yáng)壓力: 浮托力：U1=GGk=1.025.39.81100=24819 KN （垂直向上） 力臂 L1=0 彎矩 M1=0 滲透力： p1=GGk = 1.29.81(24012025.3)=1227 KN/m p2=p1 =0.31227=368 KN/m p3=100368(1009.2)=405 KN/m p4= p1p3=1227405=822 KN/m U2=0.5405100=20250 KN （垂直向上） 力臂 L2=501003=16.7m 彎矩 M2= U2 L2=2025016.7=337500KN.m （順時(shí)針） U3=0.58229.2=3781KN （垂直向上） 力臂 L3=509.23=46.93m 彎矩 M3= U3 L3=378146.93=177464 KN.m （順時(shí)針） 綜上，=G1+G2+G3+P2+P4U1U2U3 W =7260+37587+10640+11007+219824819202503781 =117442 KN （垂直向下） =P1P3+P1P2 P =82258+46314038 第 13 頁 共 35 頁 =79126KN （指向下游） =M1+M2+M3M1+M2+M3M4M2M3M1+M2 M =309760+1240371+1355203550804+495307+2647096712337500 5704+4712177464=1956044 KN.m （順時(shí)針） )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN96053)100 0 . 3 900 117442 3 . 1 0 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.8579126=73983KNPS 00 (*) 2 6 B M B W y KPa79 . 0 100 19560446 100 117442 2 2 6 B M B W y KPa2348 100 19560446 100 117442 2 =1.10.850.79=0.74KPa, 00 (*) y S =1.10.852348=2195KPa, 00 (*) y S 折坡面： 自重:同設(shè)計(jì)洪水位情況； 水壓力： P1=GGk=1.00.59.81(240160)2=27224 KN （指向下游） 力臂 L1=(240160)3=24.83m 彎矩 M1= P1L1=2722424.83=676063KN.m （順時(shí)針） P2、M2、P3、M3、 P4、M4 均為零 浪壓力：同設(shè)計(jì)洪水位時(shí)情況； 揚(yáng)壓力： 浮托力：U1=0、彎矩 M1=0 滲透力： 第 14 頁 共 35 頁 p1=GGk = 1.29.81(240160)=877KN/m p2=p1 =0.3877=263KN/m p3=50.526345.5=292KN/m p4= p1p3=877292=558 KN/m U2=0.529250.5=7373 KN （垂直向上） 力臂 L2=25.2550.53=8.42m 彎矩 M2= U2 L2=73738.42=62056 KN.m （順時(shí)針） U3=0.55855=1463KN （垂直向上） 力臂 L3=25.2553=23.58m 彎矩 M3= U3 L3=146323.58=34502 KN.m （順時(shí)針） 綜上，=G1+G2U1U2 W =21747+2541073731463 =38321 KN （垂直向下） =P1+P1P2 P =272247+4638 =27232KN （指向下游） =M1+M2M1M1M2M1+M2 M =418630+1058867606362056345023174+2622 =344395KN.m （順時(shí)針） )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN51046) 5 . 50 0 . 3 1450 38321 3 . 1 25 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.8527232=25463KNPS 00 (*) 第 15 頁 共 35 頁 2 6 B M B W y KPa7 . 6 5 . 50 3443956 5 . 50 38321 2 2 6 B M B W y KPa1569 5 . 50 3443956 5 . 50 38321 2 =1.10.856.7=6.3KPa, 00 (*) y S =1.10.851569=1467KPa 00 (*) y S 2.2.32.2.3 泄水建筑物：砼溢流壩泄水建筑物：砼溢流壩 2.2.3.1 堰頂高程堰頂高程 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，Qs=4800m3/s mH 6 . 10 81 . 9 28049 . 0 9 . 0 4800 3 2 0 堰頂高程=設(shè)計(jì)洪水位Ho =23810.6=227.4m 校核洪水位時(shí)，Qs=8500m3/s mH26.15 81 . 