水利樞紐畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　第一章、概述</b></p><p><b>　　1.1基本資料</b></p><p>　　那岸水電站工程位于左江主要支流黑水河中游，廣西大新縣太平鄉(xiāng)那岸王孟屯附近。黑水河位于東經(jīng)106°18′至107°08′,北緯22°37′至23°07′，發(fā)源于廣西靖西縣的新圩,經(jīng)岳圩流

2、入越南境內(nèi),從德天到碩龍以下全部流入我國境內(nèi),經(jīng)大新那岸、太平、到崇左的新和,匯入左江。黑水河全長89Km,流域面積6600Km2.河道坡陡水急,沿河有較長集中的多級跌水,水利資源較為豐厚.整個河段擬分為七個梯級開發(fā)利用,那岸是第三個梯級電站,位于黑水河中游.壩址控制流域面積3150 Km2,水庫處于石灰?guī)r峽谷地帶,淹沒較小。</p><p>　　流域內(nèi)雨量充沛,氣候濕潤,多年平均降雨量1532.2mm,最大、最

3、小平均降雨量分別為2180.7mm、1143.3mm,雨量集中于5—9月份,約占全年降雨量的75%,多年平均流量75.5mm,多年平均徑流量23.8億m3,多年平均蒸發(fā)量1347.7mm,多年平均氣溫21.5℃。</p><p>　　大新縣內(nèi)興建和即將興建的大新鉛鋅礦.桂南錳礦以及518礦區(qū)等,迫切需要用電,縣內(nèi)現(xiàn)在裝機(jī)容量1154KW,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的需要,急需開發(fā)新的電源。而那岸工程是以發(fā)電為主兼顧灌溉

4、的綜合利用工程，供電對象為上述有色金屬礦區(qū),以及大新縣工農(nóng)業(yè)用電等,并利用電站尾水灌溉農(nóng)田3萬余畝。因此那岸工程的建設(shè)將對促進(jìn)大新縣工農(nóng)業(yè)發(fā)展,加強(qiáng)邊境建設(shè)起著十分重要的意義。</p><p>　　本電站是以發(fā)電為主兼顧灌溉的綜合利用工程,水庫總庫容2627.4萬m3,其中有效庫容為544萬m3,電站裝機(jī)容量為4×0.32=1.28萬KW 。</p><p><b>　

5、　1.2水文水利資料</b></p><p><b>　　1.2.1徑流</b></p><p>　　壩址以上控制集雨面積3130 Km2,多年平均流量75.5mm, 平均徑流量23.8億m3。根據(jù)調(diào)查訪問，近年來以1925年和1968年二次洪峰最大，實測1968年實測洪峰流量最大為2430 m³/s。</p><p>&

6、lt;b>　　1.2.2氣象資料</b></p><p>　　本水電站位于亞熱帶地區(qū)，具有亞熱帶氣候的特點：氣溫高，濕度大，多年平均氣溫21.5℃，最低氣溫-2.1℃，最高氣溫39.8℃；壩址年平均降雨量1532.2mm，最小年降雨量1143.8mm(1963年末)，最大降雨量2130.7mm，降雨多集中于5-9月，占年總降雨量的75%,最大月降雨量592.2mm（1966年6月），最大日降雨量

7、131.1mm(1966年6月11日)；歷年平均濕度79.27%；歷年最大風(fēng)力8級，相對風(fēng)速20m/s，多年平均最大風(fēng)速18m/s,吹程4Km。</p><p>　　1.2.3水庫泥沙淤積</p><p>　　壩址多年平均輸沙量29.11萬噸，主要為洪水期攜帶入庫。淤沙浮容重0.95T/m³,水下淤沙內(nèi)摩擦角φ=18º，按50年淤沙年限考慮水庫淤沙高程為194.5m。&

8、lt;/p><p>　　1.2.4水庫特征水位</p><p>　　綜合分析電站最低尾水位180.00m，水庫正常高水位217.00m，水庫死水位為210.00m。</p><p>　　1.2.5水文水能特性</p><p><b>　　水庫特征：</b></p><p>　　注：溢流堰堰頂高程為21

9、3.00m；相應(yīng)水庫面積102.5㎡。</p><p><b>　　水電站特征：</b></p><p><b>　　1.3工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　1.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件</p><p>　　庫區(qū)屬喀斯特峰林地貌，山頂標(biāo)高400—600m,由于地殼急劇上升，侵蝕基準(zhǔn)面迅速下降，

10、河道呈V型深切，比降大，沿河急灘、跌水、深潭普通，臺地不發(fā)育。庫區(qū)為碳酸鹽類巖層，斯特化不強(qiáng)烈，滲透性稍弱，區(qū)域水系及谷河槽均高于該庫正常水位，故條件良好，可以建庫。</p><p>　　1.3.2壩址工程地質(zhì)條件</p><p>　　壩址地段屬石灰?guī)r峰林區(qū)，處于峽谷與開闊河槽之界限，左岸為石灰?guī)r陡坡峭壁，右岸是由石灰?guī)r組成的二級高臺地，谷坡陡峻，構(gòu)成“U”型河谷，壩軸線下游120m處，由

11、石灰?guī)r組成一道天然河檻致使壩址段枯水季節(jié)水深竟達(dá)4—6m。</p><p><b>　　(1).地層巖性</b></p><p>　　壩區(qū)出露地層，由泥盤系榴江組碳酸鹽類巖系及第四系結(jié)晶石灰?guī)r組成。土層覆蓋厚度1—6.5m，均為疏松亞粘土，石灰?guī)r厚25—28m，一般在207m高程以上多含泥質(zhì)，洞穴很發(fā)育，且具有蜂窩狀小孔，地質(zhì)軟弱，以下為質(zhì)地較堅硬的結(jié)晶石灰華，但與基

