水电站全套课件

水电站HYDROPOWERENGINEERING绪论我国水能资源丰富，规划建设十二大水电基地建议阅读《水资源综合利用》（施嘉炀著）大中型水电站工程主要建设成就我国小水电资源十分丰富，分布面广我国发展小水电的方针是要使小水电成为“自建、自管、自用”的农村电力能源我国小水电规划、设计、施工、管理技术队伍强大，制造的小水电设备竞争力强小水电建设加速了农村电气化的进程建议阅读文章“中国小水电及农村电气化”，小水电，2001.5，程回洲水电站

HYDROPOWERENGINEERING课程主要内容第一部分：水电站规划水力发电的基本原理及开发方式水电站工作参数第二部分：水轮机水轮机的基本类型、组成和安装高程水轮机的工作原理、特性及选择水轮机的调速设备第三部分：水电站建筑物水电站引水建筑物（进水、输水、平水建筑物）水击及调节保证计算水电站厂房布置及其结构水电站

HYDROPOWERENGINEERING第一部分水电站规划水力发电的基本原理及开发方式水电站工作参数水电站

HYDROPOWERENGINEERING一、水资源综合利用及水力发电的基本原理水资源的综合利用防洪、发电、航运、灌溉、城镇供水、养殖、渔业水力发电的基本原理水流一般途径：水库及进水口、引水建筑物、水轮机、尾水泄水道能量转换过程：天然水能、可用水能、旋转机械能、电能水电站包括水力系统和机电系统水电站

HYDROPOWERENGINEERING二、水力资源的开发方式

与水电站基本类型坝式开发方式与坝式水电站河床式水电站：葛洲坝、富春江电站等坝后式水电站：三峡、丹江口、新安江电站等引水式开发与引水式水电站无压引水式电站有压引水式电站混合式开发与混合式水电站水电站

HYDROPOWERENGINEERING几点说明无调节水电站与有调节水电站径流式水电站与蓄水式水电站梯级开发与梯级水电站跨流域引水电站抽水蓄能电站潮汐电站水电站

HYDROPOWERENGINEERING三、水电站工作参数水头静水头（毛水头）净水头（工作水头）流量出力理论出力实际出力效率水电站

HYDROPOWERENGINEERING返回到2002年底全国水电总装机容量达到8350万kW（技术可开发总水能资源3.78亿kW）截止到2002年底，我国已建和在建的大中型水电站工程有220多座，其中装机100万kW以上的25座；50万kW以上的40座，坝高在100m以上的大坝55座，建成总长度超过500km的水工隧洞，装机10万kW以上的地下厂房水电站25座。在建与准备开工建设的水电工程包括：龙滩、小湾、公伯峡、泰安、桐柏、溪洛渡、向家坝、瀑布沟、糯扎渡、锦屏一级、虎跳峡、白鹤滩、锦屏二级、仙游等。到2000年底全国已建成小水电站4万多座，装机容量达到2485万kW，年发电量800亿kW.h（技术可开发总小水电水能资源8700万kW，分布在全国1600多个山区县）1984年建设了一百个农村电气化县；1991年又建设了二百个农村电气化县；“十五”期间再建设三百个农村电气化县。小水电主要建设省份包括：浙江、福建、云南、贵州、四川、广东等。世界防洪效益最为显著的水利工程。总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米。世界最大的水电站。总装机1820万千瓦，年发电量846.8亿千瓦时。世界建筑规模最大的水利工程。大坝坝轴线全长2309.47米，泄流坝段长483米，水电站机组70万千瓦（26台），双线5级船闸、升船机。世界工程量最大的水利工程。主体建筑土石方挖填量约1.34亿立方米，砼浇筑量2794万立方米。世界施工难度最大的水利工程。2000年砼浇筑量为548.17万立方米，月浇筑量最高达55万立方米。施工期流量最大的水利工程。三峡工程截流流量9010立方米/秒，施工导流最大洪峰流量7.9万立方米/秒。世界泄洪能力最大的泄洪闸。最大泄洪能力10.25万立方米/秒。世界规模最大、难度最高的升船机。世界水库移民最多、工作量最为艰巨的移民建设工程。三峡工程水库动态移民最终可达113万。三峡工程之最课间休息Let‘shaveabreak！思考题1、试阐述我国水能资源的蕴藏概况。2、我国水电建设事业的成就、发展前景以及在科学技术上需解决哪些主要问题?3、试阐述水能利用原理。4、什么是水电站的出力、发电量及装机容量?5、按照集中落差方式的不同，水电站的开发可分为几种基本方式?何为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站?水轮机的基本类型、组成和安装高程水轮机的工作原理、特性及选择水轮机的调速设备第二部分水轮机水电站

HYDROPOWERENGINEERING第四章水轮机的基本类型、组成和安装高程一、

水轮机的基本类型与型号基本类型：反击式和冲击式反击式水轮机混流式水轮机：幅向流入、轴向流出轴流式水轮机：轴向流入、轴向流出定桨转桨斜流式水轮机：斜向流入、斜向流出水电站

HYDROPOWERENGINEERING贯流式水轮机全贯流式半贯流式（灯泡式、轴伸式、竖井式）冲击式水轮机水斗式水轮机斜击式水轮机双击式水轮机第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机型号反击式水轮机型式+转轮型号（比转数）+主轴布置型式+水轮机室特征+转轮标称直径（cm）冲击式同轴安装的转轮数+水轮机型号+转轮型号（比转数）+主轴布置型式+转轮标称直径（cm）+每个转轮上喷嘴数+设计射流直径（cm）HL220-LJ-140第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING二、水轮机的主要组成部分及其作用反击式水轮机混流式水轮机引水机构：水轮机室和座环导水机构：导叶及传动机构组成转轮：上冠、下环及叶片组成泄水机构：尾水管轴流式水轮机定桨式转轮转桨式转轮：转角与导叶开度协联动作第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING斜流式水轮机灯泡式贯流式水轮机冲击式水轮机水斗式水轮机转轮喷管折流板（折向器）机壳斜击式水轮机双击式水轮机二滩水利枢纽第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING隔河岩水利枢纽知识就是力量返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、水轮机根据能量转换特征分为哪几类?反击式水轮机及冲击式水轮机又是如何分类的?2、试说明各型水轮机的特点及其应用范围。3、水轮机型号由哪几部分代号组成，各代号的含义?试举两个实例加以说明。4、反击式水轮机引水机构的构造及各部件的作用是什么？5、反击式水轮机导水机构的构造、作用及其工作原理?6、试说明混流式水轮机转轮及轴流式水轮机转轮的构造及各组成部分的作用。7、试阐述尾水管的作用及其动能回收系数。8、试说明冲击式水轮机的构造及其各组成部件的作用。三、反击式水轮机进出水流道的型式及其主要尺寸的确定水轮机室开敞式（明槽）矩形明槽蜗形明槽封闭式压力槽式金属罐式金属蜗壳（小水电中常用）砼蜗壳（适用于轴流式水轮机）第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING尾水管直锥形肘形（小型卧轴混流式水轮机）弯肘形（大中型立轴水轮机）高峡出平湖第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING四、水轮机的汽蚀及安装高程汽蚀现象基本概念汽蚀发生的部位及汽蚀类型汽蚀的危害防汽蚀措施水轮机的汽蚀系数和吸出高度汽蚀系数吸出高度第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机安装高程反击式立轴混流式立轴轴流式卧轴混流式和贯流式冲击式立轴卧轴第四章水电站

