湖南镇水电站枢纽布置及调压室设计计算书（一）.doc

1、目 录目 录- 1 -第一章设计基本资料- 3 -1.1.地理位置- 3 -1.2.水文与气象- 3 -1.2.1.水文条件- 3 -1.2.2.气象条件- 3 -1.3.工程地质- 3 -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- 4 -2.1.枢纽布置- 4 -2.1.1.枢纽布置形式- 4 -2.1.2.坝轴线位置比较选择- 4 -2.2.挡水及泄水建筑物- 4 -2.2.1.坝高确定- 4 -2.2.2.挡水建筑物砼重力坝- 4 -2.2.2.1.基本剖面- 4 -2.2.2.2.实用剖面- 5 -2.2.3.泄水建筑物砼溢流坝- 1

2、0 -2.2.3.1.堰顶高程- 10 -2.2.3.2.溢流坝实用剖面设计- 11 -2.2.3.3.溢流坝稳定应力计算- 11 -2.3.坝内构造- 14 -2.3.1.坝顶结构- 14 -2.3.1.1.非溢流坝- 14 -2.3.1.2.溢流坝- 14 -2.3.2.坝体分缝- 14 -2.3.3.坝内廊道- 15 -2.3.4.坝基地基处理- 15 -2.4.溢流坝消能防冲措施- 15 -第三章水轮机选型- 15 -3.1.水头Hmax、Hmin、Hr确定- 15 -3.1.1.Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）- 15 -3.1.2.Hmin 的可能出现情况（水头损失按2

3、%计）- 16 -3.1.3.Hav 的确定- 16 -3.1.4.Hr的确定- 16 -3.2.水轮机选型比较- 16 -3.2.1.HL200水轮机方案的主要参数选择- 16 -3.2.2 HL180水轮机方案主要参数选择- 17 -3.2.3 HL200和HL180方案参数对照表- 18 -3.2.4 水轮机安装高程- 18 -第四章水电站厂房- 18 -4.1.厂房内部结构- 18 -4.1.1.水轮机发电机外形尺寸估算- 18 -4.1.2.发电机重量估算- 18 -4.1.3.水轮机蜗壳及尾水管- 19 -4.1.4.调速系统，调速设备选择- 19 -4.1.5.起重机设备选择-

4、20 -4.2.主厂房尺寸- 20 -4.2.1.长度- 20 -4.2.2.厂房各层高程的确定- 20 -4.3.厂区布置- 20 -第五章水电站引水建筑物- 20 -5.1.引水隧洞整体布置- 20 -5.1.1.隧洞洞径- 20 -5.1.2.隧洞进口段- 20 -5.2.细部构造- 20 -5.2.1.隧洞洞径- 20 -5.2.2.隧洞进口段- 20 -5.2.3.隧洞细部构造- 21 -5.2.4.闸门断面尺寸- 21 -5.2.5.进口底高程的计算- 21 -5.2.6.隧洞渐变段- 21 -5.2.7.压力管道设计- 21 -5.2.8.调压室设计- 22 -5.2.8.1 根

5、据近似准则判断是否要设调压室- 22 -5.2.8.2 计算调压室托马断面- 22 -5.2.8.3 调压室方案比较- 30 -第一章 设计基本资料1.1. 地理位置1.2. 水文与气象1.2.1. 水文条件1.2.2. 气象条件1.3. 工程地质1.4. 交通状况1.5. 既给设计控制数据第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2.1. 枢纽布置2.1.1. 枢纽布置形式2.1.2. 坝轴线位置比较选择2.2. 挡水及泄水建筑物2.2.1. 坝高确定h = 2h1+ho+hc设计情况下：h = 2h1% +hz +hc =21.31+0.49+0.7=3.81校核情况下：h = 2h1% +hz+

6、hc =20.79+0.27+0.5=2.352.2.2. 挡水建筑物砼重力坝2.2.2.1. 基本剖面M=B/H=0.69 （应力条件） M=0.79 （稳定条件）2.2.2.2. 实用剖面坝顶宽度8%10%110.4取为12m坝基面稳定及应力计算设计洪水位情况下，下游水位20.34m坝基面：自重:G1=GGk=1.00.57.24823.5=4060.8 （垂直向下）力臂L1=55.2-7.232=50.4m 弯矩M1= G1L1=4060.850.4=204664.32KN.m （逆时针） G2=GGk=1.012130.623.5=36829.2KN （垂直向下）力臂L2=55.27.