12、巖連接處，均發(fā)育有大洞穴，一般洞高1.2—1.6m，最大洞高達(dá)5.09m，紅棕色粘土充填。</p><p>　　厚層灰?guī)r，分布于河谷右岸F大斷裂層上盆，為淺灰色不純灰?guī)r，中細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙發(fā)育，但多為次生礦物所充填。</p><p>　　薄層灰?guī)r，分布于河谷兩岸，灰色、淺灰色硅質(zhì)巖，質(zhì)堅稍脆，層理清晰，層面溶隙發(fā)育，多呈薄層片狀，單層厚度1—10cm，間夾肉紅色白云質(zhì)灰?guī)r，完整性較差

13、。</p><p><b>　　(2).地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　本區(qū)受區(qū)域性斷裂之影響，次一級斷裂甚為發(fā)育，壩址附近可見斷層九條，斷裂帶多屬已經(jīng)膠結(jié)。主要斷裂方向N286—331W，傾向SW，傾角62—68度，乃屬與區(qū)域性斷裂伴生之同期產(chǎn)物。次為走向N30—70E，傾向SE，傾角75—77度的一組，而者傾向SW，傾角4—9度，但構(gòu)造層附近有達(dá)17—23度

14、。</p><p>　　區(qū)內(nèi)構(gòu)造張干裂隙發(fā)育，一般寬2—10mm，最大可達(dá)20mm，長度2—6m，但壩左肩陡壁處竟有四條平行張開裂隙，寬4—10cm，長達(dá)10余米，產(chǎn)狀走向EW，傾向N，傾角74—85度。</p><p><b>　　主要裂隙有兩組：</b></p><p>　　a.走向近EW，傾向N，傾角74—85度</p>&

15、lt;p>　　b.走向N345—355W，傾向SW，傾角66—84度</p><p>　　本區(qū)風(fēng)化作用不甚劇烈，基巖風(fēng)化深度一般在25m左右，強(qiáng)風(fēng)化層1—3m。</p><p>　　(3). 喀斯特發(fā)育情況</p><p>　　本區(qū)喀斯特化不清洌，主要見于層面溶蝕，一般規(guī)模很小，在基巖面以下0.4—3.19m范圍內(nèi)較發(fā)育，一般洞高2—6cm，最大埋高20cm。

16、</p><p>　　壩左肩224.4—230m高程，分布兩排層面溶蝕洞，洞高0.5—0.5m，寬達(dá)2—4m,發(fā)育穿過壩肩與巴河相聯(lián)系，暴洪期間，呈股流溢出。</p><p>　　(4).水文地質(zhì)條件</p><p>　　本區(qū)地下水分布受巖層產(chǎn)狀及地質(zhì)構(gòu)造制約，左岸地下水位較高，右岸較平緩，均屬裂隙水類型，埋藏于基巖裂隙中，由大氣降水補(bǔ)給向河谷排泄，右岸在壩軸線上下

17、游埋藏較深，根據(jù)鉆孔實測，埋深在37.8—39.5m，高程為181—178m，左岸在壩軸線上下游90—100m處均有泉水群出露，下降泉性質(zhì)，分布高程182—186m，常年不枯。</p><p>　　壩址地段巖石滲透性，在155m高程以下滲透性很小。一般155m高程以上，滲透系數(shù)K=0.2——.0m/晝夜，155m以上K＜0.001m 晝夜。155m高程以上，單位吸水量ω=0.01—30公升/分，155m高程以下，

18、ω＜0.01升/分。地下水及地表水經(jīng)化學(xué)分析為重碳酸鈣型</p><p>　　水，對混凝土無侵蝕性。</p><p>　　(5).巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)實驗成果及綜合野外實際情況，計算指標(biāo)如下：</p><p><b>　　(6).地震</b></p><p>　　根據(jù)中國

19、科學(xué)院研究所廣州地震大隊所提供的資料，并經(jīng)實地調(diào)查，本區(qū)地震基本烈度為5度。</p><p><b>　　工程地質(zhì)結(jié)論</b></p><p>　　① 庫區(qū)為碳酸鹽類巖層，喀斯特化不強(qiáng)烈，滲透性稍弱，區(qū)域水系及鄰谷河槽均高于該水庫正常高水位，故條件良好，可以建庫。</p><p>　?、?壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷

20、狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好。唯有河床沿順河構(gòu)造成產(chǎn)生深切，及河槽地段滲透較強(qiáng)，但經(jīng)處理，可以建壩。</p><p><b>　　1.4灌溉效益</b></p><p>　　本工程灌溉面積約3萬畝，進(jìn)水閘底高程為185.00m,灌區(qū)在沿河兩岸為兩條狹長帶形，干渠長達(dá)50余公里，渠道滲漏損失較大?？h、區(qū)要求灌溉流量按4 m³/

21、s考慮，為充分利用汛期下泄洪水，宜設(shè)置斷面為2m²的灌溉流量備用管，以便汛期及機(jī)組檢修時引水灌溉。灌溉水面高程185.5m。</p><p>　　1.5水電站及供電效益</p><p>　　本電站裝機(jī)容量4×3200KW，水輪機(jī)型號HL123-LJ-140，發(fā)電機(jī)型號TS-325/36-20。</p><p>　　水輪機(jī)安裝高程187.16m，安

22、裝間高程189.00m，廠內(nèi)安裝一臺30/5噸電動橋式起重機(jī)，跨度10.1m。</p><p>　　兩臺SJ-7500/28.5/6.3主變壓器，近區(qū)變SJ-560/10/6.3一臺。</p><p><b>　　1.6水庫淹沒</b></p><p>　　該電站庫區(qū)有29人需要搬遷，淹沒和征地149畝，其它除部分雜木山林被淹外，沒有淹沒損失。

23、具體如下：</p><p><b>　　1.7當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?lt;/b></p><p>　　在壩上游1公里內(nèi)兩岸均有石料場，條件良好，可以滿足要求，砂料場初步調(diào)查情況，在壩址以下40公里內(nèi)砂場總儲量4000余m3質(zhì)量尚好，但數(shù)量不能滿足要求，需要到崇左要砂。</p><p><b>　　1.8交通條件</b></p>

