河岸式水电站厂房设计及调压室计算书1

1、目录目录错误!未定义书签。第一章设计基本资料错误!未定义书签。第二章混凝土重力坝错误!未定义书签。2.1坝底宽度错误!未定义书签。2.2 坝顶宽度错误!未定义书签。2.3坝顶高程错误!未定义书签。2.3.1 正常蓄水位情况错误!未定义书签。2.3.2 设计洪水位情况.错误!未定义书签。2.3.3 校核洪水位情况错误!未定义书签。2.4稳定与应力校核错误!未定义书签。2.4.1 基本组合错误!未定义书签。2.4.2 偶然组合错误!未定义书签。第三章混凝土溢流坝错误!未定义书签。3.1 溢流坝孔口尺寸的确定错误!未定义书签。3.1.1 溢流坝下泄流量的确定错误!未定义书签。3.1.2 溢流孔口尺寸

2、确定和布置错误!未定义书签。3.1.3 堰顶高程的确定错误!未定义书签。3.1.4 闸门的选择错误!未定义书签。3.2 溢流帽的剖面布置错误!未定义书签。3.2.1 溢流面曲线错误!未定义书签。3.2.1 溢流面曲线错误!未定义书签。3.2.2 溢流重力坝剖血如下图所示：错误!未定义书签。3.3 溢流坝稳定应力验算.错误!未定义书签。3.3.1 基本组合错误!未定义书签。3.3.2 偶然组合错误!未定义书签。3.4 消能与防冲错误!未定义书签。3.4.1 鼻坎的型式和尺寸.错误!未定义书签。3.4.2 挑射距离和冲刷坑深度的估算错误!未定义书签。第四章水轮机错误!未定义书签。4.1 水头HMA

3、X、HMIN、HR选择.错误!未定义书签。4.1.2 Hmax的确定错误!未定义书签。4.1.3 Hmin的确定错误!未定义书签。4.1.4 Hav的确定错误!未定义书签。4.2 水轮机选型错误!未定义书签。4.2.1 HL200型水轮机方案的主要参数选择错误!未定义书签。4.2.2 HL180型水轮机方案的主要参数选择错误!未定义书签。4.3 水轮机蜗壳及尾水管尺寸确定错误!未定义书签。第五章发电机错误!未定义书签。5.1 发电机的尺寸估算错误!未定义书签。5.1.1 主要尺寸估算错误!未定义书签。5.1.2 外形尺寸估算错误!未定义书签。5.1.3 轴向尺寸计算错误!未定义书签。5.2 发

4、电机页量估算错误!未定义书签。5.3调速设备及油压设备选择错误!未定义书签。5.3.1 调速功计算错误!未定义书签。5.3.2 接力器选择错误!未定义书签。5.3.3 调速器的选择错误!未定义书签。5.3.4 油压装置错误!未定义书签。5.3.5 水轮机阀门及其附件错误!未定义书签。第六章主厂房尺寸及布胃错误!未定义书签。6.1 主厂房长度确宇错误!未定义书签。6.1.1 机组段长度错误!未定义书签。6.1.2 端机组段长度错误!未定义书签。6.1.3 装配场长度错误!未定义书签。6.2 主厂房宽度确定错误!未定义书签。6.3主厂房顶高程确定错误!未定义书签。6.3.1 水轮机安装高程：.错误

5、!未定义书签。6.3.2 尾水管底板高程错误!未定义书签。6.3.3 厂房基岩开挖高程：错误!未定义书签。6.3.4 水轮机层地面高程.错误!未定义书签。6.3.5 发电机定子安装高程错误!未定义书签。6.3.6 发电机层地面高程（定子埋入式）错误!未定义书签。6.3.7 桥吊安装的高程错误!未定义书签。6.3.8 厂房顶部高程错误!未定义书签。6.4 起重设备错误!未定义书签。第七章引水建筑物.错误!未定义书签。7.1 基本尺寸错误!未定义书签。7.1.1 隧洞洞径错误!未定义书签。7.1.2 闸门断面尺寸错误!未定义书签。7.1.3 拦污栅断面错误!未定义书签。7.2 调压室错误!未定义书

