作品包括

Word版设计说明书1份，计算书一份

CAD版本图纸，共2张

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（混凝土重力坝），泄水建筑物（混凝土溢流坝），引水建筑物（有压引水遂洞、调压室和压力钢管），河岸式地面厂房。

水库设计洪水位238.0m（千年一遇），相应的下泄流量6280m3/s；校核洪水位240.0m（万年一遇），相应的下泄流量8530m3/s；正常蓄水位232.5m.

本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程241.3m。坝底高程110.0m。最大坝高131.3m。上游坝坡坡度1：0.2，下游坝坡坡度1：0.78125，溢流坝堰顶高程225.4m。

引水遂洞进口位于坝址上游凹口处，遂洞全长1160m。洞径8.5m，调压室位于厂房上游200m左右处，高程250m左右的山峦上，型式为差动式。

厂房位于下游荻青位置。设计水头92.28m，装机容量4×4.5=18万kw，主厂房净宽18m，净长71m。水轮机安装高程116.57m，发电机层高程126.2m，安装场层高程128.7（大于下游校核洪水位128.33m）。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，本设计还对厂房排架设计并进行了结构计算。

目    录

1 设计基本资料 6

1.1 流域概况和地理位置 6

1.1.1 水文条件 6

1.1.2气象条件 7

1.1.3  工程地质 8

1.1.4  当地建筑材料 9

1.2 设计资料 9

1.2.1 水能规划 9

1.2.2  挡水建筑物及泄水建筑物 10

1.2.3  引水建筑物 10

1.2.4  水电站建筑物 10

1.2.5  专题 10

1.3  设计任务 10

1.3.1  枢纽布置、挡水及泄水建筑物 10

1.3.2 水电站引水建筑物 10

1.3.3 水电站厂房 11

2 水轮机 12

2.1水头HMAX、HMIN、HR选择 12

2.1.1   的确定 12

2.1.2   的确定 12

2.1.3   的确定 12

2.2水轮机选型 12

2.2.1  HL200型水轮机方案的主要参数选择 13

2.2.2  HL180型水轮机方案的主要参数选择 14

2.2.3  HL160型水轮机方案的主要参数选择 15

2.3  调速设备及油压设备选择 17

2.3.1调速功计算 17

2.3.2 接力器选择 18

2.3.3 调速器的选择 18

2.3.4 油压装置 18

2.3.5水轮机阀门及其附件 19

2.4  水轮机蜗壳及尾水管 19

3 发电机 22

3.1 发电机的尺寸估算 22

3.1.1主要尺寸估算 22

3.1.2外形尺寸估算 22

3.1.3轴向尺寸计算 23

3.2  发电机重量估算 24

4 混凝土重力坝 25

4.1剖面设计 25

4.1.1 基本剖面 25

4.1.2 实用剖面 26

4.2 稳定与应力校核 28

4.2.1承载能力极限状态和正常使用极限状态 28

4.2.3 计算成果 36

4.3混凝土坝的材料与构造 38

4.3.1材料 38

4.3.2构造 38

4.4地基处理 38

4.4.1开挖与清理 38

4.4.2坝基帷幕灌浆 39

4.4.3坝基排水设施 39

5 混凝土溢流坝 40

5.1溢流坝孔口尺寸的确定 40

5.1.1 溢流坝下泄流量的确定 40

5.1.2溢流孔口尺寸确定和布置 40

5.1.3  堰顶高程的确定 41

5.1.4闸门的选择 41

5.2 溢流坝的剖面布置 41

5.2.1 溢流面曲线 41

5.2.2 溢流重力坝剖面如下图所示 43

5.3 溢流坝稳定验算 43

5.3.1基本组合 43

5.3.2偶然组合 44

5.4 溢流坝的结构布置 44

5.5 消能与防冲 44

5.5.1鼻坎的型式和尺寸 44

5.5.2 挑射距离和冲刷坑深度的估算 44

6 引水建筑物 46

6.1 引水隧洞整体布置 46

6.1.1 洞线布置 46

6.1.2垂直方向 46

6.2 细部构造 46

6.2.1 隧洞洞径 46

6.2.2 闸门断面尺寸 46

6.2.3  拦污栅断面 47

6.3调压室 48

6.3.1 调压室功用 48

6.3.2 设置调压室的条件 48

6.4 压力管道设计 49

6.4.1 管道内径估算 49

6.4.2 岔管处管道直径的确定 49

6.4.3  计算托马断面 50

6.5  调压室设计比较 53

6.5.1  阻抗式调压室 53