24、;<p>　　該電站附近有火車站，標(biāo)準(zhǔn)公路，交通比較方便。早期工程施工時所需的外來器材和物資均可先以鐵路運(yùn)輸，再由公路轉(zhuǎn)運(yùn)到工地。場內(nèi)交通以右岸對外交通的永久公路直通壩址，壩頂無交通要求。</p><p><b>　　1.9施工條件</b></p><p>　　樞紐地址位于峽谷出口處，兩岸山坡較陡，在壩下游200m峽谷出口以外的兩岸，均有開闊平地可供施工

25、場地布置。</p><p>　　施工力量由本地區(qū)專業(yè)施工隊和民工共同組成，配備有一定的施工機(jī)械，可達(dá)到半機(jī)械化施工水平。</p><p>　　工程采用分段圍堰施工，二期導(dǎo)流流量62 m³/s。</p><p>　　第二章 主要建筑物型式選擇與樞紐布置</p><p>　　2.1樞紐組成建筑物與分等分級</p><

26、;p>　　2.1.1水利樞紐建筑物的組成</p><p>　　樞紐工程的主要水工建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物和水電站廠房組成。</p><p>　　2.1.2水利樞紐的分類及水工建筑物等級劃分</p><p>　　依據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000，共分為五等。</p><p>　　水利水電樞紐工程分等指標(biāo)&l

27、t;/p><p>　　根據(jù)第一章節(jié)的概述提供的相關(guān)資料，其有效庫容為544萬m3，裝機(jī)容量1.28萬kW，灌溉面積約3萬畝，分析相關(guān)數(shù)據(jù)確定樞紐工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，水工建筑物級別為3級。</p><p>　　2.2.壩型及其它主要水工建筑物型式選擇</p><p><b>　　2.2.1壩型選擇</b></p><p

28、>　　壩是水利樞紐工程的主體，壩型的合理性對樞紐工程的設(shè)計、施工、投資、運(yùn)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將產(chǎn)生決定性的影響。壩型選擇和壩址選擇是相互聯(lián)系的，壩型選擇也是根據(jù)地質(zhì)條件、建筑材料和施工條件來確定。 </p><p>　　從建筑材料和施工條件來考慮，本工程可建重力壩（包括寬縫、空腹重力壩）、大頭壩、支墩壩、拱壩；從地質(zhì)、地形條件考慮，建拱壩不夠理想，因為河谷較寬，地形、地質(zhì)對穩(wěn)定很不利；從樞紐布置來考慮，建土石

29、壩不甚是和，因為泄洪建筑物和電站廠房布置較困難。綜合來考慮，建壩的材料可采用漿砌石或混凝土，壩型采用重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、梯形壩和大頭壩較為適宜，從設(shè)計角度來考慮，可著重考慮重力壩和寬縫重力壩兩種壩型。</p><p>　　那岸電站工程概算單價表：</p><p>　　經(jīng)過對壩型進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，本樞紐選擇混凝土實體重力壩。</p><p>　　2.2.

30、2泄水建筑物型式選擇</p><p>　　泄水建筑物應(yīng)與壩型結(jié)合考慮，重力壩一般多采用壩頂泄洪或壩身孔口泄洪方式，經(jīng)各方面分析比較，本樞紐工程泄水建筑物采用溢流壩壩頂泄洪，設(shè)閘門。溢流壩段設(shè)在河床中間，前緣正向上游來水主流方向，下游出口方向與原河道的主河槽水流方向一致，設(shè)有放空孔。消能方式采用挑流消能。</p><p>　　2.2.3擋水建筑物型式選擇</p><p&g

31、t;　　擋水建筑物是用以攔截江河，形成水庫和壅高水位，如各種壩和閘，以及為抗御洪水或擋潮，沿江河海岸修建的提防、海塘等。經(jīng)上述分析得，本樞紐工程擋水建筑物采用漿砌石實體重力壩非溢流壩、閘以及導(dǎo)流圍堰。非溢流壩設(shè)在溢流壩的兩端與兩岸連接。</p><p>　　2.2.4水電站廠房型式選擇</p><p>　　水電站廠房型式采用壩后地面封閉式的電站廠房</p><p>

32、<b>　　2.3樞紐布置</b></p><p>　　2.3.1樞紐布置原則</p><p>　?。?）樞紐布置要保證各建筑物在任何工作條件下都能正常工作。</p><p>　　（2）在滿足建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定安全條件下，使樞紐的總造價和年運(yùn)行費(fèi)用較低。</p><p>　?。?）充分發(fā)揮樞紐的綜合效益，盡量使一個建筑物

33、發(fā)揮多種功能。</p><p>　?。?）樞紐布置應(yīng)與施工導(dǎo)流、施工方法和施工進(jìn)度結(jié)合考慮，應(yīng)使施工方便，并盡可能縮短工期。</p><p>　?。?）盡可能使樞紐中的部分建筑物早日投產(chǎn)，提前生效。</p><p>　　（6）考慮到遠(yuǎn)景規(guī)劃，應(yīng)對遠(yuǎn)期擴(kuò)大裝機(jī)容量留有余地。亦應(yīng)考慮到分期開發(fā)，在樞紐布置時，應(yīng)滿足高壩規(guī)劃、低壩施工的要求。</p><

34、;p>　?。?）樞紐的外觀與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在安全經(jīng)濟(jì)的條件下盡量注意美觀。</p><p>　　第三章 水工建筑物的設(shè)計</p><p>　　3.1壩型選擇及斷面尺寸確定</p><p>　　3.1.1擋水壩設(shè)計</p><p><b>　　一、壩型選擇</b></p><p>　　壩

35、是水利樞紐工程的主體，壩型的合理性對樞紐工程的設(shè)計、施工、投資、運(yùn)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將產(chǎn)生決定性的影響。壩型選擇和壩址選擇是相互聯(lián)系的，壩型選擇也是根據(jù)地質(zhì)條件、建筑材料和施工條件來確定。 </p><p>　　從建筑材料和施工條件來考慮，本工程可建重力壩（包括寬縫、空腹重力壩）、大頭壩、支墩壩、拱壩；從地質(zhì)、地形條件考慮，建拱壩不夠理想，因為河谷較寬，地形、地質(zhì)對穩(wěn)定很不利；從樞紐布置來考慮，建土石壩不甚是和，因

