緊水灘水電站壩后式廠房方案論證設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、緊水灘水電站壩后式廠房方案論證設(shè)計(jì)水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 83 85 -目 錄TOC h z t 李1,1,李2,2,李3,3 HYPERLINK l _Toc232051169 第一章 水輪機(jī) PAGEREF _Toc232051169 h - 4 - HYPERLINK l _Toc232051170 1.1 特征水頭的確定 PAGEREF _Toc232051170 h - 4 - HYPERLINK l _Toc232051171 1.2 水輪機(jī)機(jī)選型 PAGEREF _Toc232051171 h - 66 - HYPERLINK l _Toc232051172 1.3 水輪機(jī)機(jī)蝸

2、殼及及尾水管管 PAGEREF _Toc232051172 h - 88 - HYPERLINK l _Toc232051173 1.3.11 蝸蝸殼尺寸寸確定 PAGEREF _Toc232051173 h - 88 - HYPERLINK l _Toc232051174 1.3.22 尾尾水管尺尺寸確定定 PAGEREF _Toc232051174 h - 88 - HYPERLINK l _Toc232051175 1.4 調(diào)速設(shè)設(shè)備及油油壓設(shè)備備選擇 PAGEREF _Toc232051175 h - 88 - HYPERLINK l _Toc232051176 1.4.11 調(diào)調(diào)速功

3、計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc232051176 h - 88 - HYPERLINK l _Toc232051177 1.4.22 接接力器選選擇 PAGEREF _Toc232051177 h - 99 - HYPERLINK l _Toc232051178 1.4.33 調(diào)調(diào)速器的的選擇 PAGEREF _Toc232051178 h - 99 - HYPERLINK l _Toc232051179 1.4.44 油油壓裝置置 PAGEREF _Toc232051179 h - 99 - HYPERLINK l _Toc232051180 第二章 發(fā)電機(jī)機(jī) PAGEREF _Toc23

4、2051180 h - 111 - HYPERLINK l _Toc232051181 2.1 發(fā)電機(jī)機(jī)的尺寸寸估算 PAGEREF _Toc232051181 h - 111 - HYPERLINK l _Toc232051182 2.1.11 主主要尺寸寸估算 PAGEREF _Toc232051182 h - 111 - HYPERLINK l _Toc232051183 2.1.22 外外形尺寸寸估算 PAGEREF _Toc232051183 h - 111 - HYPERLINK l _Toc232051184 2.2 發(fā)電機(jī)機(jī)重量估估算 PAGEREF _Toc232051184

5、 h - 113 - HYPERLINK l _Toc232051185 第三章 混凝土土重力壩壩 PAGEREF _Toc232051185 h - 114 - HYPERLINK l _Toc232051186 3.1 剖面設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232051186 h - 114 - HYPERLINK l _Toc232051187 3.1.11 壩高高的確定定 PAGEREF _Toc232051187 h - 114 - HYPERLINK l _Toc232051188 3.1.22 壩底底寬度的的確定 PAGEREF _Toc232051188 h - 116 - HY

6、PERLINK l _Toc232051189 3.2 穩(wěn)定與與強(qiáng)度校校核 PAGEREF _Toc232051189 h - 116 - HYPERLINK l _Toc232051190 3.2.11 作作用大小小 PAGEREF _Toc232051190 h - 116 - HYPERLINK l _Toc232051191 3.2.22 承承載能力力極限狀狀態(tài)強(qiáng)度度和穩(wěn)定定驗(yàn)算 PAGEREF _Toc232051191 h - 119 - HYPERLINK l _Toc232051192 3.2.33 正正常使用用極限狀狀態(tài)進(jìn)行行強(qiáng)度的的計(jì)算和和驗(yàn)算 PAGEREF _Toc23

7、2051192 h - 225 - HYPERLINK l _Toc232051193 第四章 引水建建筑物布布置 PAGEREF _Toc232051193 h - 227 - HYPERLINK l _Toc232051194 4.1 壓力鋼鋼管布置置 PAGEREF _Toc232051194 h - 227 - HYPERLINK l _Toc232051195 4.1.11 確定定鋼管直直徑 PAGEREF _Toc232051195 h - 227 - HYPERLINK l _Toc232051196 4.2 進(jìn)水口口布置 PAGEREF _Toc232051196 h - 22

8、7 - HYPERLINK l _Toc232051197 4.2.11 確定定有壓進(jìn)進(jìn)水口的的高程 PAGEREF _Toc232051197 h - 227 - HYPERLINK l _Toc232051198 4.2.22 漸漸變段尺尺寸確定定 PAGEREF _Toc232051198 h - 228 - HYPERLINK l _Toc232051199 4.2.33 攔攔污柵尺尺寸確定定 PAGEREF _Toc232051199 h - 228 - HYPERLINK l _Toc232051200 4.2.44 通氣氣孔的面面積確定定 PAGEREF _Toc23205120

9、0 h - 228 - HYPERLINK l _Toc232051201 第五章 主廠房房尺寸及及布置 PAGEREF _Toc232051201 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051202 5.1 廠房高高度的確確定 PAGEREF _Toc232051202 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051203 5.1.11 水水輪機(jī)安安裝高程程 PAGEREF _Toc232051203 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051204 5.1.22. 尾尾水管頂頂部高程程及尾水水管底部部高程 PAGEREF _Toc

10、232051204 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051205 5.1.33 基基巖開挖挖高程 PAGEREF _Toc232051205 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051206 5.1.44 水水輪機(jī)層層地面高高程 PAGEREF _Toc232051206 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051207 5.1.55 發(fā)發(fā)電機(jī)層層樓板高高程 PAGEREF _Toc232051207 h - 330 - HYPERLINK l _Toc232051208 5.1.66 吊吊車軌頂頂高程 PAGEREF _T