9 28049 . 0 9 . 0 8500 3 2 0 堰頂高程=23815.26=224.7 m 2.2.3.3 溢流壩壩基面穩(wěn)定計(jì)算溢流壩壩基面穩(wěn)定計(jì)算 設(shè)計(jì)狀況 自重: G1=GGk=1.00.5115524=7260KN （垂直向下） G2=GGk=1.024(0.5(6+18) 4+0.518430.5) =5796KN（垂直向下） G3=GGk=1.00.524(430.5+89) 96=127296KN（垂直向下） 第 16 頁 共 35 頁 G4=GGk=1.024(5+21)0.524 =7488KN （垂直向下） 水壓力： 靜水壓力： P1=GGk =1.09.810.5(238226)+(238120) (226120) =77167KN （指向下游） P2=GGk=1.00.59.81(130.5155130.51) 11 =11116 KN （垂直向下） P3=GGk=1.00.59.81(6+18) 4=471 KN （垂直向上） P4=GGk=1.00.59.8120.82=2122 KN （指向上游） 動(dòng)水壓力： sm L Q q 20 2 0 1 69.65 80 5255 3055， 由 試m h h h h hg q hT co co co co co co 2 . 105 8 . 20112238 7 . 243 95 . 0 81 . 9 2 69.65 2 222 2 2 2 2 0 算過程： hco試算得T0實(shí)際T0 262.925105.2 2.348.36805293105.2 1.969.40692521105.2 1.786.02525952105.2 1.696.7953125105.2 1.5109.8111111105.2 1.55102.9860042105.2 1.54104.297632105.2 1.53105.6352587105.2 1.533105.2312004105.2 所以： 第 17 頁 共 35 頁 =1.533m； co h ；sm h q v co 85.42 533 . 1 69.65 （指向上游） KN g qv GP GkGx 905)55cos30(cos 81 . 9 85.4269.6581 . 9 1 . 1 )cos(cos 00 21 0 （垂直向下） KNsom g qv GP GkGy 4084)5530(sin 81 . 9 85.4269.6581 . 9 1 . 1 )sin(sin 00 21 0 揚(yáng)壓力: 浮托力：U1=GGk=1.020.89.81105=21425 KN （垂直向上） 滲透力： p1=GGk = 1.29.81(12620.8)=1238 KN/m p2=p1 =0.31238=372 KN/m p3=105372(1059.2)=408KN/m p4= p1p3=1238408=830 KN/m U2=0.5408105=21420 KN （垂直向上） U3=0.58309.2=3818KN （垂直向上） 綜上，=G1+G2+G3+G4+P2P3+PyU1U2U3 W =7260+5796+127296+7488+11116471+408421425214203818 =115906 KN （垂直向下） =P1P4Px=771672122905=74140KN （指向下游） P )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN100549)105 0 . 3 900 115906 3 . 1 0 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.9574140=77476KNPS 00 (*) 第 18 頁 共 35 頁 校核狀況 自重:同設(shè)計(jì)洪水位情況； 水壓力： 靜水壓力： P1=GGk =1.09.810.5(240226)+(240120) (226120) =81080KN （指向下游） P2=GGk=11007 KN （垂直向下） P3=GGk=1.00.59.81(6+18) 4=471 KN （垂直向上） P4=GGk=3140 KN （指向上游） 動(dòng)水壓力： ,；smq 2 96.118sm h q v co 42 832 . 2 96.118 （指向上游） KN g qv GP GkGx 1607)55cos30(cos 81. 9 4296.11881 . 9 1 . 1 )cos(cos 00 21 0 （垂直向下） KNsom g qv GP GkGy 7205)5530(sin 81 . 9 4296.11881 . 9 1 . 