衢州一级水电站厂房及隧洞设计计算书.doc

1、目 录第1章设计基本资料41.1 1.1 流域概况和地理位置41.2 1.2 水文和气象41.2.1 水文条件41.2.2 气象条件41.3 1.3 工程地质41.4 1.4 交通状况41.5 1.5即给设计数据4第2章枢纽布置、挡水及泄水建筑物41.6 2.1 枢纽布置42.1.1 枢纽布置形式42.1.2 坝轴线位置的比较和选择41.7 2.2 挡水及泄水建筑物42.2.1 坝高的确定42.2.2 挡水建筑物形式：砼重力坝52.2.3 泄水建筑物：砼溢流坝151.8 2.3 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202.3.4 坝基地基处理201.

2、9 2.4溢流坝消能防冲措施20第3章 水轮机的选型213.1 水头Hmax、Hmin、Hr的确定213.1.1 Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）：213.1.2 Hmin的可能出现情况（水头损失按2%计）：213.1.3、Hav的确定：223.1.4 Hr的确定：223.2 水轮机选型比较：223.2.1 HL200水轮机方案的主要参数选择223.2.2 HL180水轮机方案主要参数选择233.2.3 HL200和HL180方案参数对照表243.2.4 水轮机安装高程24第4章 水电站引水建筑物244.1 引水隧洞整体布置244.1.1 洞线布置（水平位置）244.1.2 洞线布

3、置（垂直方向）244.2 细部构造244.2.1 隧洞洞径244.2.2 隧洞进口段244.2.3 隧洞细部构造244.2.4 闸门断面尺寸244.2.5 进口底高程计算254.2.6 隧洞渐变段254.2.7 压力管道设计254.2.8 调压室设计25第5章 水电站厂房345.1厂房内部结构345.1.1 水轮发电机外形尺寸估算345.1.2 水轮机重量估算（发电机）345.1.3 水轮机蜗壳及尾水管355.1.4 调速系统、调速设备选择355.1.5水轮机阀门及其附件365.1.6 起重机设备选择365.2 主厂房尺寸365.2.1 长度365.2.2 宽度365.2.3 厂房各层高程的确

4、定365.3 厂区布置36第6章 专题部分：发电引水隧洞衬砌计算366.1 衬砌厚度h的确定366.2 荷载（轴力N、弯矩M）计算（取单位长度1m进行计算）366.2.1 均匀内水压力作用下：366.2.2 垂直山岩压力作用下：366.2.3 衬砌自重作用下：366.2.4 无水头洞内满水压力作用下366.2.5 外水压力作用下：366.3 配筋计算36第1章 设计基本资料1.1 1.1 流域概况和地理位置1.2 1.2 水文和气象1.2.1 水文条件1.2.2 气象条件1.3 1.3 工程地质1.4 1.4 交通状况1.5 1.5即给设计数据第2章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物1.6 2.1

5、枢纽布置2.1.1 枢纽布置形式2.1.2 坝轴线位置的比较和选择1.7 2.2 挡水及泄水建筑物2.2.1 坝高的确定2.2.1.1 坝顶超出静水位高度h 2hl=20.968=1.936mLl=8.513m 2.2.1.2 坝顶高程 设计洪水位+ h设=238+2.976=240.976m 坝顶高程=max校核洪水位+ h校=240+1.88=241.88m=242m2.2.1.3 坝体高度242120=122m2.2.2 挡水建筑物形式：砼重力坝2.2.2.1 基本剖面 B= = =84.18m2.2.2.2 实用剖面 坝顶宽度8%10%122=10m2.2.2.3 稳定及应力计算设计洪

6、水位坝基面： 自重:G1=GGk=1.00.5115524=7260KN （垂直向下）力臂L1=50-1132=42.67m 弯矩M1= G1L1=726042.67=309760KN.m （逆时针） G2=GGk=1.011130.5124=37587KN （垂直向下）力臂L2=50116=33m 弯矩M2= G2L2=3758733=1240371KN.m （逆时针）G3=GGk=1.00.57711024=101640KN （垂直向下）力臂L3=501112773=1.33m 弯矩M3= G3 L 3=1016401.33=135520KN.m （逆时针） 水压力： P1=GGk=1.0