HYDROPOWERENGINEERING西津河床式电站LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、水轮机室有哪几种类型？2、金属蜗壳与混凝土蜗壳的轮廓尺寸如何确定？3、尾水管有哪些型式？4、直锥形与弯肘形尾水管的轮廓尺寸如何确定？5、反击式水轮机的汽蚀部位有哪些？汽蚀会产生什么危害，可以采取哪些防止措施？6、什么是汽蚀系数与水轮机的吸出高度？各型水轮机允许吸出高度和安装高程如何确定?第五章水轮机的工作原理、特性及选择一、水轮机的工作原理水流在转轮中的运动（速度三角形）基本方程式能量损失、效率和最优工况能量损失和效率最优工况无撞击进口最优出流方向二、相似理论在水轮机中的应用相似条件相似公式转速相似公式流量相似公式出力相似公式水轮机的单位参数反击式水斗式第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机的比转数水斗式水轮机的比转数小轴流式水轮机的比转数大效率修正及其对单位参数的影响效率修正单位转速与单位流量修正第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERINGLET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、试简述水流能量转换原理及水流在混流式、轴流式与水斗式水轮机轮叶进出口的速度三角形。2、水轮机最优工况的含义是什么?如何提高反击式水轮机和冲击式水轮机的水力效率?3、水轮机水流流动力学相似的必要充分条件是什么?4、模型水轮机与原型水轮机即相似水轮机的转速之间、流量之间及出力之间的关系如何表述?5、水轮机的单位转速、单位流量、单位出力及比转速的物理意义是什么?6、水轮机的效率为什么要进行修正？怎样修正？对单位转速及单位流量有何影响?对非最高效率点怎样进行修正?三、水轮机模型试验能量试验台组成参数测量水头流量转速出力综合参数计算输入功率及效率单位转速单位流量第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING四、水轮机特性曲线水轮机参数结构参数；工作参数；综合参数模型水轮机特性曲线根据模型试验成果计算绘制转速特性曲线（H、D1、a0恒定）N=f（n）；η=f（n）；Q=f（n）主要（或模型）综合特性曲线等开度线等效率线出力限制线等汽蚀系数线第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING图5-9：HL220-46模型综合特性曲线图5-12：ZD760-25模型综合特性曲线图5-13：ZZ440-46模型综合特性曲线图5-14：CJ20模型综合特性曲线原型水轮机特性曲线工作特性曲线（H恒定，η=f（N）曲线）绘制方法与步骤HL、ZD、ZZ、CJ型水轮机工作特性曲线特点运转特性曲线等效率线出力限制线等吸出高度线第五章水电站HYDROPOWERENGINEERING二滩水利枢纽LET‘SHAVEABREAK！课间休息

思考题1、水轮机模型试验的意义?水轮机能量试验的基本概念及参数测定的方法步骤是什么?2、水轮机转速特性曲线的特征是什么?3、各型水轮机模型综合特性曲线有哪些特征?有何用途?如何绘制?4、各型水轮机的工作特性曲线有哪些特点?5、试论述水轮机运转综合特性曲线绘制的原理、方法和步骤。五、水轮机的选择水轮机选型设计是水电站设计中的一项重要工作，也是本课程的重点内容之一水轮机选型设计的原则水轮机选型设计要求提供的基本资料最大工作水头、最小工作水头、加权平均水头水电站引用流量水电站装机容量第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机选型设计的主要内容水轮机台数确定水轮机型号与装置形式选定水轮机直径、额定转速、最大允许吸出高度的确定绘制水轮机运转综合特性曲线机组台数的选择与水轮机类型的关系与水电站在电力系统中担任负荷类型的关系与供电可靠性的关系与水电站造价的关系综合考虑确定机组台数第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机型号选择利用水轮机系列型谱图表选型图5-20：中小型反击式水轮机使用范围图以及表5-4：8个转轮型谱参数表5-5：水斗式水轮机型谱资料表5-6：500kW以下水轮机型谱资料采用套用机组和通用机型选型《小型水电站机电设计手册》（水力机械）第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING反击式水轮机主要参数选择用系列水轮机应用范围图选择直径、转速和吸出高度

(图5-21：HL220；图5-22：HL260；图5-23：ZD760）用主要综合特性曲线选择直径、转速和吸出高度选择转轮标称直径计算效率修正值选择水轮机转速计算水轮机的额定出力绘制方块图，确定水轮机的工作范围计算吸出高度，确定水轮机安装高程水轮机选择方案的分析比较第五章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水斗式水轮机主要参数的选择系列水轮机应用范围图方法公式计算方法神女应无恙当惊世界殊第五章IMPORTANTNOTE！第六章、水轮机的调速设备一、水轮机调节的任务调速器电能质量频率基本稳定的要求即为机组转速基本稳定的要求实际机组转动部件的动力矩与阻力矩是变化的，两者之差一般不等于零，导致角加速度不等于零，从而转速变化由于电力负荷变化，从而阻力矩变化，要使角加速度为零，则必须改变动力矩。反击式水轮机通过调节导叶开度即调节过流量来改变；冲击式水轮机通过调节喷针（针阀）来改变。水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机调节的基本任务是：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的出力并维持机组转速在规定范围内。水轮机调速器是以机组转速偏差为依据来调节导叶开度，达到改变出力、保持转速稳定的目的。水轮机调节系统为复杂的反馈控制系统，含有测量、放大、执行、校正元件。二、水轮机调速器的分类手动调速器（200kW以下）自动调速器机械液压型电气液压型微机调速器第六章水电站