1 )sin(sin 00 21 0 揚(yáng)壓力: 浮托力：U1=GGk=1.025.39.81105=26060 KN (垂直向上) 滲透力： p1=GGk = 1227 KN/m p2=p1 =368KN/m 第 19 頁 共 35 頁 p3=105368(1059.2)=403KN/m p4= p1p3=1227403=824 KN/m U2=0.5403105=21158 KN (垂直向上) U3=0.58249.2=3790KN (垂直向上) 綜上，=G1+G2+G3+G4+P2P3+PyU1U2U3 W =7260+5796+127296+7488+11007471+725026060200583790 =114618 KN （垂直向下） =P1P4Px=8108031401607=76333KN （指向下游） P )( 1 (*) 1 A c W f R mmdd KN99723)105 0 . 3 900 114618 3 . 1 0 . 1 ( 2 . 1 1 =1.10.8576333=71371KNPS 00 (*) 1.8 2.3 壩內(nèi)構(gòu)造壩內(nèi)構(gòu)造 2.3.12.3.1 壩頂結(jié)構(gòu)壩頂結(jié)構(gòu) 2.3.1.1 非溢流壩非溢流壩 2.3.1.2 溢流壩溢流壩 2.3.22.3.2 壩體分縫壩體分縫 2.3.32.3.3 壩內(nèi)廊道壩內(nèi)廊道 2.3.42.3.4 壩基地基處理壩基地基處理 1.9 2.4 溢流壩消能防沖措施溢流壩消能防沖措施 )(2sincoscossin 1 21 2 2 11 2 1 hhgvvv g L m230 )27455 . 2 (81 . 9 230sin 2 . 4630cos 2 . 4630cos30sin 2 . 46 81. 9 1 0220002 第 20 頁 共 35 頁 tr= tHhK Kr 11. 089. 0 44. 2 m69.24 3 . 25) 3 . 137 5 . 241() 81 . 9 96.118 (4 . 144 . 2 11 . 0 89 . 0 3 2 第第 3 章章 水輪機(jī)的選型水輪機(jī)的選型 3.1 水頭水頭 Hmax、Hmin、Hr 的確定的確定 3.1.13.1.1 HmaxHmax 的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按 2%2%計(jì)）：計(jì)）： 1、H毛=Z上Z下=238124.18=113.82m H 凈=98%H毛=0.98113.82=111.54m 2、H毛=Z上Z下=240128.3=111.7m H凈=98%H毛=0.98111.98=109.47m 3.1 H毛=Z上Z下=232115.35=116.65m H凈=98%H毛=0.98116.65=114.32 m N=AQH=8.335114.32=3.32 萬 Kw 3.2 H毛=Z上Z下=230115.41=116.59m H凈=98%H毛=0.98116.59=114.25 m N=AQH=8.345114.25=4.27 萬 Kw 3.3 H毛=Z上Z下=232115.56=116.44m H凈=98%H毛=0.98116.44=114.11m N=AQH=8.355113.23=5.21 萬 Kw Hmax=Z上Z下=232115.8=116.2m 3.1.23.1.2 H Hmin min的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按 的可能出現(xiàn)情況（水頭損失按 2%2%計(jì)）：計(jì)）： 1 假設(shè) Q=200m3/s，則：Z下=116.47m， 第 21 頁 共 35 頁 H毛=Z上Z下=192116.47=75.53m H凈=98%H毛=98%74.53=74.02 m N=AQH=8.320074.02=12.29 萬 Kw 2 假設(shè) Q=300m3/s，則：Z下=116.8m， H毛=Z上Z下=192116.8=75.2m H凈=98%H毛=98%75.2=73.69 m N=AQH=8.330073.69=18.35 萬 Kw 3 假設(shè) Q=260m3/s，則：Z下=116.7m， H毛=Z上Z下=192116.7=75.3m H凈=98%H毛=98%74.3=73.79 m N=AQH=8.330072.72=15.92 萬 Kw Hmin=Z上-Z下=192116.69=75.31m 3.1.33.1.3、HavHav 的確定：的確定： Hav=(Hmax+Hmin)/2=(116.2+75.31)/2=95.76m 3.1.43.1.4 HrHr 的確定：的確定： Hr=Hav=95.76m 3.2 水輪機(jī)選型比較：水輪機(jī)選型比較： 3.2.13.2.1 HL200HL200 水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇 1.轉(zhuǎn)輪直徑 D1=2.35m 911 . 0 76,9595 . 0 81. 9 43800 5 . 1 2.轉(zhuǎn)速 =266r/min 1 110 D Hn n av 5 . 2 76.9568 3.效率及單位參數(shù)的修正 第 22 頁 共 35 頁 %4 .93 5 . 2 46. 0 )907. 