36、為泄洪建筑物和電站廠房布置較困難。綜合來考慮，建壩的材料可采用漿砌石或混凝土，壩型采用重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、梯形壩和大頭壩較為適宜，從設(shè)計角度來考慮，可著重考慮重力壩和寬縫重力壩兩種壩型。</p><p>　　那岸電站工程概算單價表：</p><p>　　經(jīng)過對壩型進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，本樞紐選擇漿砌石實體重力壩。</p><p>　　二、初步擬定壩型的輪廓

37、尺寸</p><p>　　(1)壩頂高程的確定</p><p>　?、傩：撕樗磺闆r下：</p><p>　　波浪高度 2hl=0.0166V5/4D1/3=0.98m</p><p>　　波浪長度 2Ll=10.4×(2hl)0.8=10.23m</p><p>　　波浪中心

38、線到靜水面的高度 h0=π(2hl)2/ 2Ll=0.30m</p><p>　　安全超高按Ⅲ級建筑物取值 hc=0.3m</p><p>　　壩頂高出水庫靜水位的高度 △h校=2hl+ h0+ hc=1.58m</p><p>　?、谠O(shè)計洪水位情況下：</p><p>　　波浪高度 2hl=0.0166(1

39、.5V)5/4D1/3=1.62m</p><p>　　波浪長度 2Ll=10.4×(2hl)0.8=15.3m</p><p>　　波浪中心線到靜水面的高度 h0=π(2hl)2/ 2Ll=0.54m</p><p>　　安全超高按Ⅲ級建筑物取值 hc=0.4m</p><p>　　壩頂高出水庫靜水位的

40、高度 △h設(shè)=2hl+ h0+ hc=2.56m</p><p>　　③兩種情況下的壩頂高程分別如下：</p><p>　　校核洪水位時： 225.3+1.58=226.9m</p><p>　　設(shè)計洪水位時： 224.0+2.56=226.56m</p><p>　　壩頂高程選兩種情況最大值226.9 m，可按227.00m設(shè)計，則壩

41、高227.00-174.5=52.5</p><p>　　(2)壩頂寬度的確定</p><p>　　本工程按人行行道要求并設(shè)置有發(fā)電進(jìn)水口，布置閘門設(shè)備，應(yīng)適當(dāng)加寬以滿足閘門設(shè)備的布置，運(yùn)行和工作交通要求，故取8米。</p><p><b>　　(3)壩坡的確定</b></p><p>　　考慮到利用部分水重增加穩(wěn)定，根

42、據(jù)工程經(jīng)驗，上游坡采用1：0.2，下游坡按壩底寬度約為壩高的0.7～0.9倍，擋水壩段和廠房壩段均采用1：0.7。</p><p>　　(4)上下游折坡點高程的確定</p><p>　　理論分析和工程實驗證明，混凝土重力壩上游面可做成折坡，折坡點一般位于1/3~2/3壩高處，以便利用上游壩面水重增加壩體的穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)壩高確定為52.5m，則1/3

43、H=1/3×52.5=17.5m，折坡點高程=174.5+17.5=192m；2/3H=2/3×52.5=35m，折坡點高程=174.5+35=209.5m，所以折坡點高程適合位于192m~209.5m之間，則取折坡點高程為203.00m。擋水壩段和廠房壩段的下游折坡點在統(tǒng)一高程216.5m處。</p><p>　　(5)壩底寬度的確定</p><p>　　由幾何關(guān)系可

44、得壩底寬度為T=43.1m</p><p><b>　　(6)廊道的確定</b></p><p>　　壩內(nèi)設(shè)有基礎(chǔ)灌漿排水廊道，距上游壩面6.1m，廊道底距基巖面4m，尺寸</p><p>　　2.5×3.0m（寬×高）。</p><p>　　(7)非溢流壩段縱剖面示意圖</p><

45、;p>　　三、基本組合荷載計算及穩(wěn)定分析</p><p>　　由上述非溢流剖面設(shè)計計算得知校核洪水位情況下的波浪三要數(shù)：</p><p>　　波浪中心線到靜水面的高度h0=0.3m </p><p>　　波浪高度2hl=0.98m </p><p>　　波浪長2Ll=10.23m 。</p><p>　　因為gD

46、/v2=9.81×4000/182=121.11m ,在20～250m之間</p><p>　　所以波高應(yīng)安轉(zhuǎn)換為累計頻率1%時的波高：2hl（1%）=0.98×1.24=1.22m 。</p><p>　　又因為半個波長Ll=10.23/2=5.12<H（壩前水深H=50.8m），</p><p>　　所以浪壓力Pl按深水波計算。<

47、/p><p>　　作用在壩體的荷載有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、淤沙壓力，取1m壩長進(jìn)行計算。其中灌漿處及排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取α=0.25，水重度Υ=9.81KN/m3,混泥土等級強(qiáng)度C10，混泥土重度24KN/m3,壩前淤沙浮容重0.95T/m3=9.5KN/ m3,水下淤沙內(nèi)摩擦角Φ=18°。</p><p>　?。?）正常洪水位情況</p><p&g

48、t;　　正常洪水位情況下荷載計算示意圖</p><p>　?、僬：樗磺闆r下的荷載計算過程見計算書附表1</p><p><b>　?、诳够€(wěn)定分析</b></p><p>　　巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：</p><p>　　由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂

49、構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，可確定壩址開挖巖石為薄層灰?guī)r，接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f′=0.90,抗剪斷凝聚力C′=0.7MPa=700KPa</p><p>　?。?.74＞[3.0] ，滿足抗滑穩(wěn)定要求。</p><p>　?。?）校核洪水位情況</p><p>　　校核洪水位情況下荷載計算示意圖</p>