7、26=42m 弯矩M2= G2L2=36829.242=1546826.4KN.m （逆时针）G3=GGk=1.00.591.2115.423.5=123662.64KN （垂直向下）力臂L3=55.27.21291.23=5.6m 弯矩M3= G3 L 3=123662.645.6=692510.78KN.m （逆时针） 水压力： P1=GGk=1.00.59.81(238112)2=79380 KN （指向下游） 力臂L1=(238112)3=42m 弯矩M1= P1L1=7938042=3333960KN.m （顺时针） P2=GGk=1.00.51020.34=2068.58 KN（指

8、向上游） 力臂L2=6.78m 弯矩M2= P2L2=2068.586.78=14024.96KN.m （逆时针） P3=GGk=1.00.5(126+78) 7.210=7344 KN （垂直向下） 力臂L3=51.9m 弯矩M3= P3L3=734451.9=381153.6KN.m （逆时针） P4=GGk=1.00.520.3416.0710=1634.32KN （垂直向下） 力臂L4=49.84m 弯矩M4= P4L4=1634.3249.84=81454.51KN.m （顺时针） 浪压力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.510(2.55+0.49+1.31)2

9、.551.2=198.2 KN （指向下游）力臂L1=120.46 m弯矩M1=P1 L1=198.2120.46=23875.2KN.m （顺时针）P2=G roLl2/2=0.59.812.5521.2=149.1 KN （指向上游）力臂L2=119.86 m弯矩M2=P2 L2=149.1119.86=17871.1 KN.m （逆时针）扬压力:浮托力：U1=GGk=1.020.3410110.4=22455.36 KN （垂直向上）力臂L1=0弯矩M1=0U2=0.25(126-20.34) 1018.2=4807.53 KN （垂直向上） 力臂L2=46.1m弯矩M2= U2 L2=

10、4807.5346.1=221627.13 KN.m （顺时针）U3=100.25(126-20.34) 92.20.5=12177.315KN （垂直向上） 力臂L3=6.27m弯矩M3= U3 L3=12177.3156.27=76351.77KN.m （顺时针）U4=100.5(126-20.34) 18.20.75=7211.3KN （垂直向上） 力臂L4=49.13m弯矩M4= U4 L4=7119.849.4=354291.17 KN.m （顺时针）综上，=117549.15 KN （垂直向下）=1366163.38（顺时针）=80852KN=127222.4KN故满足稳定要求=2

11、948.5KPa=6851.9KPa=1921.5 KPa故满足应力要求折坡面：自重:G1=GGk=23.51282.61.0=23293.2KN力臂L1=26.6 弯矩M1= 23293.226.6=619599.12 KN.mG2=GGk=1.053.267.423.5=42131.74KN （垂直向下）力臂L2=2.9m 弯矩M2= G2L2=42131.742.9=122182.05KN.m （逆时针） 水压力： P1=GGk=1.00.510(238160)2=30420 KN （指向下游） 力臂L1=26m 弯矩M1= P1L1=3042026=790920KN.m （顺时针） 浪

12、压力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.510(2.55+1.49+1.31)2.551.2=198.2KN（指向下游）力臂L1=72.46 m弯矩M1=P1 L1=198.272.46=14361.6KN.m （顺时针）P2=G roLl2/2=0.5102.551.2=149.1KN（指向上游）力臂L2=71.86m弯矩M2=P2 L2=149.171.86=10714.3 KN.m （逆时针）扬压力:U1=0.25107811=2145 KN （垂直向上） 力臂L1=27.1m弯矩M1= U1 L1=214527.1=58129.5 KN.m （顺时针）U2=0.51

13、00.257854.2=5284.5 KN （垂直向上） 力臂L2=3.5m弯矩M2= U2 L2=5284.53.5=18495.75 KN.m （顺时针）U3=0.510780.7511=3217.5 KN （垂直向上） 力臂L3=28.9m弯矩M3= U3 L3=3217.528.9=92985.75KN.m （顺时针）综上，=52648.54KN （垂直向下） =412154.07 KN.m（顺时针）=2357.7KN=6851.9KN故满足稳定要求=31850.47KP=故满足应力要求,校核洪水位情况下，下游水位24.22m坝基面：自重:G1=GGk=1.00.57.24823.5=4060.8 （垂直向下）力臂L1=55.2-7.232=50.4m 弯矩M1= G1L1=4060.850.4=204664.32KN.m （逆时针） G2=GGk=1.012130.623.5=36829.2KN （垂直向下）力臂L2=55.27.26=42m 弯矩M2= G2L2=36829.