6、签。7.2.1 设置调压室的条件.错误!未定义书签。7.3 压力管道设计错误!未定义书签。7.3.1 管道内径估算错误!未定义书签。7.3.3 计算托马断面错误!未定义书签。7.4 调压率设计比较：错误!未定义书签。7.4.1 水头损失的计算错误!未定义书签。7.4.2 阻抗式调压宰错误!未定义书签。7.4.3 差动式错误!未定义书签。7.4.4 调压室方案比较结果错误!未定义书签。第八章专题调压室结构计算错误!未定义书签。8.1 计算步骤错误!未定义书签。8.1.1 井壁底部的定端力矩、剪力和抗绕劲度错误!未定义书签。8.1.2 底板的宋端力矩、剪力和抗下劲度错误!未定义书签。8.1.3 对

7、井壁和底板讲行力矩分配错误!未定义书签。8.1.4 沿井壁力矩、剪力及环向力之分布错误!未定义书签。8.1.5 沿底板的力矩、变位和反力分布错误!未定义书签。8.2 配筋计算错误!未定义书签。8.3.1 井壁配筋计算错误!未定义书签。8.2.2 底板配筋错误!未定义书签。第一章设计基本资料校核洪水位：240.0m,校核最大洪水下泄流量8500m3/s；.设计洪水位：238.0m,设计洪水最大下泄流量6250m3/s;设计蓄水位：232m;设计低水位：192m。挡水建筑物采用混凝土重力坝，泄水建筑物采用混凝土溢流坝，有压引水，水电站建筑物为河岸式地面厂房。根据水电站装机17万kw,水库总库容20

8、43.54106m3,取工程规模为大(1)型，主要建筑物级别：1级，次要建筑物：3级，临时建筑物：4级。第二章混凝土重力坝2.1 坝底宽度由丁电站形式为引水式，故坝上游侧无有压进水口，上游坝坡坡度不受限制，取上游面坡度0,同时用应力条件和稳定条件公式确定坝底的最小宽度。(2-1)其中B坝底宽度，m；H基本剖面坝高，m(基本剖面H=238.0-110.0=128m);c坝体材料容重，kN/m3;0水的容重，kN/m3;1扬压力折减系数，按规范坝基面取0.3;f摩擦系数，由资料可得本设计采用0.68;K基本组合安全系数。上游在161m高程处设置斜坡，坡度为1:0.15，坝底宽度定为100.3m。1

9、27.一.下游坡的坡度一般为0.60.8,此时m0.79，在这个范围内。2.2 100.3坝顶宽度坝顶宽度b=(8%10%)H,且不小丁2m。本设计取12m。坝顶高程(22)其中2加累积频率为1%得波浪高度，m；hz波浪中线高出静水位的高度，m；hc安全超高，取决丁坝的级别和计算情况，m。Vf风速，m/s；D吹程，m。该水库缘地势高峻，故采用官厅水库计算公式(2-3)(2-4)工一_小基本组合:hc-查水工建筑物表4-5得：特殊组合:hc0.7mhc0.5m2.3.1 正常蓄水位情况Hm=232-122=110m£9仞192537.30(20250),h取累积频率为5%的波高V022

10、2.52由官厅公式:ghVO20.0076V。1/12(半)1/30.0196,得hp=1.011m假定：如hm1.95品0.519m,hmHm0.519110_34.71510hpp1.946hmhm0.5195m,则魅Hm0.51951104.723103,查得:hm故个2.412h1%1.253m根据水电站装机17万kw,水库总库容2043.54106m3，取工程规模为大(1)型，主要建筑物级别:1级，次要建筑物：3级,临时建筑物：4级。工一_小基本组合:®查水工建筑物表4-5得：特殊组合:hc0.7mhc0.5m坝顶高程：232+3.674=235.674m2.3.2 设计洪

11、水位情况Hm=238-122=116m9.811990gD22.5238.56(20250),h取累积频率为5%的波高由官厅公式：粤0.0076V。1,12(丝)1,30.0198，得hp=1.022m假定：电1.95hmVoVohm0.519m,贝U呈0194.518103,查得：Hm116电1.947hm0.525m，则如05254.525103,查得：生1.946,hmHm116hmh.故上2.412h1%1.267mhm2.2.3 坝顶高程：238+3.708=241.708m校核洪水位情况Hm=240-122=118mgD9.81201587.854(20250),V。2152h取累

12、积频率为5%的波高由官厅公式:ghVo20.0076Vo1/12(gD-)1/3Vo20.027,得hp=0.618m假定：电hm1.95hm0.317mhmHm丝72.687103,118h1.948hmhm0.317m,查得:h1%hm2.416h1%0.766m坝顶高程：240+2.292=242.292m综上：坝顶高程为242.292m,取为242.30m。图2-1非溢流坝剖面2.4.1 2.4稳定与应力校核(以下计算均取单宽=1m,混凝土采用C20)基本组合：(上游为正常蓄水位，下游水位为0)坝基面图22正常蓄水位时坝基面示意图坝体自重：上游水压力：扬压力：坡踵处的扬压力=(232-