11、oc232051208 h - 331 - HYPERLINK l _Toc232051209 5.1.77 廠廠房頂高高程 PAGEREF _Toc232051209 h - 331 - HYPERLINK l _Toc232051210 5.2 主廠房房長度的的確定 PAGEREF _Toc232051210 h - 331 - HYPERLINK l _Toc232051211 5.2.11 機(jī)機(jī)組段長長度確定定 PAGEREF _Toc232051211 h - 331 - HYPERLINK l _Toc232051212 5.2.22 端端機(jī)組段段長度 PAGEREF _Toc23

12、2051212 h - 332 - HYPERLINK l _Toc232051213 5.2.33 裝配場場長度 PAGEREF _Toc232051213 h - 332 - HYPERLINK l _Toc232051214 5.3 主廠房房寬度和和橋吊跨跨度的確確定 PAGEREF _Toc232051214 h - 332 - HYPERLINK l _Toc232051215 第六章 混凝土土溢流壩壩 PAGEREF _Toc232051215 h - 334 - HYPERLINK l _Toc232051216 6.1 溢流壩壩段總寬寬度的確確定 PAGEREF _Toc232

13、051216 h - 334 - HYPERLINK l _Toc232051217 6.1.11 單寬寬流量qq的選擇擇 PAGEREF _Toc232051217 h - 334 - HYPERLINK l _Toc232051218 6.1.22 確定定溢流前前緣總凈凈寬L PAGEREF _Toc232051218 h - 334 - HYPERLINK l _Toc232051219 6.1.33 確定定溢流壩壩段總寬寬度 PAGEREF _Toc232051219 h - 335 - HYPERLINK l _Toc232051220 6.2 堰頂高高程的確確定 PAGEREF _

14、Toc232051220 h - 335 - HYPERLINK l _Toc232051221 6.2.11 堰堰頂高程程的確定定 PAGEREF _Toc232051221 h - 335 - HYPERLINK l _Toc232051222 6.2.22 閘門門高度的的確定 PAGEREF _Toc232051222 h - 335 - HYPERLINK l _Toc232051223 6.3 堰面曲曲線的確確定 PAGEREF _Toc232051223 h - 335 - HYPERLINK l _Toc232051224 6.3.11 最大大運(yùn)行水水頭和定定型設(shè)計(jì)計(jì)水頭的的確定

15、 PAGEREF _Toc232051224 h - 336 - HYPERLINK l _Toc232051225 6.3.22 三圓弧段的的確定 PAGEREF _Toc232051225 h - 336 - HYPERLINK l _Toc232051226 6.3.33 曲線段段的確定定 PAGEREF _Toc232051226 h - 336 - HYPERLINK l _Toc232051227 6.3.44 直線線段的確確定 PAGEREF _Toc232051227 h - 336 - HYPERLINK l _Toc232051228 6.3.55 反弧弧段的確確定 PAG

16、EREF _Toc232051228 h - 337 - HYPERLINK l _Toc232051229 6.3.66 鼻坎坎挑角和和坎頂高高程的確確定 PAGEREF _Toc232051229 h - 338 - HYPERLINK l _Toc232051230 6.3.77 溢流壩壩倒懸的的確定 PAGEREF _Toc232051230 h - 338 - HYPERLINK l _Toc232051231 6.4 溢流壩壩強(qiáng)度和和穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算 PAGEREF _Toc232051231 h - 338 - HYPERLINK l _Toc232051232 6.4.11 作用用大

17、小 PAGEREF _Toc232051232 h - 339 - HYPERLINK l _Toc232051233 6.4.22 承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)強(qiáng)度和和穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算 PAGEREF _Toc232051233 h - 440 - HYPERLINK l _Toc232051234 6.4.33 正正常使用用極限狀狀態(tài)進(jìn)行行強(qiáng)度的的計(jì)算和和驗(yàn)算 PAGEREF _Toc232051234 h - 443 - HYPERLINK l _Toc232051235 6.5 消能與與防沖 PAGEREF _Toc232051235 h - 443 - HYPERLINK l _Toc23205

18、1236 6.5.11 挑射距距離和沖沖刷坑深深度的估估算 PAGEREF _Toc232051236 h - 443 - HYPERLINK l _Toc232051237 第七章 壓力鋼鋼管應(yīng)力力分析及及結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232051237 h - 444 - HYPERLINK l _Toc232051238 7.1 水力計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc232051238 h - 444 - HYPERLINK l _Toc232051239 7.1.11 水頭頭損失計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc232051239 h - 444 - HYPERLINK l _Toc

19、232051240 7.1.22 水錘錘計(jì)算 PAGEREF _Toc232051240 h - 449 - HYPERLINK l _Toc232051241 7.2 壓力鋼鋼管厚度度的擬定定 PAGEREF _Toc232051241 h - 552 - HYPERLINK l _Toc232051242 7.3 鋼管、鋼鋼筋、混混凝土聯(lián)聯(lián)合承受受內(nèi)壓的的應(yīng)力分分析 PAGEREF _Toc232051242 h - 554 - HYPERLINK l _Toc232051243 7.3.11 混凝凝土開裂裂情況判判別 PAGEREF _Toc232051243 h - 554 - HYP

20、ERLINK l _Toc232051244 7.3.22 應(yīng)應(yīng)力計(jì)算算 PAGEREF _Toc232051244 h - 558 -第一章 水輪機(jī)機(jī)1.1特征征水頭的的確定1. 在在校核洪洪水位下下, 四四臺機(jī)組組滿發(fā)，下下泄流量量Q=1141000m33/s,由廠區(qū)區(qū)水位流流量關(guān)系系可得，尾尾水位尾=2220.554m，庫=291.8m HH1=0.99(庫尾)=00.999(2991.882220.554)=70.54mm2, 在在設(shè)計(jì)洪洪水位下下，四臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，下下泄流量量=1110000 mm3/s,由廠區(qū)區(qū)水位流流量關(guān)系系得, 尾水位位尾=2117.882m, 庫=2889.