50、<p>　　校核洪水位情況下的荷載計算過程見計算書附表2</p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定分析</b></p><p>　　巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：</p><p>　　由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，選取

51、厚層灰?guī)r接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f′=0.90,抗剪斷凝聚力C′=0.7MPa=700KPa</p><p>　?。?.19＞[2.5]，滿足抗滑穩(wěn)定要求。</p><p>　　四、應(yīng)力分析（運(yùn)行期）</p><p>　?。ㄒ唬┱：樗磺闆r下</p><p>　　1、水平截面上的正應(yīng)力</p><p>

52、;<b>　　2、剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　上游面水壓力強(qiáng)度：</b></p><p>　　下游面水壓力強(qiáng)度 ： </p><p><b>　　剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　3、水平應(yīng)力</b></p>&l

53、t;p><b>　　4、主應(yīng)力</b></p><p>　?。ǘ┬：撕樗磺闆r下</p><p>　　1、水平截面上的正應(yīng)力</p><p><b>　　2、剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　上游面水壓力強(qiáng)度：</b></p><p>

54、　　下游面水壓力強(qiáng)度 ： </p><p><b>　　剪應(yīng)力</b></p><p><b>　　3、水平應(yīng)力</b></p><p><b>　　4、主應(yīng)力</b></p><p><b>　　五、內(nèi)部應(yīng)力計算</b></p><

55、p>　?。ㄒ唬┱：樗磺闆r下</p><p>　　坐標(biāo)原點設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如下</p><p>　　具體壩內(nèi)應(yīng)力計算過程見計算書附表3</p><p>　?。ǘ┬：撕樗磺闆r下</p><p>　　坐標(biāo)原點設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如下</p><p>　

56、　具體壩內(nèi)應(yīng)力計算過程見計算書附表4</p><p>　　3.1.2溢流壩設(shè)計</p><p>　　溢流壩設(shè)計原則：1、滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求；2、滿足具有足夠的泄洪能力；3、使</p><p>　　水流平順通過壩面，避免產(chǎn)生震動和空蝕；4、使下泄水流對河床不產(chǎn)生危及壩體安全的局部沖刷；5、不影響其他建筑物的正常運(yùn)行等。</p><p><

57、;b>　　孔口型式及尺寸擬定</b></p><p>　　根據(jù)水文水能特性，選用實用堰，孔口溢流式，校核洪水位時泄流量為3340 m³/s，設(shè)計洪水位時泄流量2600 m³/s；由于本工程壩屬厚層灰?guī)r，適用于q=60-150 m³，則初步設(shè)定單寬流量為q=80 m³/s·m；根據(jù)目前大中型壩的閘門寬度，常用8-10m，為保證泄流時閘門的對稱開啟，

58、設(shè)孔口數(shù)為5孔，每孔凈寬為8m。</p><p><b>　?、偾熬墐魧?lt;/b></p><p>　　校核洪水位時： L=Q溢/q=41.75（m）</p><p>　　設(shè)計洪水位時： L=Q溢/q=32.5（m）</p><p>　　綜上所述，取L=40m</p><p><b>　　

59、堰頂高程</b></p><p>　　由資料可知，堰頂高程為213.00m。</p><p>　　泄水方式的選擇，為使水庫較大的超泄能力，采用開敞式溢流堰。</p><p>　　溢流壩的堰面曲線設(shè)計</p><p><b>　?、夙敳壳€段</b></p><p>　　開敞式溢流堰面曲

60、線，采用冪曲線時按下式計算：</p><p>　　定型設(shè)計水頭，按堰頂最大作用水頭的75%-95%計算，m；</p><p>　　n、K — 與上游壩面坡度有關(guān)的指數(shù)和系數(shù)；</p><p>　　x、y —— 溢流面曲線的坐標(biāo)，其原點設(shè)在顏面曲線的最高點。</p><p><b>　　按85%計算，則：</b><

61、/p><p>　　上游壩面鉛直：k=2 , n=1.85</p><p><b>　　x-y關(guān)系如下表：</b></p><p><b>　　原點上游曲線段</b></p><p>　　R1=0.5Hd=5.23(m), 0.175Hd=1.83(m)；</p><p>　

62、　R2=0.2Hd=2.09(m), 0.276Hd=2.89(m)；</p><p>　　R3=0.04Hd=0.42(m), 0.282Hd=2.95(m)。</p><p>　　堰面曲線與直線段的切點坐標(biāo)</p><p>　　上游坡度垂直：A=1.096 B=0.592 a=1.1765 b=2.176</p><p>

63、　　直線段與溢流曲線的切點坐標(biāo)：</p><p>　　θ1=arctan1.43=55°</p><p>　　切點高程 = 堰頂高程 - = 199.51(m)</p><p><b>　　底部反弧段</b></p><p>　　取 =0.95時，壩頂水面流速為V1</p><p

64、>　　H0=校核洪水位-坎頂高程=33.65(m)</p><p>　　因為q=80 m³/s·m,則q/V1=2.85</p><p>　　所以 h=2.85m。</p><p>　　又因為R=（4—10）h，所以取R=6h=17.1(m)</p><p>　　取挑射角θ2=20°</p>

65、<p><b>　　則：</b></p><p>　　圓心高程=坎頂高程+Rcosθ2=207.72 (m)</p><p>　　圓心縱坐標(biāo)y0=堰頂高程-圓心高程=5.25（m）</p><p>　　反弧段和直線段的切點坐標(biāo)：</p><p><b>　　圓心坐標(biāo)：</b></p

66、><p>　　E點坐標(biāo)（坎頂坐標(biāo)）：</p><p><b>　　離心力作用點坐標(biāo)：</b></p><p>　　⑥溢流壩段縱剖面示意圖</p><p>　　根據(jù)溢流壩的堰面曲線設(shè)計數(shù)據(jù)畫出溢流壩段的縱剖面示意圖，如下：</p><p>　　溢流壩段縱剖面示意圖</p><p>

67、;　　三、基本組合荷載計算及穩(wěn)定分析</p><p>　　由上述溢流剖面設(shè)計計算得知校核洪水位情況下的波浪三要數(shù)：</p><p>　　波浪中心線到靜水面的高度h0=0.3m </p><p>　　波浪高度2hl=0.98m </p><p>　　波浪長2Ll=10.23m 。</p><p>　　因為gD/v2=9.