13、111)xl0=1210kN排水处的扬压力=0.25X1210=302.5kN表2-1坝基面正常畜水位时计算表格荷载垂直向下的力(KN)垂直向上的力(kN)水平向右的力(kN)弯矩(顺时针)(kNm弯矩(逆时针)(kNnj)4406.3.137026.6.6.4.572305.7720013809.196203.44991.3.67486.9.8承载能力极限状态:(1)抗滑稳定o1.1，1.0(持久状况)，fR1.2,Cr1.2103kPa,m(fR)1.3,m(cR)3.0,d1.2满足要求(2)坝趾抗压强度Tr53.9m,107.833104393.9m,m20.7912满足要求。折坡面图

14、23正常蓄水位时折坡面示意图坝体自重：上游水压力：扬压力：上游折坡点的扬压力=(232-161)xl0=710kN排水处的扬压力=0.25X710=177.5kNo1.1,1.0(持久状态)Tr30.4m,Jr60.8312318729.6m3,m20.79表2-2折坡面正常畜水位时计算表格荷载垂直向下的力(KN垂直向上的力(KN)水平向右的力(KN弯矩(顺时针)(knm弯矩(逆时针)(knm22926.6.035420.275563.125205.34863.529829.51065291811597.545369承载能力极限状态:坝趾抗压强度满足要求。2.4.2 偶然组合:上游水位为校核水

15、位，即240.0m,下游水位由下泻流量Q8500m3/s,对应山前峦的水位流量关系曲线可得下游水位=136.22-111=25.22m坝基面图24校核洪水位时坝基面示意图坝体自重：上游水压力：下游水压力：扬压力：坡踵处的扬压力=（240-111）X10=1290kN排水处的扬压力=0.25X1290=322.5kN坡址处的扬压力=（136.22-11少10=252.2kN表2-3坝基面在校核洪水位时的应力计算表格荷载垂直向下的力（KN垂直向上的力（KN）水平向左的力（KN水平向右的力（KN）弯矩（顺时针）（KNmj）弯矩（逆时针）（knm4406.3.137026.6.6.4.58320578

16、00.83180.226735.22511.9.427187.203209.222357.41160529543820.6.0承载能力极限状态:（1）抗滑稳定o1.1,0.85(偶然状况)，fR1.2,Cr1.2103kPa,m(fR)1.3,'m(cR)3.0,d1.2满足要求107.833104393.9m12(2)坝趾抗压强度Tr53.9m,JR满足要求图2-5校核洪水位时折坡面示意图折坡面坝体自重：上游水压力：扬压力：上游折坡点的扬压力=(240-161)xl0=790kN排水处的扬压力=0.25X790=197.5kN表2-4折坡面在校核洪水位时的应力计算表格仙载垂直向下的力

17、(KN)垂直向上的力(KN水平向右的力(KN)弯矩(顺时针)(knm弯矩(逆时针)(knm22926.6.035420.275563.131205.75411.533190.51185324691777.550481坝趾抗压强度o1.1,0.85Tr30.4m,60.833Jr-18729.6m3,m20.7912满足要求第三章混凝土溢流坝3.1.1 溢流坝孔口尺寸的确定溢流坝下泄流量的确定通过溢流坝顶的下泄流量为:(3-1)式中Q0经由水电站、泄水孔及其他建筑物的下泄流量;安全系数，正常运用时取0.750.9,校核情况取为1.0。3,由设计洪水位时对应的Qmax6250m/s查得水电站处水位

18、为125.92m,H=238-125.92=112.08m,Ngr4.251043Q044.61m/sAH8.5112.08则QQsQ062500.8444.616107.25m3.s3,由校核洪水位时对应的Qmax8500m/s查得水电站处水位为128.3m,Q0-NgL4.251044.76m3/sH=240-128.3=111.7m,AH8.5111.7则QQsQ085000.8444.768356.8m3s3综上，取Q8356.8m/So3.1.2溢流孔口尺寸确定和布置根据规范，混凝土的允许单宽流量在100m3/s左右,若q太大，则在溢流坝面会出现空化和空蚀。取单宽流量q为100m3/