21、994m HH2=0.99(庫尾)=00.999(2889.9942217.82)=711.400m3, 在在設(shè)計(jì)蓄蓄水位下下,一臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，由由下列式式子試算算出該情情況下對對應(yīng)的下下泄流量量和水頭頭N=9.881QHHH=0.999(庫尾)尾=f (Q)=水電=0.950.99列表試算，得得Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)60284201.88881.300409166.35565284201.99181.27744309999481.244476999.42267.5284201.99281.266460044.633當(dāng)下泄流量量為677.5

22、 m3/s時時，一臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，對對應(yīng)水頭頭為811.266m.，即即H3=811.266m.4.在設(shè)計(jì)計(jì)蓄水位位下，四四臺機(jī)組組滿發(fā)，試試算該情情況下對對應(yīng)的下下泄流量量和水頭頭，列表表試算Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)300284203.2279.9992012881.007250284203.00380.1661680880.221270284203.1180.0991813777.116274284203.1180.0881840333.99 當(dāng)下泄泄流量為為2744 m33/s時時，四臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，對對應(yīng)水頭頭為800.088m，即即H4=800.088m。5.

23、在設(shè)計(jì)計(jì)低水位位下，四四臺機(jī)組組滿發(fā)，試試算該情情況下對對應(yīng)的下下泄流量量和水頭頭，列表表試算Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)300264203.2260.1991514559.002400264203.55359.8772008338.221350264203.33760.0221762117.881362264203.44159.9771840000當(dāng)下泄流量量為3662m33/s時時，四臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，對對應(yīng)水頭頭為599.799m，即即H5=599.799m.6.在設(shè)計(jì)計(jì)低水位位下，一一臺機(jī)組組滿發(fā)，試試算該情情況下對對應(yīng)的下下泄流量量和水頭頭，列表表試算Q(m3/s)

24、庫(m)尾(m)H(m)N(kw)8026420261.388411866.23390264202.00661.322462877.8008526461.35561.355437388.31189.45526461.32261.322460066.333 當(dāng)下下泄流量量為899.455m3/s時時，一臺臺機(jī)組滿滿發(fā)，對對應(yīng)水頭頭為611.322m，即即H6=61.32mm. =81.2 =559.779 =72.74=69.111由H1=770.554m,H2=71.40mm,H33=811.266m,HH4=880.008m,H5=59.79mm,H66=611.322m，確確定：最最大水頭

25、頭Hmaax=881.22m ,最小水水頭Hmmin=59.79mm,加權(quán)平平均水頭頭Havv=0.6Hmmax+0.44 Hmmin 0.6681.2+00.459.79=72.74mm,設(shè)計(jì)水水頭Hr=0.95 Havv=0.9572.74=69.11mm1.2水輪輪機(jī)選型型根據(jù)水頭變變化范圍圍59.79mm81.26mm,在水水輪機(jī)系系列型譜譜表33.表表34中查查出合適適的機(jī)型型為HLL2200.HL2200型水輪輪機(jī)的主主要參數(shù)數(shù)選擇轉(zhuǎn)輪直徑DD1計(jì)算 查查水電電站表表36和圖圖312可可得HLL2200型水輪輪機(jī)在限限制工況況下單位位流量QQ11MM=11550L/s，效效率=89

26、9.0%，由此此可初步步假定原原型水輪輪機(jī)在該該工況下下單位流流量Q11= Q11MM=11550L/s，效效率=900%。發(fā)電機(jī)的額額定效率率取為gr=996%,Nr=Ngrr/gr=4460000/996%=479916.67kkwD1=2.8866mm選用與之接接近而偏偏大的標(biāo)標(biāo)稱直徑徑D1=3.0m.轉(zhuǎn)速n計(jì)算算 查水電站站表334可得得，HLL2200型水輪輪機(jī)在最最優(yōu)工況況下單位位轉(zhuǎn)速nn1100M=770.00 r/minn,初步步假定nn1100=n1110M=70.0r/minn,Haav=772.774m,D1=3.0m. nn=1999.000r/minn選擇與上述述計(jì)算

27、值值相近而而偏大的的同步轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n=2144.3rr/miin。效率及單位位參數(shù)修修正查表366可得HHL2220型水水輪機(jī)在在最優(yōu)工工況下的的模型最最高效率率為Mmaax =%模型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪直徑徑D1MM=0.46mm maxx=1-(1-Mmaax)=1-(1-91%)=993.88%則效率修正正值為=993.88%-991%=2.88%?？伎紤]到模模型與原原型水輪輪機(jī)在制制造上的的差異。常常在已求求得的值中中再減去去一個修修正值，現(xiàn)取取=1.0%，可可得修正正值為=11.8%，原型型水輪機(jī)機(jī)在最優(yōu)優(yōu)工況和和限制工工況下的的效率為為 maxx=Mmaax+=991%+1.88%=992.88%

28、=M+=889%+1.88%=990.88%90% 與與假定不不符重新假定效效率=900.8%，采用用上述過過程，得得出D1=3.0m,n=2214.3r/minn, maxx=933.8% =993.88%-991%-=933.8%-911%-11%=11.8% maxx=Mmaax+=991%+1.88%=992.88% =M+=889%+1.88%=990.88% 與與上述假假定值相相同單位轉(zhuǎn)速的的修正值值 =(-1)=（-1）=0.998%由于3.0%，按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時，單位流量Q11也可不加修正，由上可見，原假定的=90.8%，Q11= Q11M, n110=n110M

