乌溪江水电站厂房设计及岔管设计说明书（一）.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243.4m。坝底高程112m。最大坝高131.4m。上游折坡坡度1：0.15，下游坝坡坡度1：0.79，溢流坝堰顶高程226.2m。引水遂洞进口位于坝址上游凹口处，遂洞全长1100m。洞

2、径9.0m，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92.9m，装机容量55=20万kw，主厂房净宽18.9m，总长57.4m。水轮机安装高程115.6m，发电机层高程125.6m，校核尾水位126.4m。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：水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；稳定；应力；水轮机；选型；引水隧洞；调压室；厂房； AbstractThe Wuxijiang hydropower station is located in

3、 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-fall dam) ,the release w

4、orks (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 .The regular water retai

5、ning 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 131.4 m ,The upstream dam slope is 1:0.15 ,the downstream dam slop is 1:0.79 ,the spillway crest elevation is 226.2 m .The

6、 inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1100 m ,the diametric of which is 9.00 m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 280 m from the work shop building and is type is differential motion.The workshop building is located at downstream

7、 ,the design level of the turbine is 92.9 m , the equipped capacitor is 20.0104kw ,the clean width is 18.9 m , its whole length is 57.4 m . The fix level of the turbine is 155.6 m , and the height lf dynamo is 125.6 m , the level of the adjustment bay is 126.4 m (higher of the downstream water level

8、 0.9 m ) . Near the workshop building , there are switch station and the main transformer and so on .目 录摘要IAbstractII目 录III第一章设计基本资料- 1 -1.1.地理位置- 1 -1.2.水文与气象- 1 -1.2.1.水文条件- 1 -1.2.2.气象条件- 2 -1.3.工程地质- 2 -1.4.交通状况- 3 -1.5.既给设计控制数据- 3 -第二章枢纽布置、挡水及泄水建筑物- 5 -2.1.枢纽布置- 5 -2.1.1.枢纽布置形式- 5 -2.1.2.坝轴线位置比

9、较选择- 5 -2.2.挡水及泄水建筑物- 5 -2.2.1.坝高确定- 5 -2.2.2.挡水建筑物砼重力坝- 6 -2.2.2.1.基本剖面- 6 -2.2.2.2.实用剖面- 7 -2.2.2.3.坝基面稳定及应力计算- 8 -2.2.3.泄水建筑物砼溢流坝- 13 -2.2.3.1.堰顶高程- 13 -2.2.3.2.溢流坝实用剖面设计- 14 -2.2.3.3.溢流坝稳定应力计算- 16 -2.3.坝内构造- 17 -2.3.1.坝顶结构- 17 -2.3.1.1.非溢流坝- 17 -2.3.1.2.溢流坝- 17 -2.3.2.坝体分缝- 18 -2.3.3.坝内廊道- 18 -2

10、.3.4.坝基地基处理- 18 -2.4.溢流坝消能防冲措施- 18 -第三章 水轮机选型- 20 -3.1.水头Hmax、Hmin、Hr确定- 20 -3.1.1.Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）- 20 -3.1.2.Hmin 的可能出现情况（水头损失按2%计）- 21 -3.1.3.Hav 的确定- 21 -3.1.4.Hr的确定- 21 -3.2.水轮机选型比较- 21 -3.2.1.HL200水轮机方案的主要参数选择- 21 -3.2.2.HL180水轮机方案主要参数选择- 23 -3.2.3.HL200和HL180方案参数对照表- 25 -3.2.4.水轮机安较高程-

11、26 -第四章 水电站厂房- 27 -4.1.厂房内部结构- 27 -4.1.1.水轮机发电机外形尺寸估算- 27 -4.1.2.发电机重量估算- 29 -4.1.3.水轮机蜗壳及尾水管- 29 -4.1.4.调速系统，调速设备选择- 30 -4.1.5.起重机设备选择- 32 -4.2.主厂房尺寸- 34 -4.2.1.长度- 34 -4.2.2.厂房各层高程的确定- 35 -4.3.厂区布置- 35 -第五章 水电站引水建筑物- 37 -5.1.引水隧洞整体布置- 37 -5.1.1.隧洞洞径- 37 -5.1.2.隧洞进口段- 37 -5.2.细部构造- 37 -5.2.1.隧洞洞径-

12、37 -5.2.2.隧洞进口段- 38 -5.2.3.隧洞细部构造- 38 -5.2.4.闸门断面尺寸- 39 -5.2.5.进口底高程的计算- 39 -5.2.6.隧洞渐变段- 39 -5.3.压力管道设计- 39 -5.4.调压室设计- 40 -5.4.1.根据近似准则判断是否要设调压室- 40 -5.4.2.计算调压室托马断面- 41 -5.4.3.调压室选型的方案比较- 42 -5.4.3.1.简单式方案- 42 -5.4.3.1.差动式方案- 43 -第六章 岔管专题设计- 45 -6.1.岔管的布置原则- 45 -6.2.岔管形式的选择- 45 -6.3.设计工况分析、荷载和允许应

13、力要求- 45 -6.4.结构设计- 46 -6.4.1.管壁厚度的计算- 46 -6.4.2.岔管体形设计- 47 -6.4.2.1.腰线转折角- 47 -6.4.2.2.公切球半径- 48 -6.4.2.3.本体三锥沿腰线的节距- 48 -6.4.3.肋板计算- 49 -6.4.3.1.三锥两两交线与三锥- 49 -6.4.3.2.肋板顶点的位置c的计算- 50 -6.4.3.3.肋板与主岔、支岔- 51 -6.4.3.4.主岔、支岔两锥对肋板中央截面的作用力- 52 -6.4.3.5.肋板宽度（）和厚度（）- 54 -参考文献- 56 -V第一章 设计基本资料1.1. 地理位置乌溪江属衢

14、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）122.71123.15123.5124.04125.4126.6128.5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 电站厂房处获青水位流量关系曲线水位（m）115115.17115.39115.57115.72115.87116流量（m3/s）1020406080100120水位