19、s,LQq革83.57m,每孔100净宽取12m,7孔闸门。按规范闸墩取为1.4m+0.8mx2=3.0m,边墩取为1.5m。(3-2)(3-3)式中L溢流前缘总净宽，m；m流量系数，与堰型有关，非真空实用剖面堰在设计水头下一般为0.490.50;侧收缩系数，与闸墩形状，尺寸有关，一般为0.900.95;g重力加速度；H0坝顶溢流的堰顶水头，m。堰顶高程的确定堰顶高程=设计洪水位-H(34)故堰顶高程=238-8.6=229.4m闸门的选择闸门局度=正常蓄水位-堰顶局程+安全超局=232-229.4+0.5(35)=3.1m选择平面闸门，闸孔净宽=12m,闸门取为13mx8m。3.2.1 溢流

20、坝的剖面布置溢流面曲线溢流前沿：(3-6)取Hd8.6m,3.2.1 贝Ua0.175Hd1.51mb0.282Hd2.43m溢流面曲线溢流段：（溢流面曲线采用WES曲线）（3-7）式中Hd定型设计水头K、n与上游坝面坡度有关的系数和指数（查设计手册知k=2,n=1.85）即y0.08x185直线段：直线段采用与基本剖面一样的坡度，直线段方程为：溢流段与直线段的切点的坐标为:（12.49,8.55）反弧段设计选择挑流消能，查水力学（下）&（3-8）式中T0总有效水头，nihc0临界水深（校核洪水位闸门全开时反弧处水深），m；流速系数查表取0.95。假设：R=20mTo24011124.

21、32104.68m，试算如下表所示：表31T0试算2.592.322.3108.422.499.862.35104.02.34104.862.343104.602.342104.69经试算，hc02.342m反孤段半径R410hc09.3723.42m，取R20m鼻坎挑角2535，取30鼻坎距下游水位一般为12m,上游校核洪水位对应的下游水位为136.22m,故取挑坎高程138m。3.2.2 溢流重力坝剖面如下图所示：图31溢流重力坝3.3溢流坝稳定应力验算基本组合：(上游为正常蓄水位232m,下游水位为0)图3-2正常蓄水位时非溢流坝坝基面示意图坝体自重：(闸门作为安全储备)上游水压力：1一

22、水平向右的水压力Px-(261210)118.4173171.2kN1一垂直向下的水压力Py(71121)7.51720kN2扬压力：坝踵处的扬压力=(232-111)X10=1210kN排水处的扬压力=0.3X1210=363kN表3-2坝基面在正常畜水位时的计算表格仙载垂直向下的力(KN)垂直向上的力(KN水平向右的力(KN)弯矩(顺时针)(knm弯矩(逆时针)(knm4406.25.1.7.19821.47.0686.5330460.273171.2.472036529.216656.3.65989.5.26987.8.2承载能力极限状态:01.1,1.0(持久状况)，fR1.2,CR1

23、.2103k已，m(fR)1.3,'m(CR)3.0，d垂直向下的水压力Py；(79129)7.51780kN下游水压力：扬压力：(垂直向上)坝踵处的扬压力=(240-111)X10=1290kN坝趾处的扬压力=(136.22-11110=252.2kN排水处的扬压力=0.3X(1290-252.2)=311.34kN表3-3坝基面在校核洪水位时的计算表格.2满足要求。坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态:满足要求。3.3.1 偶然组合:(上游水位为校核水位，即240.0m,下游水位由下泻流量Q8500m3/s,对应山前峦的水位流量关系曲线可得下游水位=136.22-111=25.

24、22而图3-3校核洪水位时非溢流坝坝基面示意图坝体自重：(闸门作为安全储备)(垂直向下)上游水压力：1水平向右的水压力Px-(1061290)118.4182643.2kN荷载垂直向下的力（KN）垂直向上的力（KN水平向左的力（KN）水平向右的力（KN）弯矩（顺时针）（knm弯矩（逆时针）（knm4406.25.1.7.19821.47.0686.5330460.282643.2.378039534.73180.226735.227305.702713.619117.3975.844774.6487.923729.3承载能力极限状态:o1.1,0.85（偶然状况），fR1.2,Cr1.2103