29、是正確的。那么上述計(jì)算及選用的結(jié)果D1=3.0m,n=2214.3r/minn是正確確的。工作范圍檢檢查 水輪機(jī)在HHr,Nr下工作作時，QQ11= Q11mmax Q11maax=1.0400300000NNm屬大型調(diào)速速器。調(diào)調(diào)速柜、主主接力器器、油壓壓裝置三三者分別別選擇。1.4.22 接接力器選選擇大型調(diào)速器器常采用用兩個接接力器來來操作導(dǎo)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)構(gòu)，油壓壓裝置額額定油壓壓2.55Mp，接接力器直直徑ds=DD1=0.02993=0.3299m (b00/D1=0.25)選用與之接接近而偏偏大的4400mmm的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)接力力器。 接力器器最大行行程 SSmaxx=(11.41.88)a0

30、0maxx，由nn11rr=777.333r/mmin,Q111maxx=10040LL/s,在模型型綜合曲曲線上查查得，a0maxx=a0MMmaxx=288.8=1887.883 Smmax=(1.41.88)a00maxx=(11.41.88)1877.833=2669.9963388.099取Smaxx=3000兩接力器總總?cè)莘e為為 VS=0.4420.33=0.0755m31.4.33 調(diào)調(diào)速器的的選擇主配壓閥直直徑 dd=1.13 （Tss為導(dǎo)葉葉從全開開到全關(guān)關(guān)的直線線關(guān)閉時時間，取取為4ss），選選用DTT801.4.44 油壓壓裝置壓力油罐的的容積 Vk=（11820）VVs

31、=（11820）0.0075=1.3351.55m3，選用用HYZZ1.66壓力油罐尺尺寸：裝置型號D（mm）h（mm）H（mm）m（mm）n（mm）HYZ11.610282370327024001700第二章 發(fā)電機(jī)機(jī)2.1 發(fā)電機(jī)機(jī)的尺寸寸估算額定轉(zhuǎn)速nn=2114.33r/mmin1500r/mmin，選選擇懸式式發(fā)電機(jī)機(jī)。查表表，對應(yīng)應(yīng)SF665-228/6640,功率因因數(shù)coos=0.90.則發(fā)電電機(jī)額定定容量SSf為 Sf=Nf/coos=4660000/0.9=5511111.111kVVA2.1.11 主主要尺寸寸估算極矩 =588.833cm由極矩，計(jì)計(jì)算轉(zhuǎn)子子的飛逸逸速度

32、 Kf=nf/n=4100/2114.33=1.91 Vff=KfV=11.91158.83=1122.555m/ss定子內(nèi)徑 Di Dii=5224.333cmm定子鐵芯長長度ltt lt=1557.773cmm (查查表71，CC取5.510-66) lt/=1557.773/558.883=22.688定子鐵芯長長度ltt主要受受發(fā)電機(jī)機(jī)的通風(fēng)風(fēng)冷卻和和運(yùn)輸條條件的限限制。當(dāng)當(dāng)lt/3時時，通風(fēng)風(fēng)較困難難；當(dāng)llt/2.5m時時，一般般采用現(xiàn)現(xiàn)場疊裝裝定子。定子鐵芯外外徑Da nee1666.7rrpm DDa=Di+=5224.333+558.883=5583.16ccm2.1.22

33、外外形尺寸寸估算2.1.22.1 平面面尺寸估估算1.定子基基座外徑徑 200000kkVA）3. 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子外徑徑 D3= DDi-2= Di=5224.333cmm （為單邊邊空氣間間隙，初初步估算算時可忽忽略不計(jì)計(jì)）4. 下機(jī)機(jī)架最大大跨度 D4=D55+0.6=44.2+0.66=4.8m5. 水水輪機(jī)基基坑直徑徑 D5=4.2m6. 推推力軸承承外徑 D6=3.4m7. 勵勵磁機(jī)外外徑 D7=2.4m2.1.22.2 軸向向尺寸計(jì)計(jì)算1. 定子子機(jī)座高高度 h1= llt+2=1557.773+2258.83=2755.344cm (nne2144.3rr/miin)2. 上上機(jī)架高高度

34、 h2=0.25 Di=0.2558.83=1311.088cm （懸懸式承載載機(jī)架）3. 推推力軸承承高度 h3=16600mmm勵磁機(jī)高度度 h4=21100mmm=22.1mm （包包括勵磁磁機(jī)架，高高度9000mmm） 副勵磁機(jī)機(jī)高度 h5=9000mmm=0.9m 永磁機(jī)高高度 h6=7000mmm=0.7m 4. 下下機(jī)架高高度 h7=0.12 Di=0.125244.333=622.922cm （懸懸式非承承載機(jī)架架）5. 定子子支座支支承面至至下機(jī)架架支承面面的距離離 h8=0.15 Di=0.155244.333=788.655cm 6. 下下機(jī)架支支承面至至主軸法法蘭底面面

35、之間的的距離h9=1mm （按按以生產(chǎn)產(chǎn)的發(fā)電電計(jì)資料料，一般般為700015000mmm，取110000mm=1m） 7. 轉(zhuǎn)子磁磁軛軸向向高度 h10= lt+（55006000）mmm=1.58+0.552=22.1mm (無風(fēng)風(fēng)扇時)8. 發(fā)發(fā)電機(jī)主主軸高度度 h11= （0.70.99）H=（0.70.99）10.45=7.3329.441取h11=7.55m 定子鐵芯芯水平中中心線至至主軸法法蘭盤底底面距離離 hh12=00.466h1+h1002.2 發(fā)電機(jī)機(jī)重量估估算水輪發(fā)電機(jī)機(jī)的總重重量 Gff=K1=3446.113t發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子子重量約約為 0.5Gff=0.53466.1

