狄青水电站压力钢管分岔管结构设计说明书.doc

1、摘要狄青水电站坐落于浙江省乌溪江，湖南镇，属于梯级开发电站，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（混凝土非溢流坝），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），地面厂房。水库校核洪水位238.0m（万年一遇），相应的下泄流量7000m3/s；设计洪水位235.5m（千年一遇），相应的下泄流量5000m3/s；设计蓄水位230.0m。本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程240.35m，坝底高程112.00m，最大坝高128.35m，上游折坡坡度为0.15 ，下游坝坡坡度为1：0.79，溢流坝堰顶高程223.3m。引水隧洞进口位于坝址上游

2、凹口处，遂洞全长1100m。洞径8.2m，调压室位于厂房上游250m左右处，高程250m的山峦上，型式为差动式。厂房位于下游狄青位置。设计水头94.89m，装机容量28.5=17万kw，主厂房总宽19.6m，总长70m。水轮机安装高程115.24m，水轮机层地面高程117.98m，发电机层高程125.84m，装配场层与发电机层同高,，低于下游校核洪水位126.93m，故须在下游设1.5m的挡水墙。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。另外，本设计还对岔管体型设计及进行了结构计算。关键词：水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；稳定；应力

3、；水轮机；选型；引水隧洞；调压室；厂房；岔管。AbstractThe DiQing hydropower station is located in HuNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation .According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction conclude the

4、 water retaining structure (the concrete non over-fall dam) ,the release works (the concrete over fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surge-chamber ) ,and the surface power station .The check level is 238m ,its corresponding flow is 7000m3/s . The design water level is 2

5、35.5 m ,its corresponding flow amount is 5000 m3/s. The regular water retaining level is 230m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 240.35 m ,and the base elevation is 112.0m ,The max height of the dam is 128.35m , The upstream dam slope is 1:0.15 ,

6、the downstream dam slop is 1:0.79 ,the spillway crest elevation is 223.3m .The inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1100m ,the diametric of which is 8.2m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 250m from the work shop building and is

7、type is differential motion.The workshop building is located at downstream ,the design level of the turbine is 94.89m , the equipped capacitor is 17.0104kw ,the clean width is 19.6m , its whole length is 70m . The fix level of the turbine is 115.24 m , the height of hydraulic trbine is 117.98m, and

8、the height of dynamo is 125.84m , the level of the adjustment bay is 125.84 m，too (lower than the downstream water level 126.93m) . So it is necessary to set up in the lower reaches of the retaining wall 1.5m. Near the workshop building , there are switch station and the main transformer and so on .

9、This design is concluded branch pipe.Key words: hydro-junction; retaining structure; discharge structure; stability; stress; hydraulic turbine; type selection; diversion tunnel; surge chamber; workshop; branch pipe.目录第1章 设计基本资料11.1 地理位置11.2 水文与气象11.2.1 水文条件11.2.2 气象条件21.3 工程地质31.4 当地建筑材料41.5 既给设计控制数

10、据51.5.1 设计洪水位51.5.2 校核洪水位51.5.3 设计蓄水位51.5.4 设计低水位51.5.5 装机容量5第2章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物62.1 建筑物等级确定62.2 枢纽布置62.2.1 枢纽布置形式62.2.2 坝轴线位置比较选择62.3 混凝土非溢流坝62.3.1 剖面设计62.3.2 稳定与应力校核102.3.3 混凝土坝的材料与构造242.3.4 地基处理242.4 混凝土溢流坝252.4.1 溢流坝孔口尺寸的确定252.4.2 溢流坝堰顶高程的确定262.4.3 闸门的选择272.4.4 溢流坝剖面272.4.5 溢流坝稳定验算302.4.6 溢流坝的结构布置

11、332.4.7 消能与防冲33第3章 水电站厂房353.1 水轮机的选择353.1.1 特征水头的选择353.1.2 水轮机型号选择373.1.3 水轮机安装高程423.2 厂房内部结构433.2.1 发电机外形尺寸估算433.2.2 发电机重量估算453.2.3 水轮机蜗壳及尾水管453.2.4 调速系统，调速设备选择463.2.5 水轮机阀门及其附件483.2.6 起重机设备选择503.3 主厂房尺寸及布置503.3.1 长度503.3.2 宽度513.3.3 厂房各层高程确定513.4 厂区布置53第4章 水电站引水建筑物544.1 引水隧洞整体布置544.1.1 洞线布置（水平位置）5

12、44.1.2 垂直方向544.2 细部构造544.2.1 隧洞洞径544.2.2 隧洞进口段544.3 调压室564.3.1 调压室功用564.3.2 设置调压室的条件574.3.3 压力管道设计574.3.4 计算托马断面574.3.5 计算最高涌波引水道水头损失614.3.6 计算最低涌波引水道水头损失644.3.7 调压室方案比较66第5章 岔管专题设计735.1 岔管的布置原则735.2 岔管形式的选择735.3 设计工况分析、荷载计算和允许应力要求735.4 结构设计745.4.1 管壁厚度的计算745.4.2 岔管体形设计755.4.3 肋板计算78参考文献835第1章 设计基本资

13、料1.1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。流域内已建成两座水电站，第一级为狄青水电站，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。1.2水文与气象1.2.1水文条件山前峦坝址断面处多年平均径流量为83.0m3/s。表1-1坝址

14、断面处山前峦水位流量关系水位(m)122.71123.15123.5124.04125.4126.6128.5流量(m3/s)105010020050010002000水位(m)130.1132.6135.3137.6139.8141.8流量(m3/s)300050007500100001250015000图1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表1-2 电站厂房处狄青水位流量关系水位(m)115115.17115.39115.57115.72115.87116流量(m3/s)1020406080100120水位(m)116.13116.25116.37116.47117.05117.9118.5流量(m3/s)1401601802004007001000水位(m)119.45120.3121.97123.2125.65127.8129.8流量(m3/s)15002000300040006000800010000图1-2 坝址断面处狄青水位流量关系曲线1.2.2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，其降雨量占全年的25%左右。 表1-3 水库水位面积、容积曲线高程()水