25、kP>满足要求。3.4.1 3.4消能与防冲鼻坎的型式和尺寸鼻坎采用平顺连续式的，高程比下游水位高出两米，即坎顶高程为138m。挑射距离和冲刷坑深度的估算（3-9）式中L水舌挑距（m）,L是鼻坎末端至冲坑最深点的水平距离；V1坎顶水面流速（m/s）,可取为平均坎顶流速V的1.1倍；鼻坎挑射角度，一般挑流坎的挑射角为15°30°,取300;h1坎顶平均水深h在铅直方向的投影，即。hcos;h2坎顶至河床表面高差（m）,如冲坑已形成，作为冲坑进一步发展时，可算出坑底；g重力加速度，9.81kN/m2。计算结果为：（310）式中T冲刷坑深度（m）,由河床表面算至坑底；z上下

26、游水位差（m）;K冲刷坑系数，对丁坚硬完成岩石取K=0.91.2;坚硬但完整性较差的岩石K=1.21.5;软弱破碎的岩石K=1.52.0。ht下游水深第四章水轮机4.1.1 水头Hmax、Hmin、Hr选择各种情况对应的水头计算设计低水位+一台机组（4-1）表4-1设计低水位+1台机组时QNQ(m3/s)H上（m）H下（m）H毛（m）H净（m）N(104kW)200192116.4775.5373.2612.45160192116.2575.7573.4810100192115.8776.1373.856.2860192115.5776.4374.143.78作QN曲线，由N4.25104kW

27、查得Q67.9m3/s图4-1设计低水位+1台机组QHS故H下115.63m。考虑到水头损失，故水头H要乘个折减系数，H97%（192115.63）74.08m设计低水位+四台机组满发表42设计低水位+四台机组满发QNQ（m3/s）H上（m）H下（m）H毛（m）H净（m）N（104kW）200192116.4775.5373.2612.45300192116.7675.2472.9818.61400192117.0574.2472.7024.72作QN曲线，由N17104kW查得Q280m3/s图4-2设计低水位+4台机组满发QHS故H下116.70m。正常蓄水位+一台机组表43正常畜水位+一

28、台机组时QNQ(m3/s)H上(m)H下(m)H毛(m)H净(m)N(104kW)20232115.17116.83113.331.9340232115.39116.61113.113.8580232115.72116.28112.797.67作QN曲线，由N4.25104kW查得Q44.1m3/s图4-3正常蓄水位+1台机组QHS故H下115.42m。正常蓄水位+四台机组满发表44正常蓄水位+四台机组满发时QNQ(m3/s)H上(m)H下(m)H毛(m)H净(m)N(104kW)140232116.13115.87112.3913.37160232116.25115.75112.2815.2

29、7180232116.37115.63112.1617.16200232116.47115.53112.0619.05作QN曲线，由N17104kW查得Q179m3/s图4-4正常蓄水位+4台机组满发QHS设计洪水位+四台机组满发由Q下泄6250m3/s查得H下125.92m。校核洪水位+四台机组满发由Q下泄8500m3/s查得H下128.3m。4.1.2 Hmax的确定Hmax=max74.08,73.04,113.08,112.16,108.72,108.35=113.08m即正常蓄水位+1台机组时的水头最高。4.1.3 Hmin的确定Hmin=mn74.08,73.04,113.08,1

30、12.16,108.72,108.35=73.04m即设计低水位+4台机组满发时的水头最低。4.1.4 Hav的确定依据老师所补充的数据：Hav90.5m引水式水电站Hr=Hav=90.5mav4.2水轮机选型根据该水电站的水头工作范围73.04113.08,查水电站教材型谱表选择合适的水轮机型有HL200和HL180两种。现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。4.2.1 HL200型水轮机方案的主要参数选择转轮直径D1查表得，在限制工况下，单位流量Qum0.95m3/s,皿89.4%,由此假定原型水轮机在该工况下的单位流量QuQum0.95m3/s,n91.1%。

31、NrNgr/gr4.25104/0.9644270.83kW(42)DiNr_44270.839.81QnH.Hr9.810.9590.5.90.591.1%=2.46m(4-3)取比之稍大的标称直径D1=2.5m转速nHL200在最忧工况下的单位转速nn0M=68.0r/min,初步假定n110=n110M=68.0r/min。所以：(44)取n=300r/min效率及单位参数修正HL200水轮机在最优工况下的模型最高效率为Mmax90.7%,Dim0.46m则：(45)效率修正值为：(46)考虑模型与原型在制造工艺质量上的差异,取=1.0%=1.7%由此，原型水轮机在最优工况和限制工况下效