36、33=1773.11t第三章 混凝土土重力壩壩3.1 剖面設(shè)設(shè)計(jì)水庫總庫容容13.71億億m3，工程程規(guī)模為為大（11）型，一一等。主主要建筑筑物為11級，次次要建筑筑物為33級，臨臨時性建建筑物為為4級。3.1.11壩高的的確定水庫總庫容容13.71億億m3，工程程規(guī)模為為大（11）型，一一等。主主要建筑筑物為11級，次次要建筑筑物為33級，臨臨時性建建筑物為為4級。壩頂超出靜靜水位高高度h=2hh1%+hhz+ hc壩頂高程=設(shè)計(jì)洪洪水位+h設(shè)=2889.994+h設(shè)壩頂高程=校核洪洪水位+h校=2991.880+h校計(jì)算風(fēng)速VV0，正常常運(yùn)用條條件（正正常蓄水水位/設(shè)設(shè)計(jì)洪水水位），取取

37、多年平平均最大大風(fēng)速的的1.552.00倍；非非常運(yùn)用用條件（校校核洪水水位），取取洪水期期多年平平均最大大風(fēng)速。設(shè)=2889.994 =277.133（200，2550） hh= =0.000766 =0.991mh為累計(jì)頻頻率5%的波高高,hmm/Hm0.11,查表表得,hhp/hm=1.95,則hmm=0.91/1.995=00.477m,hh1%/hhm=2.42,則h11%=22.422hm=2.420.447=11.133m Lmm= = =9.68mm hzz=0.41mm壩的級別為為1級,正常情情況,hhc=0.7m h=22h1%+hz+ hc=21.113+00.411+0

38、.7=33.377m壩頂高程為為 頂=2889.994+33.377=2993.331m校=2991.880m =611.488(200,2550) h= = =00.555mh為累計(jì)頻頻率5%的波高高,hmm/Hm0滿足要求。設(shè)計(jì)洪水位位=443557.88KN, =-43358664.88=137.330滿足要求。3.2.33.2 壩體體選定截截面上游游端點(diǎn)的的拉應(yīng)力力驗(yàn)算正常蓄水位位=293226KNN =2270997.66=626.60滿足要求。設(shè)計(jì)洪水位位=289330.33 KN， =-5563000.55=4740滿足要求。3.2.33.3 施工工期壩體體下游面面拉應(yīng)力力驗(yàn)算壩

39、址處 滿足要求選定截面下下游端點(diǎn)點(diǎn) 滿滿足要求求 第四章 引水建建筑物布布置引水建筑物物設(shè)立在在溢流壩壩段，采采用壩式式進(jìn)水口口，壓力力鋼管引引水，壓壓力鋼管管采用壩壩內(nèi)埋管管形式。（具具體可見見壩內(nèi)埋埋管專題題部分）4.1壓力力鋼管布布置本電站采用用壓力鋼鋼管引水水，鋼管管直接埋埋入壩體體混凝土土中，二二者結(jié)為為總體，共共同承擔(dān)擔(dān)水壓力力。4.1.11確定鋼鋼管直徑徑鋼管的經(jīng)濟(jì)濟(jì)直徑為為壩內(nèi)埋管的的經(jīng)濟(jì)流流速為557 ，蝸殼殼進(jìn)水口口的直徑徑為3.4m，綜綜合考慮慮經(jīng)濟(jì)流流速和蝸蝸殼進(jìn)水水口直徑徑，確定定壩內(nèi)埋埋管的直直徑為33.8mm，對應(yīng)應(yīng)管內(nèi)流流速V的的大小為為滿足經(jīng)濟(jì)流流速要求求。管

40、道由上水水平段、彎彎管段、傾傾斜段、彎彎管段和和下水平平段組成成，彎管管段曲率率半徑一一般為直直徑的223倍倍，即（77.6mm111.4mm），取取為9mm。傾斜斜段斜率率為0.77. 與壩壩體下游游傾斜面面斜率一一致。4.2進(jìn)水水口布置置進(jìn)水口采用用壩式進(jìn)進(jìn)水口。進(jìn)進(jìn)水口長長度較短短，進(jìn)口口段與閘閘門段合合而為一一。4.2.11確定有有壓進(jìn)水水口的高高程閘門孔口為為矩形，其其寬度一一般等于于或稍小小于壓力力管道直直徑D,本設(shè)計(jì)計(jì)取其寬寬度等于于壓力管管道直徑徑D，33.8mm。高度度稍大于于壓力管管道直徑徑，取為為4.44m閘門斷面流流速：閘門門頂?shù)偷陀谧畹偷退坏牡呐R界淹淹沒深度度：進(jìn)水

41、口高程程為H=最低水水位-=2644-5.86=2588.144m取閘門門頂頂高程2256.2m。壓壓力鋼管管起始水水平段中中心線的的高程為為2544m。 進(jìn)進(jìn)口段為為平底，上上唇收縮縮曲線為為四分之之一橢圓圓，方程程為，（3.855.7）, （1.31.9）,確定橢圓曲線方程為4.2.22 漸漸變段尺尺寸確定定漸變段水平平是由矩矩形閘門門段到圓圓形鋼管管的過渡渡段，采采用圓角角過渡。漸漸變段的的長度一一般為引引水道寬寬的1.002.0倍，即3.8m7.6m，取為5m。4.2.33 攔污污柵尺寸寸確定攔污柵的總總面積常常按電站站的引用用流量及及擬定的的過柵流流速反算算得出，過過柵流速速以不超超