68、81×4000/182=121.11m ,在20～250m之間</p><p>　　所以波高應(yīng)安轉(zhuǎn)換為累計頻率1%時的波高：2hl（1%）=0.98×1.24=1.22m 。</p><p>　　又因為半個波長Ll=10.23/2=5.12<H（壩前水深H=50.8m），</p><p>　　所以浪壓力Pl按深水波計算。</p>

69、<p>　　作用在壩體的荷載有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、淤沙壓力，取1m壩長進(jìn)行計算。其中灌漿處及排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取α=0.25，水重度Υ=9.81KN/m3,混泥土等級強(qiáng)度C10，混泥土重度24KN/m3,壩前淤沙浮容重0.95T/m3=9.5KN/ m3,水下淤沙內(nèi)摩擦角Φ=18°。</p><p>　　（1）基本組合荷載計算</p><p>　　在

70、CAD中繪制溢流壩段縱剖面圖，并利用面域查出一個壩段壩體面積A1=1179.90m²,壩體重心距壩踵X1=21.67m；一個閘墩面積A2=181.75 m²，閘墩重心距壩踵X2=11.93m。</p><p>　　溢流壩段基本組合荷載計算過程見計算書附表5，基本組合荷載示意圖如下：</p><p>　　溢流壩段基本組合荷載計算示意圖</p><p&g

71、t;<b>　?。?）抗滑穩(wěn)定分析</b></p><p>　　巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：</p><p>　　由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，可確定壩址開挖巖石為薄層灰?guī)r，接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f′=0.90,抗剪斷凝聚力C′=0

72、.7MPa=700KPa</p><p>　?。?.57＞[3.0] ，滿足抗滑穩(wěn)定要求。</p><p>　　（3）上下游邊緣應(yīng)力計算</p><p>　　根據(jù)材料力學(xué)可知，C20混凝土抗壓強(qiáng)度為20MPa，抗拉強(qiáng)度為1.97MPa,所以壩體應(yīng)力滿足穩(wěn)定要求。</p><p><b>　　四、消能防沖設(shè)計</b><

73、;/p><p>　　鼻坎高程為：191.65m</p><p>　　反弧半徑： R=17.1m</p><p>　　挑射角： θ=20°</p><p>　　挑距： L′=L+ΔL</p><p>　　由上訴可知：V1=28.1 m³/s; h1 = hcosθ=2.68m; h2

74、 = 17.15m</p><p><b>　　沖刷坑深度：</b></p><p>　　取沖刷坑系數(shù)為k=1.2，q=80 m³/s·m，H=225.3-190.65=34.65m</p><p>　　所以最大沖刷坑水墊厚度：</p><p><b>　　沖刷坑深度：</b>&

75、lt;/p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　3.2 地基處理及細(xì)部構(gòu)造設(shè)計</p><p><b>　　3.2.1地基處理</b></p><p><b>　?。ㄒ唬位拈_挖&

76、lt;/b></p><p>　　在實用斷面設(shè)計中以根據(jù)地形地質(zhì)情況確定壩基面高程，擋水壩在174.5m高程處，溢流壩在170.00m處。</p><p>　　為保持壩體穩(wěn)定，壩基開挖形狀為鋸齒形。</p><p>　　（二）壩基的加固處理</p><p>　　壩基加固采用固結(jié)灌漿處理：</p><p>　　壩基

77、固結(jié)灌漿范圍視壩基地質(zhì)條件、巖石破碎程度及壩基受力情況而定。根據(jù)本工程地形地質(zhì)條件，在壩基上、下游應(yīng)力較大的地區(qū)進(jìn)行固結(jié)灌漿外，還在地質(zhì)巖性較差的地區(qū)進(jìn)行。</p><p>　　灌漿孔采用梅花形排列，孔距為4m，孔深8m?；康貐^(qū)15m。</p><p>　?。ㄈ位姆罎B處理</p><p>　　壩基采用帷幕防滲處理：</p><p>　

78、　灌漿主要施工機(jī)械采用DK—300型油壓鉆機(jī)，φ59～φ75mm 金鋼石鉆頭造孔，鉆孔必須保證鉛直，其孔位偏差、主帷幕孔不超過10厘米。帷幕孔鉆進(jìn)時，對孔內(nèi)的各種情況，均應(yīng)該詳細(xì)記載，作為分析鉆孔情況的依據(jù)。若發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)立即停止鉆，待查明滲水部位及原因并經(jīng)處理后再進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆孔結(jié)束待灌、灌漿結(jié)束待加深時，孔口均應(yīng)采取妥善措施加以保護(hù)。</p><p>　　帷幕灌漿施工順序采用分序鉆灌逐漸加密的原則，主帷幕灌

79、漿的施工采用分三序鉆灌。即Ⅰ序孔孔距8.0m、Ⅱ序孔孔距為4.0m、Ⅲ序孔孔距為2.0m。 </p><p>　　帷幕灌漿采用孔口封閉，自上而下分段循環(huán)灌漿的方法施工。在地質(zhì)條件較好的壩段，亦可采用自下而上分段灌漿方法。具體由施工監(jiān)理工程師與地質(zhì)工程師確定。施工及質(zhì)量檢查請《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL62-94）執(zhí)行。壩基及兩岸的防滲采用帷幕灌漿。帷幕在可能發(fā)生滲透變形的地段采用兩排。</p&g

80、t;<p><b>　　3.2.2細(xì)部構(gòu)造</b></p><p><b>　　（一）壩頂構(gòu)造</b></p><p><b>　　1. 防浪墻</b></p><p>　　壩頂上游設(shè)置防浪墻。墻身采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并在壩體橫縫處留伸縮縫，并設(shè)止水。墻身高度1.2m，做