32、率为：(4-7)m89.4%1.7%91.1%(与上述假定相同)(48)单位转速修正值：(49)单位转速可不加修正，同时，单位流量Q11也可不加修正。工作范围的检验=0.921m7s<0.95m's(410)则水轮机的最大引用流量为：QmaxQ1maxD2寸瓦0.9212.52v'90.5=54.74ms(411)(412)(413)(414)在HL200水轮机模型综合特性曲线上分别绘出Qnmax921L/s,n1max87.76r/min和山响70.53r/min的直线，由图可见，由这三根直线所围成的水轮机工作范围基本包含该特性曲线的高效区，故，HL200型水轮机方案所

33、选参数D12.5m和n300r/min是合理的。吸出高度Hs的计算由水轮机的设计工况参数，n11r78.84r/min,Q11max921L/s,在图中查得相应气蚀系数约为=0.086,并查得=0.02。Hs10H=10-100-(0.086+0.02)90.5=0.30m(415)900900式中一一水轮安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的海拔高程。此处取厂房处靠近河流的等高线对应的高程，取100m。4.2.2 HL180型水轮机方案的主要参数选择转轮直径Di(假定=90.9%)查表得，在限制工况下，单位流量QiiM0.86m3/s,%89.5%,由此假定原型水轮机在该工况下

34、的单位流量QuQiiM0.86m3/s,n90.8%。NrNgr/gr4.25i04/0.9644270.83kWDiNr44270.83=2.59m.9.8iQiHHr9.8i0.8690.590.590.8%取标称直径Di=2.75m转速nHLi80在最忧工况下的单位转速nii0M=67.0r/min,初步假定nii0=nii0M=67.0r/min。所以n财，Hav67.0、90.523i.8r/min取n=250r/minDi2.75效率及单位参数修正HLi80水轮机在最优工况下的模型最高效率为Mmax92%,Dim0.46m则maxi(iMmax)5i(i92%)5694.3%D2.

35、75考虑模型与原型在制造工艺质量上的差异,取=i.0%=i.3%m89.5%i.3%90.8%(与上述假定相同)单位转速修正值：_21maxMmaxni10M1v'93.3%/92%10.7%<3%单位转速可不加修正，同时，单位流量q1也可不加修正。工作范围的检验=0.763m3/s<0.86m3/s则水轮机的最大引用流量为：QmaxQ1maxD2.H：0.7632.752.90.5=54.92m3s在HL180水轮机模型综合特性曲线上分别绘出Qumax763L/s,numax80.44r/min和nnmin64.65r/min的直线，由图可见，由这三根直线所围成的水轮机工

36、作范围基本包含该特性曲线的高效区，故，HL180型水轮机方案所选参数Di2.75m和n250r/min是合理的。吸出高度Hs的计算由水轮机的设计工况参数，nm72.27r/min,Qumax763L/s,在图中查得相应气蚀系数约为=0.079,并查得=0.02。Hs10一H=10-100-(0.079+0.02)90.5=0.93m900900表4-5水轮机方案参数对照表项目HL200HL1801模型转轮参数推荐使用的水头范围(m)90125901252最优单位转速叫0(r/m)68.067.03最优单位流量Qi0(L/s)8007204最局效率Mnax%90.792.05气蚀系数0.0860

37、.0796原型水轮机参数工作水头范围(m73.04113.0873.04113.087转轮直径D1(nj)2.52.758转速n(r/min)3002509最局效率max(为92.493.310额定出力Nr(kW44270.8344270.8311最大引用流量Qmax(m/S)54.7454.9212吸出高度(m0.300.934.3水轮机蜗壳及尾水管尺寸确定水头范围大丁40m,采用金届蜗壳，对丁Di=2.75m,高头混流水轮机，采用圆形焊接或铸造结构蜗壳半径：(416)式中Vc蜗壳断面流速，可由教材查得，在这里，Vc7.47m/si蜗壳包角；Qmax相应的最大流速，Qmax54.92m3/s

38、由水轮机转轮直径查得：座环外径Da=410cm,内径Db=340cm,贝U:raDa/2205cmrbDb/2170cm表46蜗壳计算表格i(°)0°0205.0205.030044.2249.2293.475070.0275.0345.0120°88.3293.3381.6165°103.6308.6412.2210°116.9320.9437.82550128.8333.8462.63000140.0345.0485.03450150.0355.0505.0尾水管尺寸（弯肘管）可查水电站教材P>9b50.1-0.15B50.7481.