42、過1.0m/s為宜宜本設(shè)計(jì)取攔攔污柵高高度為77.2m，半半徑3.5米，A=79.17 。攔污柵通常常由鋼筋筋混凝土土框架結(jié)結(jié)構(gòu)支承承。攔污污柵框架架由柱及及橫梁組組成，橫橫梁間距距一般不不大于44米，本本設(shè)計(jì)取取2.44米攔污柵由若若干柵片片組成，每每塊柵片片的寬度度一般不不超過22.5米米，取11.8mm，高度度不超過過4米，取11.8米米。柵條的厚度度由強(qiáng)度度計(jì)算決決定，通通常厚88至122mm，對混流式水輪機(jī), 柵條厚度，本設(shè)計(jì)取10mm。4.2.44通氣孔孔的面積積確定通氣孔的面面積常按按最大進(jìn)進(jìn)氣流量量除以允允許進(jìn)氣氣流速得得出。最最大進(jìn)氣氣流量出出現(xiàn)在閘閘門緊急急關(guān)閉時時，可近近

43、似認(rèn)為為等于進(jìn)進(jìn)水口的的最大引引用流量量。允許許進(jìn)氣流流速與引引水道形形式有關(guān)關(guān)，對壩壩內(nèi)埋管管可取770880m/s。通氣孔的直直徑取為為1.22m，面面積為，對對應(yīng)的進(jìn)進(jìn)氣流速速為688.8 m/ss.通氣氣孔頂端端高出上上游最高高水位，防防止水流流溢出。第五章 主廠房房尺寸及及布置5.1 廠房高高度的確確定根據(jù)廠房各各部位之之間的關(guān)關(guān)系，可可以從下下到上一一層一層層確定，在在確定過過程中，堅(jiān)堅(jiān)持符合合規(guī)范和和條件以以及節(jié)省省的原則則。5.1.11 水輪輪機(jī)安裝裝高程Zs=ww+Hs+b0/2=2022+0.03+0.775/22=2002.441m5.1.22. 尾水管管頂部高高程及尾尾

44、水管底底部高程程尾水管頂部部高程為為 Zs- b0/2=2022.411-0.75/2=2202.04mm尾水管頂部部高程=尾水管管頂部高高程-尾尾水管高高度=202.04-7.88=194.24mm5.1.33 基巖巖開挖高高程基巖開挖高高程=尾水管管底部高高程-底底板厚=194.24-2=192.24mm5.1.44 水輪輪機(jī)層地地面高程程水輪機(jī)層地地面高程程=水輪機(jī)機(jī)安裝高高程+蝸蝸殼進(jìn)口口斷面半半徑+蝸蝸殼上部部混凝土土厚=2202.41+1.668+11=205.09mm 5.1.55 發(fā)電電機(jī)層樓樓板高程程發(fā)電機(jī)層樓樓板高程程=水輪機(jī)機(jī)層地面面高程+水輪機(jī)機(jī)井進(jìn)人人孔高度度（2mm

45、）+進(jìn)進(jìn)人孔頂頂部深梁梁（1mm）+定定子高度度+上機(jī)機(jī)架高度度=205.09+2+11+2.75+1.331=212.15mm5.1.66 吊車車軌頂高高程吊車軌頂高高程=發(fā)電機(jī)機(jī)層樓板板高程+吊運(yùn)物物與固定定物間垂垂直安全全距離+起吊設(shè)設(shè)備高度度=202.15+1+77.5+0.1146=220.80mm5.1.77 廠房頂頂高程廠房頂高程程=軌頂高高程+軌軌道面至至起重機(jī)機(jī)頂距離離+房頂頂凈高+混凝土土厚度=2200.800+3.7+00.3+3=227.8m5.2 主廠房房長度的的確定5.2.11 機(jī)機(jī)組段長長度確定定機(jī)組段長度度式中、機(jī)組段段沿廠房縱縱軸線方方向，在在機(jī)組中中心線兩兩

46、側(cè)的最最大尺寸寸。蝸殼層式中 、蝸殼殼沿廠房縱縱軸線方方向，在在機(jī)組中中心線兩兩側(cè)的最最大尺寸寸 蝸殼殼四周的的混凝土土厚度，取取為1mm。尾水管層式中 尾水水管寬度度度，； 尾水管管混凝土土邊墩厚厚，。發(fā)電機(jī)層式中 發(fā)電電機(jī)風(fēng)罩罩內(nèi)徑，=9.4m發(fā)電機(jī)機(jī)風(fēng)罩壁壁厚，=0.55m兩臺機(jī)機(jī)組之間間風(fēng)罩外外壁凈距距，一般般取1.52.00m，若若兩機(jī)組組間設(shè)樓樓梯取為為344m，本本設(shè)計(jì)取取為3.6m。經(jīng)比較，確確定機(jī)組組段長度度為144m。5.2.22 端機(jī)機(jī)組段長長度端機(jī)組段的的附加長長度：L=（00.21.00）D式中 轉(zhuǎn)論論直徑，mm。（=3.00m）考慮到下部部塊體在在端部設(shè)設(shè)置了檢檢修