81、二四墻。</p><p><b>　　2. 欄桿</b></p><p>　　壩頂下游側(cè)做欄桿，以保護(hù)行人行車的安全。</p><p><b>　　3. 道路</b></p><p>　　壩頂?shù)缆钒唇煌ㄒ箐佋O(shè)。路面有適當(dāng)?shù)臋M向坡度，中間比兩側(cè)稍高，利于排水，并設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施，將路面雨水排向上游

82、或壩身排水設(shè)備中。</p><p>　　壩頂兩側(cè)設(shè)人行道，人行道高出壩頂路面20cm。</p><p><b>　?。ǘ┓挚p</b></p><p><b>　　1．橫縫</b></p><p>　　橫縫垂直于壩軸線布置，沿壩體的整個高度將壩體分割成若干獨(dú)立壩段。其作用是減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均

83、勻變形和滿足施工要求。是永久性的，縫內(nèi)不灌漿，不設(shè)鍵槽，必須設(shè)止水設(shè)備。</p><p><b>　　(1)、縫距</b></p><p>　　取決于氣候條件、地形、地質(zhì)特點、壩高度、施工條件等因素。本設(shè)計取15m。</p><p><b>　　(2)、縫寬</b></p><p>　　橫縫的寬度保

84、證壩段在氣溫變化和地基不均勻沉陷時能夠自由變形。取2cm?？p內(nèi)用有伸縮性的瀝青瑪碲脂填充。</p><p><b>　　(3)、止水設(shè)備</b></p><p>　　適應(yīng)橫縫張開或閉合的伸縮性以及日后補(bǔ)強(qiáng)的可能性。設(shè)置防滲瀝青井，第二道止水片采用橡膠片，兩端插入深度25cm，下部深入基巖50cm，上部深到最高水位以上。</p><p>　　第一

85、道止水片距上游面2.0m，以后各道止水設(shè)備間的距離為1.0m。</p><p>　　瀝青井采用方形，尺寸為20cm～20cm.后澆壩段一側(cè)用預(yù)制混凝土塊構(gòu)成。預(yù)制塊高1.5m，厚10cm。</p><p>　　在橫縫止水設(shè)備下游設(shè)排水孔。設(shè)帶爬梯的檢查井，截面為1.2m×0.8m，井內(nèi)設(shè)休息臺，并與檢查廊道相通。</p><p><b>　　2．

86、縱縫</b></p><p>　　縱縫是為適應(yīng)混凝土的澆筑能力和施工期混凝土的散熱而設(shè)置的臨時縫?？v縫必須在水庫蓄水前，混凝土充分冷卻收縮的條件下進(jìn)行灌漿，使壩成為整體。</p><p>　　本設(shè)計壩型澆筑面積不大，不設(shè)縱縫。</p><p><b>　　3．水平縫</b></p><p>　　用薄層澆筑法，

87、層厚為3m。</p><p><b>　?。ㄈ┡潘?lt;/b></p><p>　　壩體排水是在上游防滲層之后，沿壩軸線方向布置一排豎向排水管。管距一般為3m。</p><p><b>　　（四）廊道</b></p><p>　　碾壓混凝土壩壩體內(nèi)盡量少設(shè)廊道和孔洞。</p><p

88、>　　3.3.3電站廠房的布置和設(shè)計</p><p><b>　　一、廠房布置原則</b></p><p>　　1、應(yīng)綜合考慮自然條件、樞紐布置、對外交通、廠房進(jìn)水方式等因素，使廠房各部分與</p><p>　　樞紐其他建筑物互相協(xié)調(diào)，避免或減少干擾。</p><p>　　2、既要照顧廠區(qū)各組成部分的不同作用和要求

89、，也要考慮到他們的聯(lián)系與配合，要統(tǒng)籌</p><p>　　兼顧，共同發(fā)揮作用。</p><p>　　3、應(yīng)充分考慮施工條件、施工程序、施工導(dǎo)流方式的影響，并盡量為施工期間利用已有</p><p>　　鐵路、公路 、水路等創(chuàng)造條件，還應(yīng)考慮電站的分期施工提前發(fā)電、邊施工邊創(chuàng)造有</p><p>　　利的施工和運(yùn)行條件。</p>&

90、lt;p>　　4、應(yīng)保證廠區(qū)所有設(shè)備和建筑物都是安全可靠的。</p><p>　　5、盡量少破壞天然綠化。</p><p>　　6、在滿足運(yùn)行可靠、檢修方便的前提下，應(yīng)采用混泥土工程量最少、投資最省、效益最</p><p><b>　　高的方案。</b></p><p><b>　　二、廠區(qū)布置形式<

91、;/b></p><p><b>　　1、主廠房</b></p><p>　　主廠房是廠區(qū)的核心，其位置選擇在水利樞紐總體布置中進(jìn)行，除注意廠區(qū)各組成協(xié)</p><p>　　調(diào)外，好應(yīng)考慮下列因素：</p><p>　　(1)、盡量減少壓力水管的長度。因此主廠房盡量靠近擋水壩。</p><p&g

92、t;　　(2)、尾水渠盡量遠(yuǎn)離溢洪道或泄洪洞，防止水位波動對機(jī)組運(yùn)行不利。</p><p>　　(3)、主廠房地基條件要好，對外交通和出線方便，并不受施工導(dǎo)流干擾。</p><p>　　根據(jù)樞紐地形，本設(shè)計選擇壩后式廠房布置形式。壩后式廠房與整個樞紐緊密相連。</p><p>　　廠房位置設(shè)于右岸擋水壩后。原因是右岸有二級平臺且地基為硅質(zhì)灰?guī)r、堅硬，承壓力較<

93、/p><p>　　高，又因為交通公路都布置在右岸。</p><p><b>　　2、副廠房</b></p><p>　　本工程副廠房位置選擇在主廠房的上游側(cè)，原因是主廠房的上游側(cè)比較開闊、通風(fēng)采</p><p>　　光條件好，運(yùn)行管理比較方便，電纜也較短，在結(jié)構(gòu)上與主廠房連成一體，造價較經(jīng)濟(jì)。</p><

