乌溪江水电站厂房设计及岔管设计说明书（二）.doc

1、摘 要乌溪江水电站座落于浙江省乌溪江，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（砼非溢流坝），泄水建筑物（砼溢流坝），引水建筑物（有压引水遂洞，调压室），地面厂房。水库设计洪水位238m（千年一遇），相应的下泄流量6000m3/s；校核洪水位241m（万年一遇），相应的下泄流量9700m3/s；正常挡水位231m.本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程242.3m。坝底高程106m。最大坝高130.3m。上游折坡坡度1：0.10，下游坝坡坡度1：0.77，溢流坝堰顶高程224.2m。引水遂洞进口位于坝址上游凹口处，遂洞全长1100m。

2、洞径8.7m，调压室位于厂房上游280m左右处，高程180m的山峦上，型式为差动式。厂房位于下游荻青位置。设计水头92.91m，装机容量54=20万kw，主厂房净宽17.4m，总长59.50m。水轮机安装高程115.66m，发电机层地面高程128.03m，装配场层地面高程129.95m，校核尾水位129.45m。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。由此可见，本设计是合理可行的。关键词：乌溪江，水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；稳定；应力；水轮机；引水隧洞；调压室；厂房； AbstractThe Wuxijiang hydropo

3、wer 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 water retaining structure (the concrete non over

4、-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 design water level is 238 m ,its corresponding flow amount is 6000 m3/s .The check level is 241 m ,its corresponding flow is 9700 m3/s

5、 .The regular water retaining level is 231m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 243.4 m ,and the base elevation is 112m ,The max height of the dam is 130.3 m ,The upstream dam slope is 1:0.10 ,the downstream dam slop is 1:0.77 ,the spillway crest

6、elevation is 224.2 m .The inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1100 m ,the diametric of which is 8.70 m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 280 m from the work shop building and is type is differential motion目 录第一章 设计基本资料11.1.地理位置

7、11.2.水文与气象11.2.1水文条件11.2.2.气象条件31.3.工程地质31.4.交通状况31.5.既给设计控制数据3第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物52.1.枢纽布置52.1.1.枢纽布置形式52.1.2坝轴线位置比较选择52.2.挡水及泄水建筑物52.2.1.坝高确定52.2.2.挡水建筑物砼重力坝62.2.2.1.剖面设计62.2.2.2.坝基面稳定及应力计算92.2.3.泄水建筑物砼溢流坝152.2.3.1堰顶高程152.2.3.2溢流坝实用剖面设计162.2.3.3溢流坝稳定应力计算182.3.坝内构造202.3.1.坝顶结构202.3.2.坝体分缝202.3.3.坝内廊道

8、202.3.4.排水孔202.3.5.坝基地基处理212.4.溢流坝消能防冲措施21第三章 水轮机选型223.1.水头Hmax、Hmin、Hr确定223.1.1. Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）223.1.2. Hmin 的可能出现情况（水头损失按2%计）233.1.3. Hav 的确定233.1.4. Hr的确定233.2.水轮机选型比较233.2.1. HL200水轮机方案的主要参数选择233.2.2. HL180水轮机方案主要参数选择263.2.3. HL200和HL180方案参数对照表283.2.4.水轮机安较高程28第四章 水电站厂房294.1.厂房内部结构294.1.

9、1.水轮机发电机外形尺寸估算294.1.2.发电机重量估算314.1.3.水轮机蜗壳及尾水管314.1.4.调速系统，调速设备选择324.1.5.起重机设备选择344.2.主厂房尺寸364.2.1.长度364.2.2.厂房各层高程的确定374.3.厂区布置39第五章 水电站引水建筑物405.1.引水隧洞整体布置405.1.1.隧洞洞径405.1.2.隧洞进口段405.2.细部构造405.2.1.隧洞洞径405.2.2.隧洞进口段415.2.3.隧洞细部构造415.2.4.闸门断面尺寸425.2.5.进口底高程的计算425.2.6.隧洞渐变段425.3.压力管道设计425.4.调压室设计435.

10、4.1.根据近似准则判断是否要设调压室435.4.2.计算调压室托马断面445.4.3.调压室选型的方案比较455.4.3.1阻抗式方案455.4.3.2差动式方案47第六章 岔管专题设计526.1.岔管的布置原则526.2.岔管形式的选择526.3.设计工况分析、荷载和允许应力要求526.4.结构设计536.4.1.管壁厚度的计算536.4.2.岔管体形设计556.4.2.1腰线转折角556.4.2.2公切球半径556.4.2.3本体三锥沿腰线的节距566.4.3.肋板计算586.4.3.1锥两两交线与三锥586.4.3.2肋板顶点的位置c的计算596.4.3.3肋板与主岔、支岔606.4.

11、3.4主岔、支岔两锥对肋板中央截面的作用力616.4.3.5肋板宽度（Br）和厚度（tw）63参考文献655第一章 设计基本资料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。1.2. 水文与气象1.2.1. 水文条件湖南镇坝址断面处多年平均径流量为83.0m3/s。表1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线水位（m）122.7112

12、3.15123.5124.04125.4126.6128.5流量（m3/s）105010020050010002000水位（m）130.1132.6135.3137.6139.8141.8流量（m3/s）300050007500100001250015000山前峦水位流量关系曲线1211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401411421430200040006000800010000120001400016000流量(立方米/秒)水位(米)图1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表1-2 电站厂房处荻青水位流量关系曲

13、线水位（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）150020003000400060008000100001.2.2. 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；7、8、9月份会受台风过境影响，时有台风暴雨影响。

14、1.3. 工程地质本工程曾就获青、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。坝址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，其走向与地形地线一致，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，故坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌奖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，坝体与坝基岩石的摩擦系数采用0.68。引水建筑物沿线为流纹斑岩分布。岩石新鲜完整，地质条件良好。有十余条挤压破碎带及大裂隙