47、集水水井和滲滲漏集水水井，根根據(jù)需要要，附加加長度取取為1.5m5.2.33 裝配配場長度度裝配場長度度L=（11.01.55.）LL=（114221）mm ，考考慮發(fā)電電機(jī)轉(zhuǎn)子子，發(fā)電電機(jī)上機(jī)機(jī)架，水水輪機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪，水水輪機(jī)頂頂蓋的尺尺寸，確確定裝配配場的寬寬度為117m5.3主廠廠房寬度度和橋吊吊跨度的的確定主廠房寬度度BB= B11+ BB2式中 BB1機(jī)組中中心線至至上游側(cè)側(cè)的寬度度，m； B22機(jī)組組中心線線至下游游側(cè)的寬寬度，mm。由下部塊體體決定的的廠房最最小寬度度上游側(cè)寬度度B1： B1=機(jī)組組中心線線至上游游渦殼外外緣尺寸寸+渦殼殼外包混混凝土+外墻厚厚=5.244+1+2=7

48、7.244m下游側(cè)寬度度B2：B2=機(jī)組組中心線線至下游游渦殼外外緣尺寸寸+渦殼殼外包混混凝土+外墻厚厚 =33.922+1+2=66.922m則下部塊體體寬度方方向的最最小尺寸寸為：B= B11+ BB2=77.244+6.92=14.16mm由發(fā)電層決決定的廠廠房寬度度B=風(fēng)罩直直徑+22通道寬寬度+外外墻厚=9.4+22+33=166.4mm 。選擇橋吊跨跨度為116m，根根據(jù)前面面算出的的發(fā)電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子重重量1773.11t，選選擇21000（t），跨跨度為116m的的雙小車車橋式起起重機(jī)。本設(shè)計(jì)中，發(fā)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子在上上游側(cè)起起吊，考考慮到發(fā)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與周周圍建筑筑物及設(shè)設(shè)備之間間的最

49、小小間隙，水水平方向向?yàn)?.4m，垂垂直方向向0.661.0m，若若采用剛剛性吊具具，垂直直間隙可可減為00.2550.5m，通通過畫圖圖，為保保證發(fā)電電機(jī)轉(zhuǎn)子子在水平平方向的的安全距距離，發(fā)發(fā)電機(jī)主主軸在垂垂直方向向與發(fā)電電機(jī)層樓樓板距離離取為11.0mm。機(jī)組組中心線線距上游游距離為為7.55m，據(jù)據(jù)下游距距離為88.5mm。主廠房總寬寬度為7.5+88.5+1.55+1.5=119m。裝配廠寬度度：采用用與主廠廠房寬度度相同119m 。第六章 混凝土土溢流壩壩6.1溢流流壩段總總寬度的的確定6.1.11單寬流流量q的的選擇當(dāng)河谷狹窄窄、巖石石堅(jiān)硬、且且下游水水深較大大時，應(yīng)應(yīng)選擇較較大的

50、單單寬流量量，本工工程所處處河谷狹狹窄、壩壩址兩岸岸地形對對稱，巖巖性均一一，較新新鮮完整整，風(fēng)化化淺，構(gòu)構(gòu)造不甚甚發(fā)育，水水文地質(zhì)質(zhì)條件較較簡單，故故屬工程程地質(zhì)條條件較好好的壩址址。單寬寬流量取取為1550 。6.1.22確定溢溢流前緣緣總凈寬寬L6.1.22.1 初擬溢溢流前緣緣總凈寬寬L初步確定溢溢流前緣緣總凈寬寬L=94mm6.1.22.2溢溢流孔口口和閘墩墩的尺寸寸確定和和布置我國目前大大中型混混凝土重重力壩，溢溢流孔凈凈寬一般般常用8812mm。本設(shè)設(shè)計(jì)采用用溢流式式廠房，其其四個壓壓力水管管的進(jìn)水水口布置置在溢流流壩閘墩墩之下，這這種布置置方式進(jìn)進(jìn)水口閘閘門及攔攔污柵的的提降與

51、與溢流壩壩頂閘門門的操作作互不干干擾，布布置和運(yùn)運(yùn)行都比比較方便便，采用用這種布布置方式式時，閘閘墩的厚厚度必須須考慮布布置進(jìn)水水口閘門門井和攔攔污柵的的需要，厚厚度需要要增大，四個閘墩的尺寸相應(yīng)的加寬定為6m，根據(jù)之前確定的一個機(jī)組段長度為14m，確定這四個閘墩間的溢流孔凈寬為8m，根據(jù)初步確定的溢流前緣的寬度94m，再設(shè)置六個凈寬為12m的溢流孔。其余的四個閘墩寬度取為3m，邊墩寬度取為2m。6.1.22.3確確定的溢溢流前緣緣總凈寬寬最后確定的的溢流前前緣總凈凈寬為=96m對應(yīng)的單寬寬流量=146.8815006.1.33確定溢溢流壩段段總寬度溢流段總寬寬度=136mm6.2堰頂頂高程的

52、的確定6.2.11 堰堰頂高程程的確定定堰頂水頭行近流速堰上總水頭頭=17.557m堰頂高程設(shè)計(jì)洪水位位-H=2899.944-177.577=2772.337m6.2.22閘門高度度的確定定閘門高度=正常蓄蓄水位-堰頂高高程+安安全超高高 =2284-2722.377+（00.30.55）=112m選擇平面閘閘門，工工作閘門門一般布布置在溢溢流堰頂頂點(diǎn)，以以減少閘閘門高度度。為了了避免閘閘門局部部開啟時時水舌脫脫離壩面面而產(chǎn)生生真空，將將閘門布布置在堰堰頂偏下下游一些些，以壓壓低水舌舌使其貼貼壩面下下泄。檢檢修閘門門位于工工作閘門門之前，為為便于檢檢修，兩兩者之間間留有113m的的凈寬，本本