HYDROPOWERENGINEERING三、水轮机调速设备的选择油压装置压力油罐与回油箱分离压力油罐与回油箱组合为一体调速器调速功计算反击式冲击式常用小型调速器主要参数（见教材p105表6—2）第六章水电站

HYDROPOWERENGINEERING返回返回LET‘SHAVEABREAK！课间休息请课后阅读例题一请完成习题一请按时提交作业思考题1、水轮机选型设计中应遵循哪些原则?需要哪些基本资料?工作的具体内容有哪些?2、机组台数的确定需要考虑哪些主要问题?3、水轮机机型如何确定?4、试阐述用模型综合特性曲线选择水轮机主要参数的具体步骤。5、水轮机选型设计中进行各待选方案的分析比较主要包括哪些内容?6、水轮机调节的任务是什么?它通过什么途径来完成其任务?7、调速器的分类方法是什么？机械液压型调速器的类型及其性能是什么。8、如何选择调速器?9、调速器及油压装置标准化、系列化的符号及其含义。压力管道与调节保证计算水电站引水建筑物第三部分：水电站建筑物水电站厂区建筑物水电站枢纽组成挡水建筑物泄水建筑物水电站进水建筑物水电站输水建筑物水电站平水建筑物水电站厂区建筑物其它建筑物（木道、船道、冰道等）水电站枢纽工程实例葛洲坝水电站陈村水电站盐锅峡水电站隔河岩水电站水电站引水建筑物水电站

HYDROPOWERENGINEERING第七章、水电站引水建筑物一、概述无压引水建筑物与有压引水建筑物无压引水式水电站：无坝或低坝引水的无压开敞式进水口——引水道（盘山明渠或无压隧洞）——压力前池——压力管道——电站厂房——尾水渠有压引水式水电站：水库、拦河坝——深式进水口——

有压引水道（有压隧洞）——调压室——压力管道——

厂房——尾水渠。坝后式水电站：深式进水口——有压隧洞或有压管道——厂房——尾水渠水电站

HYDROPOWERENGINEERING二、水电站进水口进水口的功用和要求进水口位于输水系统首部，其功用为：按负荷要求引进发电用水。要求：（1）足够的进水能力；（2）水头损失小；（3）水质符合要求（冰、沙、污物）；（4）可控制流量（设置闸门）；（5）满足水工建筑物的一般要求（强度、刚度、稳定性、结构简单、施工方便、造型美观、造价低廉、便于运行维护和检修）。进水口的类型开敞式（无压）进水口（一般用于无压引水式电站）深式（有压）进水口（有压引水式与坝后式电站）第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING开敞式（无压）进水口无坝与低坝进水口无坝进水口：只能引取河道中部分流量，水能资源不能充分利用，水电站中很少采用。低坝进水口因水库较小，防沙、防污及防冰问题突出，要特别注意以下几点：枢纽布置：合理安排拦河闸、坝的位置，尽量维持河流原有形态及泥沙运动规律。进水口位置：应布置在河流弯曲段的凹岸，避免漂浮物、防止泥沙淤积、便于引进清水。第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING拦污设施：设拦污栅或浮排拦截漂浮物。拦沙、沉沙、冲沙设施：应防止粒径大于0.25mm的有害泥沙进入引水道。设拦沙坎、拦截推移质泥沙，并通过冲沙底孔或廊道排至下游；设沉沙池，沉积悬移质泥沙中的有害泥沙，利用冲沙廊道或排沙机械清除。

第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING深式进水口类型及适用条件隧洞式进水口适用于岸边地质条件较好的有压引水式电站坝式进水口适用于砼坝后式电站，进水口与坝体结合成一体塔式进水口矩形塔式进水口适用于当地材料坝坝后式电站或岸边地质条件差的水电站圆形塔式进水口适用于来流含沙量大，宜表层取水的电站第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING压力墙式进水口将进口段、闸门段布置在岩体外，形成单独建筑物压力前池中压力管道进水口为该类型深式进水口的主要设备拦污设备闸门（事故闸门或工作闸门及检修闸门）通气孔及充水阀深式进水口的位置和高程不出现吸气漩涡的临界淹没深度深式进水口轮廓尺寸的拟定进口段闸门段渐变段水电站

HYDROPOWERENGINEERING第七章三、引水渠道为无压引水式水电站集中水头、输送发电所需要的流量，为动力渠道。水电站渠道的经济流速约为1.5～2.0m/s。四、压力前池和日调节池（平水建筑物）压力前池的作用和组成连接引水渠道和压力水管组成：池身及渐变段；压力水管进水口；泄水建筑物（侧堰）；排污、排沙、排冰建筑物第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING压力前池的布置尽量接近厂房，布置在挖方中综合考虑压力水管轴线与渠道轴线的布置渐变段在平面上的扩散角压力前池轮廓尺寸的拟定特征水位的确定正常水位；最高水位；最低水位池身及渐变段尺寸的拟定进水口尺寸的拟定第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING日调节池担任峰荷的电站，引水渠道理应按最大流量设计；设日调节池后，日调节池与压力前池之间的渠道按最大流量设计，而日调节池上游的一段渠道可按较小的流量进行设计，当日调节池足够大时，接近电站的日平均流量。第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING五、水电站引水隧洞特点和类型特点类型无压引水隧洞有压引水隧洞有压引水隧洞的水力计算恒定流计算确定断面尺寸非恒定流确定隧洞沿线最大、最小内水压强砼衬砌隧洞的经济流速约为2.5～4.0m/s。为便于施工，隧洞横断面尺寸至少宽1.5m、高1.8m，或内径不小于1.8m。保持洞顶低于最低压力坡度线1.5～2.0m。第七章水电站

