坝后式水电站及其发电机机座结构稳定计算的设计说明书.doc

1、摘 要J电站在瓯江上游干流梯级开发的第一级水电站，工程以发电为主，兼顾航运、放木及防洪等综合利用要求。瓯江流域处浙东南沿海山区，属于年调节水库。本次设计的水库死水位为263.5m，正常蓄水位为283m。根据历史洪水资料设计洪水（P=0.1%），水库的设计洪水位289.5m。校核洪水位（P=0.01%）为291.8m。根据地形地质的特点选择坝型为重力坝，坝长270.5m。其中溢流坝段长142.5m，其中有8孔溢洪道，净宽102.5m。水电站进水口中心线高程251.04m。水电站装机容量为18万kW，四台机组单机4.5万kW。水轮机型号为HL220-LJ-300；为坝后厂房顶溢流式厂房，开关站布置

2、在右岸。主厂房总宽定为19m，总长68m。水轮机安装高程为202.19m。起重机选用电动双钩桥式起重机，最大起重量选2100吨，跨度选用16m。装配场长度取20.8m，进场公路布置在左岸。副厂房是为保证水电站正常运行需要，设置在主厂房与坝的间隙。主要布置各种机电辅助设备、房间、生产间和必要生活设施房间。AbstractJ plant is the first step hydropower station in upper reaches of the Oujiang River. The main purpose of the project is to generate electrici

3、ty, but also considered the woods of the shipping and protect floods. Oujiang River basin located in the southeast area which is near the say in Zheijang Province, and the plant is a year adjust reservoirThis design determined the dead water level is 263.5m, the normal water level is 283m. According

4、 to the historical flood date (P=0.1%), the designed flood level is 289.5m, the proofread level is 291.8m (P=0.01%).According to the characteristics of geology and topography, gravity dam was chosen. The total length of the dam is 270.5m, and the over-flow dam is 142.5m, and eighi holes over-flow ca

5、uses is set, and the last, the net width is 100m. The elevation of the water intake of the plant is 254.2m.The total electric capacity is 180,000kW,and four generates whose capacity is 45,000kW was installed. The type of the turbine is HL-220-LJ-300. The units are installed in the main power house.T

6、he width of the main power house is 19m,the length is 68m. All kinds of auxiliary equipment and other kinds of rooms assemble in deputy house.目录摘 要1Abstract11水文地址情况与枢纽布置81.1 流域概况81.2 水文与气候81.3 地形与地质111.3.1 水库区工程地质111.3.2 坝址地质111.4 天然建筑材料121.4.1 土料：121.4.2 砂石料：121.5给定设计控制数据121.5.1 设计资料121.5.2 设计任务131

7、.6枢纽布置132重力坝挡水坝段设计152.1剖面设计152.1.1坝顶高程的确定152.1.2坝底宽的确定162.1.3实用剖面182.2荷载计算（取单宽1米）192.2.1设计洪水位下荷载202.2.2校核洪水位下荷载212.3稳定分析222.3.1设计洪水位下稳定计算222.3.2校核洪水位下稳定计算222.4应力校核232.4.1原理232.4.2设计洪水位下242.4.3校核洪水位下242.5坝内构造252.5.1坝内廊道252.5.2坝基处理252.5.3 坝体分缝263重力坝溢流坝段设计273.1剖面设计273.1.1堰顶高程的确定273.1.2堰面曲线303.1.3下游反弧段3

8、13.2荷载计算333.2.1设计洪水位下333.2.2校核洪水位下333.3稳定分析343.3.1设计洪水位下343.3.2校核洪水位下353.4应力校核353.4.2设计洪水位下353.4.3校核洪水位下363.5溢流坝消能抗冲刷措施363.5.1挑距363.5.2冲坑373.5.3导墙高度374水电站引水建筑物384.1进水口高程384.2压力钢管的布置384.3压力钢管的厚度394.4拦污栅及进水口闸门的设计404.5通气孔415水电站建筑物设计425.1 特征水头的选择425.1.1校核洪水位下425.1.2设计洪水位下425.1.3正常蓄水位+一台机组满发425.1.4正常蓄水位+

9、四台机组满发425.1.5设计低水位+一台机组满发435.1.6设计低水位+四台机组满发435.2 水电站水轮机组的选型445.2.1转轮直径D1445.2.2转速n（最优工况）445.2.3效率修正455.2.4工作范围检验455.2.5吸出高度Hs465.3 水轮发电机的选择与尺寸估算475.3.1主要尺寸估算475.3.2平面尺寸估算485.3.3轴向尺寸485.4 蜗壳和尾水管的计算495.4.1金属蜗壳尺寸495.4.2尾水管尺寸505.5 调速器与油压装置的选择515.5.1调速器515.5.2油压装置525.6 厂房桥吊设备的选择535.7 厂房形式与布置545.8 主厂房的特征