7、0.59.81(238120)2=77872 KN （指向下游） 力臂L1=(238120)3=42m 弯矩M1= P1L1=7787242=3270624KN.m （顺时针） P2=GGk=1.00.59.81(130.5155130.51) 11=11116 KN（垂直向下） 力臂L2=5011(2(130.5155) 130.51)(3(132.50255)=45m 弯矩M2= P2L2=1111645=500220KN.m （逆时针） P3=GGk=1.00.59.8120.82=2122 KN （指向上游） 力臂L3=20.83=6.93m 弯矩M3= P3L3=21226.93=1

8、4713KN.m （逆时针） P4=GGk=1.00.59.8114.5620.8=1485KN （垂直向下） 力臂L4=5014.563=45m 弯矩M4= P4L4=145845=66825KN.m （顺时针） 浪压力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.59.81(2.55+0.41+0.1)2.551.2=46 KN （指向下游）力臂L1=2381202(2.550.10.41)3=124 m弯矩M1=P1 L1=46124=5704KN.m （顺时针）P2=G roLl2/2=0.59.812.5521.2=38 KN （指向上游）力臂L2=23812022.553

9、=124 m弯矩M2=P2 L2=38124=4712 KN.m （逆时针）扬压力:浮托力：U1=GGk=1.020.89.81100=20405 KN （垂直向上）力臂L1=0弯矩M1=0 渗透力：p1=GGk = 1.29.81(12620.8)=1238 KN/m p2=p1 =0.31238=372 KN/m p3=100372(1009.2)=410 KN/m p4= p1p3=1238410=828 KN/mU2=0.5410100=20500 KN （垂直向上） 力臂L2=501003=16.7m弯矩M2= U2 L2=2050016.7=341667 KN.m （顺时针）U3=

10、0.58289.2=3809KN （垂直向上） 力臂L3=509.23=47m弯矩M3= U3 L3=380947=178760 KN.m （顺时针）综上，=G1+G2+G3+P2+P4U1U2U3=7260+37587+10640+11116+148520405205003809=114374 KN （垂直向下） =P1P3+P1P2=77872+46212238=75758KN（指向下游） =M1+M2+M3M1+M2+M3M4M2M3M1+M2=309760+1240371+1355203270624+500220+14703668253416671787605704+4712=1656

11、300 KN.m （顺时针）=1.10.9575758=79167KN=1.10.95149.96=156.71KPa,=1.10.952137.52=2233.71KPa,=折坡面：自重:G1=GGk=0力臂L1=0 弯矩M1= 0G2=GGk=1.012（130.5155）24=21747KN （垂直向下）力臂L2=25.256=19.25m 弯矩M2= G2L2=2174719.25=418630KN.m （逆时针）G3=GGk=1.00.538.55524=25410KN （垂直向下）力臂L3=25.251238.53=0.42m 弯矩M3= G3 L 3=254100.42=1058

12、8KN.m （逆时针） 水压力： P1=GGk=1.00.59.81(238167)2=24726 KN （指向下游） 力臂L1=(238167)3=23.67m 弯矩M1= P1L1=2473623.67=585182KN.m （顺时针） P2、M2、P3、M3、 P4、M4 均为零 浪压力： P1=G ro(Ll+2hl+h0) Ll/2=0.59.81(2.55+0.41+0.1)2.551.2=46 KN（指向下游）力臂L1=2381672(2.550.10.41)3=69 m弯矩M1=P1 L1=4669=3174KN.m （顺时针）P2=G roLl2/2=0.59.812.552

13、1.2=38 KN（指向上游）力臂L2=23816722.553=69m弯矩M2=P2 L2=3869=2622 KN.m （逆时针）扬压力:浮托力：U1=0、弯矩M1=0 渗透力：p1=GGk = 1.29.81(238167)=836 KN/m p2=p1 =0.3836=251KN/m p3=50.525145.5=278KN/m p4= p1p3=836278=558 KN/mU2=0.527850.5=7019.5 KN （垂直向上） 力臂L2=25.2550.53=8.42m弯矩M2= U2 L2=7019.58.42=59081 KN.m （顺时针）U3=0.55585=1395KN （垂直向上）力臂L3=25.2553=23.58m弯矩M3= U3 L3=139523.58=32899 KN.m （顺时针）综上，=G1+G2U1U