HYDROPOWERENGINEERING返回返回返回盐锅峡电站葛洲坝电站陈村电站猫跳河电站漫湾电站隔河岩电站LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题之一1、坝式水电站水利枢纽和引水式水电站水利枢纽各有哪些主要特点?2、坝后式和河床式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些?3、无压引水式和有压引水式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些?4、水电站有哪些组成建筑物，本课程主要介绍哪些内容?5、试简述水电站进水口的功用和要求。6、水电站无压进水口的布置有哪两种基本形式？其适用条件是什么?思考题之二1、简述深式进水口主要型式、各种型式布置特点及适用条件，并说明其位置、高程、轮廓尺寸是如何确定的?2、拦污栅的工作要求?拦污栅的布置设计如何进行?3、水电站引水渠道的设计要满足哪些基本要求?渠道线路如何选择?其断面设计应注意哪些问题?4、什么是自动调节渠道?什么是非自动调节渠道?它们的适用条件是什么?5、水电站引水渠道水力计算的特点和任务是什么?6、试简要阐明渠道动能经济计算的基本原则?思考题之三1、压力前池的作用?压力前池的组成?压力前池的布置方式?2、压力前池的特征水位有哪些?如何确定?前池的各部分尺寸如何拟定?3、日调节池的功用和布置?4、无压引水隧洞的工作特点?洞线如何选择?断面结构型式及设计的基本要求?5、有压引水隧洞的特点是什么?其水力计算目的是什么?有压隧洞经济断面与纵坡如何确定?第八章水电站压力管道一、压力管道的功用和类型功用：从水库、压力前池或调压室将水流直接引入水轮机，满足发电要求。工作特点：压力管道不仅要承受较大的内水压强，而且还要承受水击压强；铺设的坡度较陡（一般不大于400）；压力管道靠近厂房，若发生事故会威胁厂房安全。布置方式露天式（明管）；多为引水式地面厂房采用。坝内式；多为坝后式及坝内式厂房采用。地下式（隧洞式）；为地下厂房或地面厂房采用。水电站

HYDROPOWERENGINEERING管道材料钢管（适用于中高水头电站）钢筋砼管（适用于内水压强不高HD≤50m2的中小型电站）木管（适用HD≤100m2）二、压力管道的布置线路选择选择短而直的线路；选择地质条件良好的线路；减少管道转折起伏，避免压力管道中出现负压，转弯半径应不小于3倍管径，管道顶线应在最低压强坡降线以下2.0～3.0m。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING供水方式单元供水：坝式电站多采用联合供水：适用于水头较高、流量较小、水管较长的电站，地下埋管通常采用分组供水：适用于压力管道较长、机组台数较多和容量较大的电站引进方式正向引水：水管轴线与厂房纵轴垂直，适用于中低水头电站纵向引水：水管轴线与厂房纵轴平行。适用于水头较高的电站斜向引水：水管轴线与厂房纵轴斜交第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING三、压力管道尺寸的拟定经济直径简化公式（8-1）露天钢管的经济流速为4.0～6.0m/s；钢筋砼管经济流速为2.5～4.0m/s管壁厚度露天钢管综合考虑钢管的强度、刚度及稳定性要求，确定管壁厚度钢筋砼管一般不小于10～15cm，可采用式（8-4）粗略估算第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING四、钢筋砼管铺设方式轻型钢丝网水泥管支承在支墩上其余钢筋砼管布置在连续式座垫上，在管道转弯和坡度改变处设镇墩固定，斜坡段镇墩间距一般为20～30m，当管道平直段太长时一般也应每隔150～200m设镇墩两种铺设方式：1、直接铺设在土基上；2、支承在刚性座垫上不设伸缩节，只设伸缩缝为减小温度应力及防冻，对地埋管要考虑管顶以上覆土厚度：管径小于0.6m，管顶在冻土深度以下0.3m；当管径大于0.6m，应在冻土深度以下0.5m。一般管顶离地面不小于1.0m，在地震区不小于1.5～2.0m第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING钢筋砼管的构造现浇管分段设伸缩缝接头及止水接头有平口式和套管式预应力钢筋砼管管节型式平口式承插式管节与阀门连接拆卸节第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING五、钢管的材料、容许应力和管身构造材料和容许应力钢管的计算应力不大于钢材的容许应力钢管的主要受力构件有管壁、加劲环、支承环及支座的滚轮和支承板等管身构造无缝钢管一般在0.6m以下，最大可达1.2m，适用高水头、小流量无纵缝，用环向焊缝或法兰连成整体第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING焊接管：应用最普遍纵缝环向缝箍管：应用较少当HD＞1000m2时，钢板厚度一般会超过40mm，对如此厚的钢板进行焊接和压卷很困难，常采用箍管，由管壁与管箍共同承担内水压强。在光滑的无缝钢管或焊接管上套管箍，可减小壁厚。直径一般不大于3.0m第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING课间休息Let‘shaveabreak！思考题1、压力水管的功用、特点是什么?压力水管的类型有几种?各适用什么条件?2、压力水管的线路选择布置原则是什么?3、压力水管的供水方式、引进方式、敷设方式有哪几种?各自的优缺点和适用条件是什么?六、露天钢管铺设方式和附属设备铺设方式一般铺设在系列支墩上，管底高出地面0.6m以上。在钢管转弯处或过长的直管段设镇墩。连续式：管身在两镇墩间不设伸缩节，一般不采用[图8-10（a）]分段式：靠近镇墩设伸缩节，降低了温度引起的轴向力