53、設(shè)計(jì)取取凈寬11.5mm。6.3堰面面曲線的的確定溢流堰采用用WESS型剖面面，上游游堰面鉛鉛直，其其堰頂上上游部分分由三段段圓弧連連接，下下部與一一傾斜直直線相連連接，再再由圓弧弧與下游游河床相相連接。堰堰面曲線線的確定定與最大大運(yùn)行水水頭和定型設(shè)設(shè)計(jì)水頭頭有關(guān)。6.3.11最大運(yùn)運(yùn)行水頭頭和定型型設(shè)計(jì)水水頭的確確定最大運(yùn)行水水頭=291.8-2272.37=19.43mm定型設(shè)計(jì)水水頭，為為使實(shí)際際運(yùn)行時時m較大大而負(fù)壓壓絕對值值較小，對對于WEES剖面面設(shè)計(jì)，常常取=（00.7550.95），即，14.57m18.46m，取=18m6.3.22三圓弧弧段的確確定6.3.33 曲線線段的確

54、確定式中 定型型設(shè)計(jì)水水頭 K、n 與上上游壩面面坡度有有關(guān)的系系數(shù)和指指數(shù)（查查設(shè)計(jì)手手冊知kk=2, n=1.885） 即： 6.3.44直線段段的確定定：直線段采用用與非溢溢流壩段段剖面一一樣的坡坡度，直直線段方方程為：聯(lián)立方程 曲線段與直直線段的的切點(diǎn)的的坐標(biāo)為為:(266.833m, 18.83mm)X=5 X=10 X=15 X=20 X=25 （5，0.84） （100，3.03） （115，66.422） (200,100.944) (255,166.533)6.3.55反弧段段的確定定 選擇挑流消消能, 總有效效水頭為為 經(jīng)試算，臨臨界水深深（校核核洪水位位閘門全全開時反反弧

55、處水水深）反孤段半徑徑，取 6.3.66鼻坎挑挑角和坎坎頂高程程的確定定鼻坎挑角，取取坎頂高程距距下游水水位一般般為12m，校校核洪水水位對應(yīng)應(yīng)下游水水位為2220.54mm，坎頂頂高程定定為222m。 6.3.77 溢流流壩倒懸懸的確定定曲線段與直直線段的的切點(diǎn)的的坐標(biāo)為為:(266.833m, 18.83mm)，溢流流壩直線線段與非非溢流壩壩下游壩壩面齊平平切點(diǎn)的高程程為272.337-118.883=2253.54mm對應(yīng)相同高高程非溢溢流壩的的寬度為為（非溢流壩壩壩頂高高程-切切點(diǎn)的高高程）0.777=（2933.888-2553.554）0.777=31.006m 溢流壩超超出非溢溢

56、流壩的的寬度為為 5.008+226.883-331.006=00.855m 倒懸長長度取為為11mm。6.4溢流流壩強(qiáng)度度和穩(wěn)定定驗(yàn)算混凝土溢流流壩同非非溢流壩壩一樣，分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算和驗(yàn)算。6.4.11作用大大小編號荷載垂直水平力臂力矩m1自重897311.910.5779483331.992水壓力339466.227.0669184885.1147.11.0348.6773766.446.022 1697720.43揚(yáng)壓力2965.1.08471.48.25698899.12377.942.7551016555.223572.844.75515

57、98882.88正常蓄水位位溢流壩壩壩體所所受的作作用作用的大小小為W1=233.538118.338=8897331.99P1=0.5（111.633+844）72.379.881=3339446.22P2=0.53.113.119.881=447.11P3=3775.9949.881=337666.4U1=3.194.559.881=229655.1.U2=9.8120.212=84771.44U3=9.8120.212=23777.99U4=0.560.7129.881=335722.8校核洪水位位溢流壩壩壩體所所受的作作用編號荷載垂直水平力臂力矩m1自重897311.910.57794

58、83331.992水壓力400299.428.34411344434.22069.46.8141688.34324.7445.819807733揚(yáng)壓力19646607464.98.256158555.992095.442.7558957993146.744.7551408112.884動水壓力1491.918.6277499.37675.1623.9551838220.11作用的大小小為W1=233.538118.338=8897331.99P1=0.5（199.433+911.8）72.379.81=40029.4P2=0.520.5420.549.881=220699.4P3=9.8144

59、00.855=43324.74U1=200.54494.559.881=1196446U2=0.59.88185.517.8=774644.9U3=9.8117.812=20995.44U4=0.553.46129.881=331466.7D1=1446.88840.57（coos300-coos522）=114911.9D2=1446.88840.57（siin300+siin522）=776755.1666.4.22承載能能力極限限狀態(tài)強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算算承載能力極極限狀態(tài)態(tài)強(qiáng)度和和穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算包括括1.壩體與與壩基接接觸面抗抗滑穩(wěn)定定計(jì)算；2.壩址的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算； 6.4.22.1壩

60、壩體與壩壩基接觸觸面抗滑滑穩(wěn)定計(jì)計(jì)算正常蓄水位位下，1.作用效效應(yīng)函數(shù)數(shù)338999.1KKN2.抗滑穩(wěn)穩(wěn)定抗力力函數(shù) KNKN滿足要求。校核洪水位位下1.作用效效應(yīng)函數(shù)數(shù)363199.799KN2.抗滑穩(wěn)穩(wěn)定抗力力函數(shù) = =339559KNN=845003.881KNN滿足要求。6.4.22.2壩壩趾抗壓壓強(qiáng)度承承載能力力極限狀狀態(tài)：正常蓄水位位1.作用效效應(yīng)函數(shù)數(shù)=731448.228KNN=-19880966.6=13944.222KN2.抗壓強(qiáng)強(qiáng)度極限限狀態(tài)抗抗力函數(shù)數(shù)=15333.644kp滿足要求校核洪水位位1.作用效效應(yīng)函數(shù)數(shù)=676004.995KNN=-116610336.