01 (1 5 max =93.4%90.7%=2.7% =1.0% =1.7% max=90.7%+1.7%=92.4%，=89.4%+1.7%=91.1% =0.38% )1-/( Mmaxmax 11 11 M n n )1-0.7%92.4%/9( 4、工作范圍檢驗(yàn) = 5 . 12 1 max11 81. 9 r r HD N Q 911 . 0 76.955 . 281 . 9 43800 5 . 12 =0.83m3/s Qmax=Q11max D12= 0.832.52=50.76m3/sr H76.95 min/98.57 2 . 116/5 . 2250 min11 rn min/.7231.75/5 . 2250 max11 rn min/ 8 . 6376.95/5 . 2250 11 rn r 5、吸出高度 Hs=10(0.087+0.018)95.76 =0.184m 900 8 . 115 3.2.23.2.2 HL180HL180 水輪機(jī)方案主要參數(shù)選擇水輪機(jī)方案主要參數(shù)選擇 1、轉(zhuǎn)輪直徑 D1=2.46m 909 . 0 76.9586 . 0 81 . 9 43800 5 . 1 2、 速 =237r/min 1 110 D Hn n av 75 . 2 92.9467 3、效率及單位參數(shù)的修正 % 4 . 94 75 . 2 46 . 0 )92 . 0 1 (1 5 max =94.4%92%=2.4% =1.0% =1.4% max=92%+1.4%=93.4%，=89.5%+1.4%=90.9% 第 23 頁 共 35 頁 =0.8% )1-/( Mmaxmax 11 11 M n n )1-2%93.4%/9( 4、工作范圍檢驗(yàn) =0.7m3/s 5 . 12 1 max11 81. 9 r r HD N Q 909 . 0 92.9475 . 2 81 . 9 43800 5 . 12 Qmax=Q11max D12= 0.72.752=51.58m3/s r H 92.94 min/95.6358.115/75 . 2 250 min11 rn min/79.7925.74/75 . 2 250 max11 rn min/57.7092.94/75 . 2 250 11 rn r 5、吸出高度 Hs=10(0.083+0.019)94.92=0.18m 900 125 3.2.33.2.3 HL200HL200 和和 HL180HL180 方案參數(shù)對(duì)照表方案參數(shù)對(duì)照表 3.2.43.2.4 水輪機(jī)安裝高程水輪機(jī)安裝高程 Zs=+Hs+=115.450.184+0.25=115.86mw 2 0 b 第第 4 章章 水電站引水建筑物水電站引水建筑物 4.1 引水隧洞整體布置引水隧洞整體布置 4.1.14.1.1 洞線布置（水平位置）洞線布置（水平位置） 4.1.24.1.2 洞線布置（垂直方向）洞線布置（垂直方向） 4.2 細(xì)部構(gòu)造細(xì)部構(gòu)造 4.2.14.2.1 隧洞洞徑隧洞洞徑 QNf/9.81Hr)=170000/（0.970.9119.8195.76）=204.7m3/s =8.2m )/(4vQD)4/( 7 . 2044 第 24 頁 共 35 頁 4.2.24.2.2 隧洞進(jìn)口段隧洞進(jìn)口段 a=1.01.5 D=8.212.3m，b= D=2.734.1m 3 1 2 1 4.2.34.2.3 隧洞細(xì)部構(gòu)造隧洞細(xì)部構(gòu)造 4.2.44.2.4 閘門斷面尺寸閘門斷面尺寸 7.58.2(5%7%)=23.5m2 4.2.54.2.5 進(jìn)口底高程計(jì)算進(jìn)口底高程計(jì)算 v=206.6/(7.58.2)=3.34m/s Scr=cv d =0.733.34=7.02m 2 . 8 隧洞進(jìn)口底高程為 19188.2=175.8m。 4.2.64.2.6 隧洞漸變段隧洞漸變段 4.2.74.2.7 壓力管道設(shè)計(jì)壓力管道設(shè)計(jì) 4.2.7 D=7 max 3 2 . 5 H Q = 7 3 92.94/376.502 . 5 =5.68m 采用經(jīng)濟(jì)流速來求得其它分岔管的內(nèi)徑： D1= =5.68m； 7 3 2 . 5 H Q 76.95 376.502 . 5 3 D2= =4.77m 7 3 2 . 5 H Q 76.95 276.502 . 5 3 D3= =3.54m 7 3 2 . 5 H Q 76.95 76.502 . 5 3 第 25 頁 共 35 頁 4.2.84.2.8 調(diào)壓室設(shè)計(jì)調(diào)壓室設(shè)計(jì) 4.2.8.1 根據(jù)近似準(zhǔn)則判斷是否要設(shè)調(diào)壓室根據(jù)近似準(zhǔn)則判斷是否要設(shè)調(diào)壓室 Tw=6.04s gH LV 92.9481 . 9 07 . 5 26091 . 