[图8-10（b）]附属设备闸门及阀门蜗壳进口设阀门（平板阀、蝴蝶阀、球阀）钢管进口设平面钢闸门第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING附件伸缩节通气阀旁通管、人孔及排水管事故保护等设备作用在露天钢管上的力作用力有内水压力、自重（水重和管重）、温度应力、风载、雪载、地震力等。沿钢管半径方向的径向力，在管壁中产生环向拉应力，在水管内表面产生径向应力。作用在钢管上的内水压力属径向力，是钢管承受的最主要荷载。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING垂直于管纵轴方向的法向力，主要是自重在法向的分力。该力由钢管传至支墩或镇墩，再传至地基。该力使水管发生弯曲，在镇墩处产生负弯矩及剪力，在跨中产生正弯矩，在管壁产生弯曲应力，并使横断面承受剪力。沿钢管轴线方向的轴向力，在管壁中产生轴向压应力或拉应力。轴向力通过管壁传至支墩或镇墩再传至地基，它们是镇墩设计的外荷载。如表8-3所示。钢管上设伸缩节，不须考虑A10与A11。若不设伸缩节，则不存在A5、A7、A8。荷载组合：力的组合必须根据运行、检修及施工等不同工作条件、管路的结构布置、铺设方式以及气候变化等因素确定。在设计时应选择可能出现的最不利组合情况。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING镇墩与支墩布置及型式镇墩布置在水管轴线方向改变的地方；水管直线段较长时，每隔80至120m应设置一镇墩。相当于连续梁的固定端。两种型式：封闭式与开敞式。开敞式易于检修，但镇墩处管壁应力不均匀，适用于水头不高情况。封闭式用得较多。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING支墩承受自重在法向的分力，并传给地基，减小水管纵向挠度。相当于连续梁的滚动支座。支墩间距一般为6至12m。三种型式：滑动式、滚动式与摆动式。滑动式中的鞍式多用在直径小于1.5m的压力钢管上；而其支承环式适用于直径1.50至2.50m的钢管。滚动式适用于2m以上的水管。摆动式适用于大直径的水管。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING镇墩设计承受水管得轴向力、法向力和弯矩，以轴向力为主。按温升充水为控制组合。校核镇墩的抗滑稳定、镇墩基础底面应力。结构设计。软基：基础底面水平，在冰冻线以下。根据抗滑稳定要求确定镇墩重量，初步拟定镇墩轮廓尺寸。对初定尺寸进行地基应力校核，要求合力作用点在底宽的三分点内，避免底面出现拉应力；地基应力小于地基容许承载力；应力不均匀系数不大于2.0。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING为保证镇墩的整体性，防止镇墩开裂，常在钢管四周加环向筋，表面加温度筋。封闭式镇墩内的管段外包砼最小厚度不小于0.6至1.0m。镇墩的上游面与水管垂直。对开敞式镇墩，管身需加锚定环。支墩设计主要承受法向力和摩擦力；满足抗滑稳定要求，确定支墩重量，地基应力校核同镇墩。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING七、露天钢管管身设计露天钢管的荷载内水压力、钢管自重、温度变化力、镇墩及支墩不均匀沉降引起的力、风雪荷载、地震荷载等根据工程的具体情况，选择设计计算工况与荷载组合露天钢管管身的应力分析正常运行充满水情况跨中断面的管壁应力径向应力切向（环向）应力轴向应力自重引起的轴向弯曲应力各轴向力引起的应力第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING支承环附近断面的管壁应力与跨中断面不同之处是多一项剪力引起的剪应力支承环断面的应力轴向应力σx轴向弯曲应力局部弯曲应力轴向力引起的应力剪应力切向应力σz应用第四强度理论进行强度校核第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERING露天钢管的外压稳定钢管是薄壁结构，在外压作用下可丧失弹性稳定而破坏。露天钢管放空若造成真空将承受外部大气压强而屈曲成波形。第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERINGIMPORTANTNOTE！八、分岔管布置与体型分岔形式：卜形和Y形分岔管由薄壳和刚度较大的加强梁组成，是一个空间结构几种常用的岔管贴边岔管（图8-36）三梁岔管（图8-37）月牙肋岔管（图8-38）球形岔管（图8-40）无梁岔管（图8-41）第八章水电站

HYDROPOWERENGINEERINGLET‘SHAVEABREAK！课间休息请课后阅读例题二请努力完成习题二如有疑问请及时答疑思考题1、作用在露天压力钢管上有哪些力?试分析正常运行、检修、温升、温降情况下力的组合和方向。2、镇墩、支墩的作用是什么?各有几种类型？其优缺点是什么?简述镇墩、支墩的设计步骤。3、简述露天压力钢管应力分析的方法与步骤。4、为什么要进行钢管弹性稳定分析?如何进行?第九章水击及调节保证一、概述水电站水力—机械过渡过程特点机组稳定运行时，水轮机出力与负荷平衡，机组转速不变，水电站有压输水系统（压力隧洞、压力管道、蜗壳及尾水管）中水流处于恒定流状态。机组实际运行时，电力系统负荷常发生较大范围的变化，水轮机出力与负荷失去平衡，转速发生变化，而电网频率要求基本保持恒定，则可通过调速器改变水轮机流量，使水轮机出力适应负荷变化，来满足电网频率恒定要求。在历时很短的调节过程中，机组转速与有压输水系统中的内水压强会引起急剧变化。减小或增加负荷时，转速增大或减小；调节使得流量减小或增大，引起有压输水系统中的内水压强上升或下降，产生水击。水电站

HYDROPOWERENGINEERING第九章而供电质量、机组与有压输水系统的强度以及机组稳定性对整个调节过程中的机组转速变化及有压输水系统中的压强变化提出了要求，不允许超过规定值。与之对应进行的水击和机组转速变化的计算，称为调节保证计算。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING调节保证计算的任务计算有压输水系统中最大和最小内水压强。最大内水压强作为设计或校核管道、蜗壳和机组强度的依据；最小内水压强作为布置压力水管、防止管道内产生真空和检验尾水管内真空度的依据。计算丢弃和增加负荷时的转速变化值，并检验其是否在允许范围内。选择调速器合理的调节时间和调节规律，保证内水压强和机组转速变化在规定范围内。研究减小水击及机组转速变化的措施。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING二、水击现象及水击传播速度水击现象流速（流量）的突然变化，导致水流动量发生变化，根据冲量定理将产生对水流的冲量，导致内水压强急剧升高或降低。把该非恒定流现象称为水击（水锤）。水击所产生的压强升高（正水击）或降低（负水击），都会对水电站运行带来不利影响。若发生正水击，可能导致压力水管的爆裂；尾水管中压降过大，会造成水轮机和尾水管的严重汽蚀，使水轮机运转时产生巨大振动。压强的上下波动，会影响机组的稳定运行。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水击特性为揭示水击物理本质和说明水击过程，不妨以简单管（管壁材料、管壁厚度及管径沿管长不变）中的水击现象为例。该简单管上游端连接水库（可认为水位基本不变），下游端连接阀门。不计摩阻损失，并设简单管为弹性体，管中水体可压缩。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水击过程（图9-1与表9-1）第一过程（0～L/a）：t=0时刻阀门突然关闭的dt1时段内，紧靠阀门处管段dX1首先发生变化，流速由v0变为0，压强上升，由H0增至H0+ΔH，水体压缩，密度增加，管子膨胀，腾出空间容纳该管段以上管段仍以V0流速流来的水体，一直延续到dt1时段末。同理，经过各时间段在各管段将发生同样的变化，压强增加如同“波”一样向上游传播，为水击波，传播速度为水击波速，增加的压强为水击压强。该过程发生的为升压波，动能转化为弹性能，水流流速方向从水库至阀门。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING第二过程（L/a～2L/a）：t=L/a时刻水击波传至D点，其左边为水库，压强保持不变，其右边管道内水压强比水库高ΔH，管中水体流向水库。在随后的dt1时段内，首先紧靠水库的管段发生变化，流速由0变为-v0，压强下降，由H0+ΔH降至H0，水体密度减小，管径减小，补给了流向水库的水体，一直延续到该时段末。同理，经过各时间段在各管段将发生同样的变化，压强降低如同“波”一样向下游传播，该过程发生的为降压波，弹性能转化为动能。直到t=2L/a时刻，整个管道流速、压强、密度、管径恢复到初始数值，但流速方向反向。水击波在水库处发生反射，入射波与反射波数值相同，符号相反，升压波反射为降压波，水流从阀门流向水库。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING第三过程（2L/a～3L/a）：t=2L/a时刻水击波传至阀门处，阀门关闭，流速由-v0变为0，压强下降，由H0