39、122m，考虑到闸墩的厚度取b51.3m第五章发电机5.1.1 5.1发电机的尺寸估算主要尺寸估算极距(5-1)(5-2)式中Sf发电机额定容量(kVA)K取810,此时取9P磁极对数，由同步转速n250r/min查得P=12定子内径(5-3)定子铁芯长度lt(54)式中C系数查表C=41066106,此处取C5.11106ne额定转速250r/min5.1.2 定子铁芯外径Da(55)外形尺寸估算定子机座外径Di214ne300r/min时(56)风罩内径D2Sf=50000kVA>20000kV时(5-7)转子外径D3(5-8)下机架最大跨度D4(59)D5为水轮机机坑直径，D5=3

40、80cm推力轴承外径D6和励磁机外径D75.1.3 查表得：D63350mmD72350mm轴向尺寸计算定子机座高度hi(510)上机架高度h2464.%81.242500.010.0355米用悬式承载机架(511)推力轴承高度h3励磁机高度h4和永磁机高度h6,副励磁机h5查表得：h31.75mh42.2mh51.0mh60.7m下机架高度h7(512)定子支座支承面至下机架支承面或下挡风板之间的距离h8(513)下机架支承面主主轴法兰底面距离h9h97001500mm，取h9100cm1m转子磁钥轴向高度h10(514)取h102.6m发电机主轴高度hn(515)Hnh2h3h4h5h6h

41、7h8h9其中3.031.161.752.21.00.70.560.71.012.1m定子铁芯水平中心线至法兰盘底面距h12(516)5.2发电机重量估算(517)式中Gf发电机总重量(t)Kl系数，悬:式Kl=810，这里取9。发电机转子总重量一般为发电机总重量的1/2,估算为153.9t。发电机飞轮力矩：(518)式中K2经验系数，心375时，取K25.2。选择SF42.5-24/520型发电机。5.3.1 调速设备及油压设备选择调速功计算调速功A计算(519)(520)式中Hmax最高水头，m；D1水轮机直径，m。届大型调速器，接力器、调速柜和油压装置应分别进行计算和选择。5.3.2 接

42、力器选择接力器直径计算：采用2个接力器，选额定油压为2.5MPa,贝U每个接力器直径ds为(521)式中标准正曲率导叶参数,由Zo24,查得0.03。选择与之接近而偏大的ds=400mm的标准接力器。接力器最大行程:(522)式中a°max水轮机导叶最大开度a°Mmax可由设计工况点(n11r72.27r/min,。峥763L/s)在模型曲线图上杳得a°Mmax28mm(523)采用系数1.8则Smax1.8a°max°.3°1m5.3.3 力力器容积计算调速器的选择大型调速器的型号是以主配压阀的直径来表征的，主配压阀的直径(524)

43、选用Ts4sVm4.5m/sMd1.1373.3mm'TsVm选择与之相邻而偏大的DT-80气液压型调速器。5.3.4 油压装置这里不考虑空放阀和进水阀的用油，则压力油罐的容积(525)5.3.5 选用组合式油压装置HYZ-1.6型水轮机阀门及其附件水头较大，选用蝴蝶阀(配套设备：伸缩节、空气阀、旁通阀)(526)(527)式中Do进口断面直径查蝴蝶阀的直径型谱图得，Df4.0m压力油源及设备，选择组合式油压装置HYZ-4.0o表5-1油压装置型号尺寸图型号油罐长度m(mm宽n(mm)总高H(mm)油罐局h(mmL油罐外径(mmHYZ-4.029502000445030501300HY

44、Z-1.624001700327023701028第六章主厂房尺寸及布置6.1.1 6.1主厂房长度确定机组段长度由蜗壳层决定的机组段长度L=蜗壳宽度+2=5.05+1.5+4.122+1.5=12.172m尾水管层L=B5+2=7.48+2X1.5=10.48m发电机层1=风罩直径+2X壁厚(0.30.4)+机组净距(34)=8.8519+2X0.35+3.5=13.05m综上，机组段最小长度为13.05m,考虑到布置间隙及方便，最终机组段的长度定为13.1m。端机组段长度端机组段的附加长度：L=(0.21.0)D1(6-1)式中D1转论直径，m。(D1=2.75m)根据需要取为2.3m。装

45、配场长度装配场长度L=(1.01.5.)L1=(13.119.65)m(62)取14m。主厂房总长=装配厂长+1个机组段4+两端加长=71m。6.2主厂房宽度确定由蜗壳层决定的厂房宽度：上游侧最小宽度：B上=机组中心线至上游蜗壳外缘尺寸+蜗壳外包混凝土+蝴蝶阀净宽（45m）+墙厚（13m）=3.451.04.5210.95m取B上=11m。下游侧最小宽度：听=机组中心线至下游蜗壳外缘尺寸+蜗壳外包混凝土+外墙厚=4.626127.626m取B下=8m故BB上B下19m，选16m跨度的吊车可以。6.3.1 6.3主厂房顶高程确定水轮机安装高程:对丁HL180型水轮机(6-3)式中设计尾水位（由丁