10、高程555.8.1水轮机安装高程555.8.2尾水管底板高程555.8.3水轮机层地面高程555.8.4定子安装高程555.8.5发电机层地面高程（定子埋入式）565.8.5装配场地面高程56装配场与发电机层同高212.50m。565.8.6吊车轨顶的高程565.8.7厂房顶部高程565.9 水电站主厂房长宽尺寸的确定565.9.1主厂房宽度的确定565.9.2主厂房长度的确定575.10主厂房各层的布置595.10.1发电机层595.10.2水轮机层595.10.3蜗壳层605.11 水电站副厂房各层高程及平面布置606专题发电机机座及结构稳定计算626.1设计假定626.1.1动力计算中的

11、假定626.1.2静力计算中的假定626.2荷载及组合636.2.1荷载636.2.2组合646.3机墩动力计算646.3.1机墩强迫振动频率646.3.2机墩自振频率656.3.3共振检验与动力系数确定666.3.4振幅检验666.4机墩静力计算686.4.1垂直正应力686.4.2剪应力686.4.3主拉应力696.4.4应力校核69主要参考文献711水文地址情况与枢纽布置1.1 流域概况紧水滩水电站在瓯江支流龙泉溪上，坝址以上流域面积2761平方公里。龙泉溪发源于浙闽交界仙霞岭、洞官山，河流长度153公里，直线长度77公里，平均宽度36公里。除龙泉县城附近及赤石仁三处有小片盆地外，其余地

12、段多为峡谷，河床覆盖多以大块石和卵石组成，险滩较多。本流域东侧与瓯江支流小溪相邻，西侧与钱塘江支流乌溪江相邻，南侧为闽江支流松溪，北侧为瓯江支流松阴溪。河流四周均为岭南山系洞官山脉包围，山脉走向与河流流向一致，最高峰黄茅尖高达1921米，流域平均高度662米，河道坡降上游陡、下游缓，平均坡降为6.32 0.97，因河道陡，河槽调蓄能力低，汇流快，由暴雨产生的洪水迅涨猛落，历时短，传播快，所以一次洪水过程尖瘦，属典型的山区性河流。龙泉溪是浙江省木材主要产地，境内森林茂盛，植被良好，水土流失不严重。本工程为瓯江干支流规划的五个梯级开发中的一级，以发电为主，兼顾航运、放木（竹）以及防洪等综合效益。电

13、站建成后主要担任华东电网调峰并供电丽水、温州，将使丽、温两地区通过220千伏输电线路联系，形成浙南电力系统。为解决建坝后龙泉溪木材（竹）的流放和航运的发展，大坝左岸专门设置有货筏过坝建筑物。水库有1.53亿立方米的防洪库容，用以减轻下游丽水、碧湖地区防洪的负担。1.2 水文与气候本地区地处浙东南沿海山区，属温带季风气候，气候温和，坝址区历年平均气温17.3，月平均气温以1971年7月份30.7最高，1962年1月份13最低，实测最高气温为40.7（1966年8月），最低气温-8.1（1969年2月）。流域内气候湿润，历年平均相对湿度79%，其中以6月份的87%为最大，1月份的84%为最小，实测

14、最小相对湿度仅8%。本流域距东海仅120180公里，水汽供应充沛，坝址以上流域年平均雨量为1833.8毫米，但在年内分配很不均匀，39月占年雨量为80.5%，其中56两月为雷雨季节，降雨量占年雨量的三分之一，往往形成连绵起伏的洪水，本流域暴雨常出现在此期间，实测最大24小时雨量为236.8毫米。79月间台风侵袭，也有暴雨出现，最大24小时雨量曾达145.4毫米。流域多年平均降水日数为172天，最多达201天，最少145天。本流域4至8月为东南风，1至3月、9至12月一般为东北风及西北风。历年平均风速1.15米/秒，出现在1970年4月，风向西北偏西。坝址区可能发生最大风力为11级，相当于风速32米/秒。紧水滩坝址与石富站流域面积仅差41平方公里，占控制流域面积的15%，故坝址处流量资料均不加改正，直接采用石富站资料。泥沙对紧水滩水库使用不会有严重的影响。表1-1 厂区水位流量关系：水位（m）202203204205206207208209210流量（m3/s）8024054088012801740230029003620水位（m）211212213214215216217218219流量（m3/s）438052006060700079408980100801120012340