降至H0-ΔH，水体密度减小，管径减小。这样的过程经过各时间段在各管段将发生同样的变化，降压波向上游传播，直到t=3L/a时刻，整个管道流速为0、压强为H0-ΔH，密度及管径缩小。水击波在全关阀门处的反射特点是：同号等值反射，降压波反射为降压波，水流从阀门流向水库。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING第四过程（3L/a～4L/a）：t=3L/a时刻水击波传至D点，全管压力比水库水位低ΔH，水库水体流向管中。在随后的dt1时段内，首先紧靠水库的管段发生变化，流速由0变为v0，压强升高，由H0-ΔH升至H0，水体密度增大，管径增大。同理，经过各时间段在各管段将发生同样的变化，升压波向下游传播。直到t=4L/a时刻，整个管道流速、压强、密度、管径恢复到初始状态。该过程在水库处将降压波反射为升压波，变号等值反射，水流从水库流向阀门。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水击波在管道中传播一个来回的时间tr=2L/a称为“相”，两个相为一个周期T。若阀门突然开启，则发生的情况与上述过程相反。实际上水力摩阻损失总是存在的，水体与管壁也非完全的弹性体，故水击波在管中的传播与反射非持续振荡，而是迅速衰减趋于消失。物理本质：当关闭阀门改变水流状态时，管内压强变化并以波的形式传播的外因是由于流量变化；而内因是由于水流的惯性、水的可压缩性和管壁的弹性。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING简单管水击波传播速度由于水体具有压缩性以及管壁为弹性体，水击在全管不可能同时产生，而是以波的形式在管中传播。水的压缩性小、管壁弹性变形也小，水击波速相当大。轴向可移动均质圆形薄壁水管水击波速计算公式为式（9-2）。第九章水电站

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三、简单管水击基本方程和初始、边界条件简单管水击基本方程简单管中非恒定流的连续方程与运动方程组成水击基本方程。当不计水力摩阻条件下的水击基本方程。通过变换，可得水击共轭方程，即儒可夫斯基基本方程。初始条件边界条件水库或压力前池分岔管封闭端调压室第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERING水轮机冲击式：流量与针阀开度、水头有关。反击式：流量与水头、导叶开度以及转速有关。水轮机导叶与针阀的关闭规律如图9-4。从全开到全关全部历时Ts，为简化计算，对曲线直线段适当延长得到净调速时间Ts’=kTs，其中k值为美国伍德华德调速器公司德建议值，当Ts≤10s时，用经验公式（9-22）计算。第九章水电站

HYDROPOWERENGINEERINGLET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、什么叫调节保证计算?其任务是什么?2、什么是水击?水击现象是如何发生的?3、简单管水击基本方程及其初始条件与边界条件是什么？4、若阀门处和进口处某时刻的压力和流速为已知，试求压力管道中间某处t时刻的压力和流速，若压力管道中间某处t时刻的压力和流速为已知，试分别写出阀门处和进口处下一时刻的压力和流速的方程式。计算水击的方法：简化公式法、图解法、电算法等。在进行水击计算时最关心的是求出水击压强的最大值与最小值。简化公式法给出了求解水击压强最大值与最小值的简化公式，计算简洁，但因假设条件较多，在复杂边界条件下精度不够。四、简单管水击简化公式水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章简单管末端阀门处各相末水击方程式条件：不计管路水头损失，末端为水斗式水轮机喷嘴关闭情形第一相末：式（9-17）第二相末：p163最后一行方程式任意相末水击方程式：式（9-18）说明：式（9-18）为连锁方程式，开度变化规律任意，但为已知。开启情形第一相末水击方程式为式（9-19）第n相末水击方程式为式（9-20）水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章直接水击调节时间ts≤tr,水管末端仅受向上游传递水击波的影响。直接水击只与流速变量有关，与启闭时间、规律和水管长度无关。间接水击调节时间ts＞tr，在开度变化终了之前，从水库反射回来的压力波对水管末端水压强产生影响。计算比较复杂，既要考虑水轮机开度变化影响，又要考虑反射波的影响。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章间接水击的类型反射波与入射波的比值为反射系数r，水库反射系数