46、本水电站装机四台，故取一台水轮机满发电时的额定流量，即Q性一44270.8354.92m3/s对应9.81Hr9.8190.590.8%的获宵水位流量关系曲线中查得=115.53m);Hs吸出高度，m(Hs0.96m)；b°b00.2D10.22.75、导叶局度，m(10.55m)。222得到水轮机的安装高程Zs=116.77m。尾水管底板高程(6-4)=水轮机安装高程-半个导叶高度-尾水管高度=116.77-0.55-7.15=109.35m2(6-5)6.3.2 厂房基岩开挖高程：3=尾水管底板高程-S=109.351=108.35m(6-6)6.3.3 水轮机层地面高程式中外包

47、碌厚度（1m）(6-7)6.3.4 发电机定子安装高程发电机层地面高程（定子埋入式）(6-8)考虑到下游最高洪水位为128.3m,将装配厂层抬高，取装配厂层地面高程为128.5m。桥吊安装的高程吊车轨顶高程=装配场高程+最大吊运部件尺寸+吊运部件与固定物之间的安（69）全距离（0.61.0m）+平衡梁吊点至大车轨顶极限距离=128.5+8.5+0.654+0.146=137.8m6.4 厂房顶部高程=137.8+3.7+0.3+1+0.5=143.3m（610）起重设备起重机的额定起重量一般为发电机转子重量、平衡梁重以及专用吊具重量之和.根据本设计额定起重量，选择与之接近而偏大的2X100桥机

48、.台数选择：选用一台双小车起重机,跨度16m。第七章引水建筑物7.1 基本尺寸7.1.1 隧洞洞径隧洞采用圆形断面，取经济流速为4ms设计水位下机组满发时隧洞流量:(7-1)实际取为8.4m7.1.2闸门断面尺寸闸门高度取为8.4m11C1.1宽度b8.48.48.427.3m取渐变段长度为1.52.0倍D,取13m,则扩散角arctan84732.532137.1.3拦污栅断面取v允0.9m/s，则拦污栅净过水面积S219.680.92244.1m2进水口段，上唇线采用四分之一椭圆。根据水工建筑物椭圆方程为:(7-2)式中K一般取为1,尽量让KD取整数，故取KD=1淹没深度：Q219.68c

49、取0.7,v3.61msS8.47.3(73)实际取为7.5m。进水口底部高程=1927.58.4176.1m结合进水口处地形，取拦污栅倾角为40o,这样过水面积大，且易丁活污。拦污栅净高度=(8.5+9)/sin40o=17.7m拦污栅宽度d244114.03m，取d141m。7.2.1 17.4调压室设置调压室的条件设置上游调压室(74)式中L压力水道长度，m；(隧洞L=1100m,v4.0m/s,钢管L=289.4m);V压力水道中的平均流速，V6.052m/s；H设计水头m。(H=90.5m)。Tw<24s时，可不设上游调压室。计算得Tw9.4724s,所以本电站需要设置上游调压

50、室。设置下游调压室(7-5)式中Lw压力尾水道的长度，m；Ts水轮机导叶关闭时间(取为4s);V包定运行时尾水道中的流速，6.052m/s；Vd尾水管进口流速,7.47m/s;Hs水轮机吸出高度，0.93m；水轮机安装高，116.77m。求得Lw=22m真实长度，故下游可不设调压室7.3压力管道设计管道内径估算(7-6)取D=6.8m式中Qmax钢管最大设计流量,m3./s；H设计水头，m；K515,常取5.2。岔管采用y型布置，各分管内径用等流速公式估算，且认为水流流速在岔管段基本保持不变。75.2(3Qmax)31#大支管直径D490.5I75.2(1Qmax)32#大支管直径D2，90.57'5.2(1Qmax)33欲支管直径D4，90.55.93m4.98m3.70m7.3.3计算托马断面引水隧洞的水头损失(1)沿程水头损失hf计算托马断面时混凝土衬砌，选用最小糙率0.012。(7-7)(7-8)(2)局部水头损失hj1、拦污栅处hji(具有独立支墩)(79)2、