6.5.2差动式方案 57

6.5.3 调压室方案比较成果 64

7 主厂房尺寸及布置 65

7.1 主厂房长度确定 65

7.1.1 机组段长度 65

7.1.2  端机组段长度 65

7.1.3 装配场长度 65

7.2 主厂房宽度确定 65

7.3 主厂房顶高程确定 66

7.3.1 水轮机安装高程 66

7.3.2 尾水管底板高程 66

7.3.3 基岩开挖高程 66

7.3.4 水轮机层地面高程 66

7.3.5 发电机层地面高程（定子埋入式） 66

7.3.6 桥吊安装的高程 67

7.3.7 厂房顶部高程 67

7.4  起重设备 67

8 专题：厂房排架设计 69

8.1荷载 69

8.1.1恒载 69

8.1.2活荷载 70

8.2 荷载组合 71

8.3 内力计算 72

8.3.1机组段排架 72

8.3.2 厂房端部排架 74

8.4  配筋计算 76

8.4.1 横梁配筋 76

8.4.2立柱配筋 77

参考文献 82

计算书目录

目 录

1  基本资料 - 4 -

2  水轮机 - 4 -

2.1  水电站水头的确定 - 4 -

2.1.1   的确定 - 4 -

2.1.2  设计低水位 的确定 - 5 -

2.1.3   的确定 - 6 -

2.2 水轮机型号选择： - 6 -

2.2.1 HL200型水轮机方案的主要参数选择 - 6 -

2.2.2 HL180型水轮机方案的主要参数选择 - 7 -

2.2.3 HL160型水轮机方案的主要参数选择 - 9 -

2.3.1调速功计算 - 10 -

2.3.2接力器选择 - 10 -

2.3.3调速器的选择 - 11 -

2.3.4油压装置的选择 - 11 -

3  发电机 - 14 -

3.1  主要尺寸估算 - 14 -

3．2 外形尺寸估算 - 14 -

3.2.1平面尺寸估算 - 14 -

3.2.2 轴向尺寸计算 - 15 -

3.2.3 水轮发电机重量估算 - 16 -

4 混凝土重力坝 - 17 -

4.1坝底宽度 - 17 -

4.2 坝顶宽度 - 17 -

4.3 坝顶高程 - 17 -

4.4   稳定和应力校核 - 18 -

4.4.1基本组合 - 18 -

4.4.2 偶然组合 - 25 -

5 混凝土溢流坝 - 33 -

5.1溢流坝孔口尺寸的确定 - 33 -

5.1.1 溢流坝下泄流量的确定 - 33 -

5.1.2 溢流孔口尺寸确定和布置 - 33 -

5.1.3 堰顶高程的确定 - 33 -

5.1.4 闸门布置 - 33 -

5.2 溢流坝的剖面布置 - 34 -

5.2.1 溢流面曲线 - 34 -

5.2.2溢流重力坝剖面如下图所示： - 35 -

5.3溢流坝稳定验算 - 35 -

5.5.1鼻坎的型式和尺寸 - 39 -

5.5.2挑射距离和冲刷坑深度的估算 - 39 -

6 引水建筑物 - 41 -

6.1 基本尺寸 - 41 -

6.1.1隧洞断面 - 41 -

6.1.2闸门断面 - 41 -

6.1.3 拦污栅断面 - 41 -

6.2  托马断面 - 42 -

6.2.1引水隧洞的水头损失 - 42 -

6.2.2 压力钢管的水头损失 - 44 -

6.2.3断面计算 - 45 -

6.3  调压室设计比较： - 46 -

6.3.1 阻抗式调压室 - 46 -

6.3.2差动式方案 - 50 -

7 厂房 - 57 -

7.1厂房长度确定 - 57 -

7.1.1机组段长度 - 57 -

7.1.2端机组段长度 - 57 -

7.1.3装配场长度 - 57 -

7.2主厂房宽度确定 - 58 -

7.3 主厂房顶高程确定 - 58 -

7.3.1水轮机安装高程 - 58 -

7.3.2尾水管底板高程 - 58 -

7.3.3基岩开挖高程 - 58 -

7.3.4水轮机层地面高程 - 58 -

7.3.5发电机层地面高程 - 59 -

7.3.6桥吊安装的高程 - 59 -

7.3.7厂房顶部高程 - 59 -

8 专题：厂房排架设计 - 60 -

8.1排架布置及荷载 - 60 -

8.1.1恒载 - 60 -

8.1.2活荷载 - 61 -

8.2 荷载组合 - 62 -

8.3 内力计算 - 63 -

8.3.1机组段排架 - 63 -

8.3.2 厂房端部排架 - 65 -

8.4  配筋计算 - 67 -

8.4.1 横梁配筋 - 67 -

8.4.2立柱配筋 - 67 -

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