r=-1；阀门处的反射系数r=（1-ρτ）/（1+ρτ）。第一相水击：最大水击压强出现在第一相末。它是高水头电站的特征。极限水击：最大水击压强出现在第m相末。它是低水头电站的特征。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章间接水击的计算关闭情形第一相水击计算简化公式（式9-17与式9-17‘）极限水击计算简化公式（式9-23与式9-23‘）开启情形第一相水击计算简化公式（式9-19与式9-19‘）极限水击计算简化公式（式9-24与式9-24‘）间接水击类型的判别根据图9-6。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章水击计算简化公式应用的条件：简单管、水管末端为水斗式水轮机（喷嘴）、管路水力损失不计、直线关闭规律，关闭时间超过三相，-ρΔτ＜1。若管末为反击式水轮机，需将简化公式计算值修正。混流式机组近似为1.2倍，轴流式机组近似为1.4倍。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章简单管水击沿管长分布仅有水管末端的最大与最小水击压强不够，还需要知道水管中任一断面的最大、最小压强。极限水击情形，简单管任意断面最大、最小水击压强用式（9-25）与式（9-25‘）计算。第一相水击情形，简单管任意断面最大、最小水击压强用式（9-26）与式（9-26‘）计算。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章五、复杂管水击近似公式串联管水击近似公式用简化公式计算水击波速采用加权平均值流速采用加权平均值分岔管水击近似计算假想所有机组合并为一台大机组，以假想管与主管组成串联管进行计算直接用支管与主管组成串联管水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章六、水击图解法基本原理横坐标为流速相对值，纵坐标为水击压强相对值逆向方程与顺向方程表达的两条直线管内部断面B求解水管进口断面D求解水管末端断面A求解求解实例某水电站静水头120m，压力水管长400m，最大流速4.5m/s，水击波速1000m/s，净调速时间2.4s，管末为水斗式水轮机，直线关闭规律，求丢弃全负荷时管进口D断面、管中B断面以及管末A断面的水击压强。水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、什么叫直接水击?其计算公式是什么?直接水击压强的大小与哪些因素有关?2、什么叫间接水击?什么叫第一相水击和末相水击?产生的原因是什么?它们沿管长分布规律是怎样的?3、什么叫复杂管?串联管水击计算中的波速和流速如何确定?4、在什么条件下水击计算要考虑蜗壳和尾水管的影响?如何分别计算压力水管末端、蜗壳末端及尾水管进口等三处的水击压力值?5、水击图解法的基本原理是什么?图解法的步骤如何?它和解析法相比有何优缺点?七、机组暂态不均衡率β的计算机组运动方程式以机组转速和出力表示的运动方程式（式9-32）以机组转速和转矩表示的运动方程式（式9-33）机组暂态不均衡率的近似公式前苏联近似公式（式9-34、式9-35）摩根公式（式9-36）八、调节保证计算电算数学模型建立在水击波函数基础上的数学模型建立在特征线法基础上的数学模型水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章九、调节保证计算的保证值计算工况与计算标准以及改善调节保证的措施调节保证计算的保证值计算工况按计算水头丢弃全负荷计算转速的最大升高。按最大水头丢弃全负荷计算内水压强的最大升高。由于水头不同，开度不同，调速时间也不同。而一般已知的是计算水头下的净调速时间Ts’，则相应整定条件下最大水头的净调速时间TsH’可用式（9-1）计算。调节保证计算标准内水压强变化计算标准机组转速变化计算标准水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章改善调节保证的措施减小σ可以降低水击压强值减小压力水管长度L：设置调压室减小水管中流速：由动能经济计算决定加大净调速时间设置调压阀（减压阀）设置折流器（偏向器）设置水阻抗设置安全爆破膜或安全阀设置飞轮合理的针阀或导叶开度变化规律水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章IMPORTANTNOTE！十、调压室作用防止或尽量减小水击压强进入压力引水道缩短压力管道长度，从而减小其中的水击压强改善机组在负荷变化时的运行条件基本要求设置条件水流加速时间常数Tw引水道—调压室系统水力现象：质量波动调压室的基本类型：简单圆筒式调压室、阻抗式调压室、双室式调压室、溢流式调压室、差动式调压室、气垫式调压室“引水道——调压室”系统的波动稳定性小波动稳定条件下的托马断面水电站HYDROPOWERENGINEERING第九章请课后阅读例题三请完成习题三请按时提交作业LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、机组转速变化率计算的近似公式有哪几种?如何应用这些公式计算β值?2、改善调节保证的措施有哪些?3、调压阀工作原理是什么?4、调压室的作用是什么?5、设置调压室的条件是什么?6、设计调压室有哪些基本要求?第十章水电站厂房布置一、简介厂房枢纽（厂区）组成（厂区建筑物）主厂房、副厂房、升压开关站（主变压器场、高压开关站）基本类型按厂房结构特征分类坝后式厂房引水式厂房河床式厂房按机组主轴装置方式分类立式机组卧式机组

水电站HYDROPOWERENGINEERING立式机组主厂房的分段分层厂房分段：沿厂房长度方向分为机器间与装配场机器间由各机组段组成装配场：安装、检修场所厂房分层：在高度方向以发电机层地板分界上部结构（水上部分）下部结构（水下部分）：出线层、水轮机层、主阀层及蜗壳层

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章二、水电站厂房设备的组成水电站主机组及其辅助设备水轮机及其调速系统水轮发电机及其冷却、励磁系统立式水轮发电机的类型：伞式（推力轴承在下机架）与悬式（推力轴承在上机架）水轮发电机的型号励磁冷却：开敞式、管道式和密闭式机座：圆筒式、环梁立柱式、构架式

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章水电站的电气设备发电机母线、主变、高压引出线、高压开关站、厂用电系统、控制和操作系统、中央控制室水电站的机械控制设备水轮机前阀门、调压阀的操作控制设备以及其它闸门、拦污栅等的操作控制设备水力机组辅助设备水系统、油系统、压缩空气系统起重设备桥式吊车的工作范围桥式吊车的选择：跨度起吊方式

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章三、水力机组辅助设备水系统供水系统技术供水、生活供水、消防供水技术供水包括冷却及润滑用水，要保证水质、水温供水方式：水泵供水、自流供水、混合式供水排水系统渗漏排水与检修排水油系统透平油：机组轴承润滑及调速器绝缘油：变压器及油开关油库、事故油槽、油处理设备透平油系统布置在主厂房内，靠近装配场并在其地板下层

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章压缩空气系统高压气系统调速系统及闸阀等操作系统油压装置的压油槽低压气系统机组的制动、调相、风动工具和吹扫设备空压机、贮气筒等放置在同一室，布置在装配场下层或水轮机层的另一端，远离中央控制室

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章返回LET‘SHAVEABREAK！课间休息思考题1、电站厂房的作用?由哪些主要部分组成?2、水电站厂房有几种基本类型?它们各有什么特点?3、立式机组水电站厂房在平面上如何分段、分区、在立面上如何分层?4、调速器、油压装置、作用筒、机旁盘等布置原则是什么?它们之间的联系如何?5、机电设备的分区布置原则是什么?6、简述水电站厂房主要辅助设备(如：起重设备、油、气、水系统)的作用及其布置原则?四、立式机组厂房布置水轮机水轮机安装高程是水电站厂房的控制高程。蜗壳：埋入下部钢筋砼块体中。弯肘形尾水管：应保证尾水管出口顶部在最低尾水位下不小于0.5m的淹没深度。水轮发电机布置方式埋入式（常用）露出式（图10-6a）半岛式（混合式）