3 1100 4.2.8.2 計(jì)算調(diào)壓室托馬斷面計(jì)算調(diào)壓室托馬斷面 1.Q=170000/(9.8174.250.9110.97)=264.12m3/s 2.隧洞部分水頭損失 a.攔污柵處： =0.142 sin 3 4 2 2 3 4 1 1 1 b s b s 0 3 4 3 4 43sin 5 . 2 42 . 0 035 . 1 90 10 035 . 1 v1=1.25m/s， mh011 . 0 81 . 9 2 25 . 1 042 . 0 2 1 b.喇叭段：， 1 . 0 2 v2=4.29m/s， mh094 . 0 81 . 9 2 29 . 4 1 . 0 2 2 c. 閘門槽處： ， 15 . 0 3 v2=3.79m/s， mh22 . 0 81 . 9 2 79 . 3 2 15 . 0 2 3 d. 閘門后漸變段：， 05 . 0 4 v4=4.10m/s， mh043 . 0 81 . 9 2 10 . 4 05 . 0 2 4 e. 上游隧洞拐彎處： 5=0.131+0.1632( )7/2 ()1/2 R D 90 =0.1310.1632()7/2()1/2=0.072， v5=5.00m/s 9 . 55 2 . 8 90 27 mh092. 0 81 . 9 2 00 . 5 072. 0 2 5 第 26 頁 共 35 頁 f. 下游隧洞拐彎處： 6=0.131+0.1632( )7/2 ()1/2 R D 90 =0.1310.1632()7/2()1/2=0.079， v7=5.00m/s 9 . 55 2 . 8 90 33 mh101 . 0 81 . 9 2 00 . 5 079 . 0 2 6 g.閘門前漸變段處： 由矩形變到圓形：， 05. 0 7 v7=4.10m/s， mh043 . 0 81 . 9 2 1 . 4 05 . 0 2 7 由圓形變到矩形：， 1 . 0 8 v8=4.10m/s， mh086 . 0 81 . 9 2 1 . 4 1 . 0 2 8 87654321 hhhhhhhhhw = 086 . 0 043 . 0 101 . 0 092 . 0 043 . 0 22 . 0 094 . 0 011 . 0 =0.69m =1.521mL Rc v hf 2 2 1100 05 . 2 924.93 5 2 2 hwo=1.521+0.69=2.211m 3.壓力管道部分水頭損失 a. 錐管段： ， 082 . 0 172 . 0 475. 0 211 kk v1=6.49m/s， mh176 . 0 81 . 9 2 49 . 6 082 . 0 2 1 b.壓力鋼管垂直拐彎處： 2=3=0.131+0.1632( )7/2 ()1/2 R D 90 =0.1310.1632()7/2()1/2=0.103， 2 1 90 45 v2=v3=6.49m/s 第 27 頁 共 35 頁 mhh221 . 0 81 . 9 2 49 . 6 103 . 0 2 32 c. 岔管處： 4=5=6=0.15，v4=v5=v6=6.49m/s, mhhh322 . 0 81 . 9 2 49 . 6 15 . 0 2 654 e.最后一道轉(zhuǎn)彎處：=300, 7=0.365 mh784 . 0 81 . 9 2 49 . 6 365. 0 2 7 f. 蝴蝶閥處： 8=0.16, mh4 . 0 81 . 9 2 7 16 . 0 2 8 87654321 hhhhhhhhhw =0.176+0.221+0.221+0.322+0.322+0.322+0.784+0.4=2.768m hf=0.781m Rc Lv 2 2 8 . 1234.88 49 . 6 260 2 2 hwm0=2.768+0.781=3.549m H1=74.252.21133.549=61.392m 4. =0.139 ggRC L i 22 1 2 22 5 69 . 0 81 . 9 2 1 05. 2924.93 1100 Fk=346.8m2, 392.6181 . 9 139 . 0 8 2 . 81100 2 F=1.05346.8=364.14m2 4.2.8.3 調(diào)壓室選型的方案比較調(diào)壓室選型的方案比較 1. 阻抗式 Zmin計(jì)算： c=R1/6=2.051/6=75.139 n 1 015. 0 1 第 28 頁 共 35 頁 hf=11005.002/(75.13922.05)=2.377m hw=0.69m hwo=hf+hw=2.377+0.69=3.067m m=0.5Qo/Qo=0.5 =110052.815.0012/(9.81364.143.067)=43.34 62 . 0 minmin 24.4365. 0 5 . 0 1)(5 . 01)(9 . 024.43/1 . 05 . 0275 . 0 24.435 . 01/ wo hZX =2.727 Zmim=2.7273.067=8.36m =(2.7270.52)/0.52=9.908 hco= hwo=9.9083.067=30.39m 20 45.15 39.3081 . 9 27