河岸式水电站设计及进水口拦污栅结构计算的设计说明书.docx

1、摘 要黄坛口水电站于浙江省乌溪江，黄坛口，属于二级开发电站，于湖南镇水电站间距29km,根据地形要求，其开发方式为有压引水式。坝区地质条件较好，主要建筑物（混凝土重力坝），泄水建筑物（混凝土溢流坝），引水建筑物（有压引水遂洞、调压室和压力钢管），河岸式地面厂房。水库设计洪水位119.50m（千年一遇），相应的下泄流量5340m3/s；校核洪水位121m（万年一遇），相应的下泄流量6600m3/s；正常蓄水位116m.非溢流坝坝顶高程126.5m。坝底高程70.0m。最大坝高126.5m。上游坝坡坡度1：0.15，下游坝坡坡度1：0.72，溢流坝堰顶高程112.1m。引水遂洞进口位于坝址上游凹口

2、处，遂洞全长200m。洞径10m，调压室位于厂房上游80m左右处，高程150m左右的山峦上，型式为差动式。装机容量41.8=7.2万kw，主厂房净宽16m，净长82m。水轮机安装高程88.78m，发电机层高程100.4m，安装场层高程100.4（大于下游校核洪水位88.78m）。厂房附近布置开关站，主变等。受地形限制，尾水平台兼作公路用，坝址与厂区通过盘山公路连接，形成枢纽体系。关键词：水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；水轮机；引水隧洞；调压室；厂房；排架。AbstractWuxijiang Hydropower Station is located in Zhejiang Province

3、Wuxijiang, Hunan town power station belonging to the cascade development, according to the terrain requirements for the development of pressure-type water. Dam good geological conditions, the main building (concrete gravity dam), discharge structure (concrete spillway), diversion of buildings (with

4、ballast water hole was, the surge tank and pressure pipe), riparian terrestrial plants. Reservoir design flood level 119.50m (a case of the Millennium), the corresponding discharge flow of 5340m3 / s; check flood level 121.0m (once in every million years), the corresponding discharge flow of 6600m3

5、/ s; normal water level 116m. To determine the design of the dam site is located near the front Luan, non-overflow dam crest elevation 126.5m. Dam at the end of elevation 70.0m. Maximum height of 126.5m. Upper reaches of the slope gradient of 1:0.15, downstream slope gradient 1:0.72, top spillway we

6、ir elevation 、112.1m. Diversion dam was located in the upper reaches of the import-hole notch, the hole has a total length of 200m. Diameter 10m, surge tank factory is located in the upper reaches around 80m, the 150m elevation of the mountains around, the patterns for the differential. installed ca

7、pacity of 4 1.8= 7.2 million kw, the main plant净宽16m, net long-82m. Turbine installation elevation 88.78m, generator layer elevation 100.4m, the installation of field layer height 100.4 (more than downstream flood check 88.78m). Switching station near the plant layout, such as main transformer. Subj

8、ect to topographical constraints, the end of the level of Taiwan serves as road, dam and plant through the winding roads connect to form a hub system. In addition, the design of the plant was designed and conducted a bent structure calculation.目 录1.1 流域概况和地理位置51.1.1 水文条件51.1.2气象条件61.1.3 工程地质61.1.4 当

9、地建筑材料71.2 设计资料71.2.1 水能规划71.2.2 挡水建筑物及泄水建筑物81.2.3 引水建筑物81.2.4 水电站建筑物81.2.5 专题81.3 设计任务81.3.1 枢纽布置、挡水及泄水建筑物81.3.2 水电站引水建筑物81.3.3 水电站厂房81.1枢纽主要建筑物的等级确定91.2混凝土非溢流坝91.2.1剖面设计91.2.1 实用剖面101.3 廊道布置111.4坝体剖面验算121.4.1基本验算121-5 坝体折坡点验算182.1. 设计水位下212.1.1溢流坝孔口尺寸的确定212.1.1.1 溢流坝下泄流量的确定212.1.2 溢流孔口尺寸确定和布置212.1.