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章发电机层设备布置机旁盘（机组自动操作盘、继电保护盘、测量盘、动力盘等）的布置与调速器操作柜一起排列在上游侧。调速器操作柜、油压装置与接力器分开操作柜、油压装置与接力器结合在一起励磁盘的布置阀门吊孔及吊物孔的布置楼梯及交通道的布置

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章水轮机层设备布置调速器的接力器主引出线、电缆引出母线固定在发电机层楼板下动力电缆、控制电缆铺设在水轮机层下方水、油、气管道布置与电缆分别布置在两侧厂用电配电设备厂变及配电装置主阀层和水下部分各种孔洞的布置阀门：一般设在厂房内蜗壳和尾水管进人孔

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章装配场位置与高程设在主厂房对外交通一侧与对外公路高程协调，高于下游设计洪水位，尽量与发电机层高程一致面积立轴混流式机组四大件：发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮与水轮机顶盖下层利用下层空间：留出各种坑位与转子轴承台以及布置水力机组的辅助设备

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章五、立式机组主厂房轮廓尺寸的拟定主厂房的长度机组段长度中低水头电站：主要取决于蜗壳平面尺寸高水头电站：一般取决于发电机外壳要求的尺寸装配场长度及边机组加长主厂房的宽度中低水头电站蜗壳平面尺寸机组下游侧在蜗壳外部加厚以及加外墙厚度机组上游侧校核高水头电站：根据发电机层布置要求确定

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章主厂房的高度下部块体结构的高度尾水管底部的开挖高程水轮机层地板高程发电机装置高程与发电机层高程发电机装置高程发电机层高程尾水平台高程吊车轨道顶高程厂房天花板及屋顶高程

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章六、卧式机组厂房布置的特点机组的布置方式纵向布置横向布置斜向布置电气设备及油、气、水系统的布置发电机电压为400V，电气设备设在主厂房内，不设副厂房。发电机电压为6.3kV或10.5kV的电站，设中央控制室。卧式机组厂房油、气、水系统较简单。厂房下部结构的构造和布置下部结构比较简单，布置尾水室、主阀坑和集水井等。横向布置的厂房，主阀可布设在厂外。

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章机器间地板高程及尾水室底板高程的确定机器间地板高程主要取决于水轮机的安装高程。在决定水轮机安装高程时，应同时考虑h1、h以及Hs三者要求。应校核尾水管出口应有的淹没深度。主厂房的轮廓尺寸长度与宽度依据厂家提供的机组总装图及其主要尺寸、水轮机主阀、调速器、机旁盘等辅助设备的布置和通道要求以及安装、检修、运行条件来确定。高度为下部结构高度与上部结构高度之和。卧式机组的最大起吊部件通常为蜗壳。七、贯流式机组厂房布置的特点课后阅读

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章八、副厂房布置电站控制用房及有关值班室中央控制室载波室、通风机室、集缆室等布置电气及机械辅助设备的房间生产车间办公室及生活用房九、水电站的防洪、采光、通风、防潮、防火防洪采光、通风防潮、防火

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章十、厂区布置主厂房的布置主变压器场及高压开关站的布置副厂房的布置厂房对外交通线的布置

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十章课间休息Let‘shaveabreak！思考题1、影响机组段长度的因素有哪些?影响厂房宽度的因素有哪些?2、厂房各层高程的确定原则是什么?吊车轨顶高程的确定原则是什么?3、在进行安装间布置时，如何考虑它的位置、高程和面积?4、副厂房大体上分几类?一般有哪些房间?5、中控室的作用?它的面积、位置、高程等有何特殊要求?6、直流电系统有哪些房间组成?布置设计时有何特殊要求?思考题7、电流系统(一次回路)包括哪些电气设备?哪些布置在厂内?哪些布置在厂外?有哪些特殊要求?8、厂房通风、采光、取暖、防潮都有何要求?9、水电站枢纽包括哪些建筑物?进行厂区布置时，它们之间的相互位置应如何考虑?10、卧式混流式机组厂房的布置设计与立式机组厂房有何不同?11、卧式冲击式机组厂房有何特点?12、灯泡贯流式机组有何优越性?其厂房有何特点?第十一章水电站厂房结构一、概述结构组成上部结构各层楼板及梁柱系统；吊车梁和构架；屋顶及围护墙下部结构水轮发电机机座、蜗壳、尾水管、混凝土块体结构厂房荷载与传力系统厂房主要荷载结构自重和压力水管、蜗壳及尾水管内水重；厂房内机电设备自重、机组运转时的动荷载；水压力：尾水压力、基底扬压力、过水部件的内水压力、永久缝内的水压力、上游水压力（河床式电站）；土压力；活荷载；温度荷载；风荷载；雪荷载；地震力等

水电站HYDROPOWERENGINEERING厂房传力系统（图11-3）厂房结构的分缝、止水和分期分层分块分缝设置伸缩缝、沉降缝，通常两缝合一，称沉降伸缩缝，为永久缝，一般贯通至地基；当地基较好时，伸缩缝可仅设在水上部分，但也需每隔数道伸缩缝设一道贯通地基的沉降伸缩缝。多机组厂房通常将一台机组或两台机组用永久缝分开；装配场单独设缝分开。坝后式厂房常在厂坝间沿厂房上游侧设一条贯通地基的纵缝。临时缝（施工缝）：混凝土浇筑缝。止水永久缝中常填充具有一定弹性的防渗材料，厂房水下部分设止水。止水布置主要取决于厂房类型、结构特点、地基特性等，应采取可靠、耐久而经济的止水型式。

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十一章分期分一、二期混凝土进行浇筑。分层分块原则必须保证主机组安装方便；浇筑缝应设在构件内力最小的部位；分块的大小应与混凝土的生产能力、浇筑方法与强度相适应；分块必须尽量使工作过程具有最大的重复性，以简化施工和便于模板的重复使用。

水电站HYDROPOWERENGINEERING第十一章厂房整体稳定及地基应力厂房在运行、施工和检修期间，在抗滑、抗倾与抗浮方面必须有足够的安全系数，以保证厂房的整体稳定性。厂房地基应力必须满足承载能力的要求，不允许发生有害的不均匀沉降。地基中渗透坡降要小，不允许产生渗透变形。对岩基上不挡水的坝后式及引水式地面厂房，整体稳定问题不大。当基岩较破碎时，要进行固结灌浆，保证地下轮廓线。对河床式厂房直接承受上游水压力，在确定地下轮廓线、校核整体稳定性和地基应力时，基本原则与混凝土重力坝、水闸、低扬程泵站相似。

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