10、3 堰顶高程的确定212.2.1堰顶高程的确定222.2.2 闸门高度222.3.1.2反弧段设计222.4溢流坝段稳定验算233.1水轮机水头的确定263.1.1 的确定263.1.2设计低水位的确定273.1.3 的确定283.2 水轮机型号选择：283.2.1 HL240型水轮机方案的主要参数选择283.3 ZZ440型水轮机方案的主要参数选择313.3.2 转速n的计算313.3.4单位转速、单位流量的修正333.3.5水轮机的流量333.3.6工作范围检验334.1 主要尺寸估算3542 外形尺寸估算364.2.1平面尺寸估算364.2.2 轴向尺寸计算364.3水轮发电机重量计算和

11、型号选择374.4水轮机蜗壳尺寸及尾水管384.4.1.蜗壳尺寸：384.5 调速系统，调速设备选择394.5.2油压装置394.5.3.水轮机阀门及其附件404.5.4 起重机设备选择404.6主厂房尺寸404.6.1长度404.6.2厂房宽度确定414.6.3 厂房各层高程确定415.2.2.1闸门断面435.2.2.2进口具体形式435.2.2.3隧洞进口顶部高程435.4水头损失计算455.4.1引水隧洞的水头损失455.4.2 压力钢管的水头损失474.4.2.1沿程水头损失（糙率取最大值0.013）475.4.2.2局部水头损失475.5断面计算485.6.1 阻抗式调压室481

12、设计基本资料1.1 流域概况和地理位置乌溪江属衢江支流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入衢江，全长170公里，流域面积2623平方公里。流域内除黄坛口以下属衢江平原外，其余均属山区、森林覆盖面积小，土层薄，地下渗流小，沿江两岸岩石露头，洪水集流迅速，从河源至黄坛口段，河床比降为1/1000，水能蕴藏量丰富。流域内已建成二级水电站，第一级为湖南镇水电站，坝址位于衢县境内乌溪江区山前峦处，坝址以上流域面积为2151平方公里。第二级为黄坛口水电站，坝址位于衢县黄坛口公社。坝址以上流域面积为2328平方公里。水文与气象1.1.1 水文条件湖南镇坝址断面处多年平均径流量为83.0m

13、3/s。实测最大洪峰流量为5440 m3/s，（1954年），千年一遇洪水总量（4日）为11.0亿立方米，洪峰流量为11300m3/s。万年一遇洪水（4日）总量为16.2亿立方米，洪峰流量为16600m3/s。保坝洪水总量为17.2亿立方米，洪峰流量为22000m3/s。表1-1 下游水位流量关系曲线表1-2电站厂房处获青水位流量关系曲线1.1.2气象条件乌溪江流域属副热带季风气候，多年平均气温10.4，月平均最低气温4.9，最高气温28。多年平均降雨为1710mm ，雨量年内分配极不均匀，4、5、6三个月属梅雨季节，降雨量占全年的50%左右。7、8、9月份会受台风过境影响，时有台风暴雨影响，

14、其降雨量占全年的25%左右。 1.1.3 工程地质库区多高山峡谷，平原极少。地层多为白垩纪流纹斑岩及凝灰岩分布，柱状节理及顺坡向节理裂隙普遍，断裂构造不甚发育，受水库回水影响，可能有局部土滑、崩塌等情况，但范围不会很大，因此库区的岸坡稳定问题是不严重的。唯坝前水库左岸的梧桐口至坝址一段地形陡峭，顺坡裂隙较为发育，经调查有四处山坡因顺坡裂隙切割，不够稳定，每处不稳定岩体为23万立方米，在水库蓄水过程中，裂隙中充填物受潮软化，易崩塌、滑落，由于距坝趾较近，在施工过程中应注意安全。库取未发现有经济价值的矿床，仅湖南镇上游破石至山前峦一带有30余个旧矿，经地质部华东地质局浙西队调查，认为无经济价值。本

15、工程曾就获青、项家、山前峦三个坝址进行地质勘测工作，经分析比较，选用了山前峦坝址。山前峦坝址河谷狭窄，河床仅宽110m左右，两岸地形对称，覆盖层较薄，厚度一般在0.5m 以下，或大片基岩出露，河床部分厚约24m。岩石风化普遍不深，大部分为新鲜流纹斑岩分布，局部全风化岩层仅1m左右，半风化带厚约212m，坝址地质构造条件一般较简单，经坝基开挖仅见数条挤压破碎带，产状以西北和北西为主，大都以高倾角发育，宽仅数厘米至数十厘米，规模及影响范围均不大，坝址的主要工程地质问题为左岸顺坡裂隙发育，差不多普及整个山坡，其走向与地形线一致，影响边坡岩体的稳定性。坝址地下水埋置不深，左岸为1126m，右岸1534m。岩石透水性小，相对抗水层（条件吸水量0.01L/dm）埋深不大，一般在开挖深度范围内，因此坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌浆深度可在设计时根据扬压力对大坝的影响考虑选用。坝址的可利用基岩的埋置深度，在岸1012m，右岸69m，河中68m，详见坝址地质剖面图。坝体与坝