94、p>　　3、主變壓器場和開關(guān)站的布置</p><p><b>　　布置原則：</b></p><p>　　(1)、盡量靠近廠房，以縮短發(fā)電機(jī)電壓母線長度，減小電能損失和故障機(jī)會，并滿足防火、</p><p>　　防爆、防雷、防水霧和通風(fēng)冷卻的要求，安全可靠。</p><p>　　(2)、盡量與安裝間在同一高程上，便

95、于主變壓器運(yùn)輸、安裝和利用軌道推進(jìn)廠房的安裝間進(jìn)行檢修。</p><p>　　(3)、變壓器的運(yùn)輸和高壓側(cè)出線要方便，且變壓器之間要留必要空間。</p><p>　　(4)、高程應(yīng)高于下游最高洪水位，且四周設(shè)置排水溝。</p><p>　　本工程的主變壓器場和高壓升壓站為露天式布置，主變壓器場位于廠房上游與主廠房</p><p>　　和副廠房

96、同高，高程均為189.90m，主變壓器場設(shè)有兩臺SJ—7500/28.5/6.3主變壓器，一</p><p>　　臺SJ—560/10/6.3近區(qū)變壓器。高壓升壓站位于下游右岸緊靠廠房的二級平臺上，面積為</p><p>　　50×30㎡（長×寬），高程為220.00m。</p><p><b>　　三、機(jī)電設(shè)備</b>&l

97、t;/p><p>　　1.水輪機(jī)選型設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　(1)、根據(jù)水能規(guī)劃推薦的電站總?cè)萘看_定機(jī)組的臺數(shù)和單機(jī)容量；</p><p>　　(2)、選擇水輪機(jī)的型號及裝置方式；</p><p>　　(3)、確定水輪機(jī)的的轉(zhuǎn)輪直徑、額定出力、同步轉(zhuǎn)速、安裝高程等基本參數(shù)；</p><p>　　(4)、繪制水輪機(jī)的

98、運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線；</p><p>　　(5)、確定蝸殼、尾水管的型式及它們的主要尺寸，以及估算水輪機(jī)的重量和價格；</p><p>　　(6)、選擇調(diào)速器設(shè)備；</p><p>　　(7)、結(jié)合水電站的運(yùn)行方式和水輪機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擬定設(shè)備定購技術(shù)條件。</p><p>　　2、水輪機(jī)的選型設(shè)計</p><p>　　(1)

99、、本電站由于缺乏典型負(fù)荷，故未編制負(fù)荷圖，也未進(jìn)行電力電量平衡計算。裝機(jī)容量的選擇，以充分利用水能為原則，并考慮機(jī)組制造等情況，最后確定選用金城江水力發(fā)電設(shè)備廠的產(chǎn)品，電站裝機(jī)容量4×3200KW。</p><p>　　根據(jù)水能計算得出最高水頭43m，最低水頭24m，設(shè)計水頭30.5m，單機(jī)引用流量</p><p>　　12.6m3/s,保證出力2620KW，多年平均發(fā)電量65.

100、5百萬度，年利用小時5600。</p><p>　　(2)、本電站裝機(jī)容量4×3200KW，水輪機(jī)型號HL123-LJ-140，發(fā)電機(jī)型號TS-325/36-20。</p><p>　　水輪機(jī)安裝高程187.16m，安裝間高程189.00m，廠內(nèi)安裝一臺30/5噸電動橋式起重機(jī)，跨度10.1m。</p><p>　　兩臺SJ-7500/28.5/6.3主變

101、壓器，近區(qū)變SJ-560/10/6.3一臺。</p><p>　　3、尾水管型式及主要尺寸</p><p>　　本設(shè)計選擇尾水管型式為彎肘形。其尺寸詳見廠房橫剖面圖。</p><p>　　4、水輪發(fā)電機(jī)組配套</p><p>　　根據(jù)選定的水輪機(jī)型號及各特性參數(shù)、出力、轉(zhuǎn)速、工作水頭選用配套的發(fā)電機(jī)，確定電站的裝機(jī)容量。</p>

102、<p>　　通常根據(jù)機(jī)組臺數(shù)與效率的關(guān)系確定機(jī)組臺數(shù)。機(jī)組臺數(shù)越少，平均效率越低。但機(jī)組臺數(shù)過多，對水電站運(yùn)行效率增加的效果不顯著。本設(shè)計選擇4臺機(jī)組。</p><p>　　四、主要附屬設(shè)備選擇</p><p><b>　　1、調(diào)速器</b></p><p>　　根據(jù)水輪機(jī)的出力、工作水頭及有關(guān)的特性參數(shù)，計算所需的調(diào)速功（工作容量

103、）以及機(jī)組調(diào)節(jié)保證，突出導(dǎo)葉關(guān)閉時間，選定調(diào)速器型號規(guī)格。</p><p>　　（1）、調(diào)節(jié)器的主要設(shè)備</p><p>　　調(diào)速器的主要設(shè)備包括調(diào)速柜、油壓設(shè)備和接力器三部分。</p><p>　?。?）、調(diào)速器選擇的一般原則:</p><p>　?、俑鶕?jù)水輪機(jī)的出力和水頭等有關(guān)參數(shù)，對中小型機(jī)組，確定出所需的調(diào)速功；對大</p>

104、;<p>　　型機(jī)組，確定出接力器直徑和容量、主配壓閥直徑及壓力油箱（罐）的總?cè)莘e，從而選出相應(yīng)的調(diào)速器。</p><p>　?、趯τ诖笮退娬炯爸行⌒退娬局腥萘肯鄬^大、在小電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)頻任務(wù)、單機(jī)</p><p>　　帶孤立負(fù)荷的運(yùn)行方式、對電能品質(zhì)要求較高或在系統(tǒng)中有較大沖擊負(fù)荷的電站，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)品質(zhì)好、自動化程度高的調(diào)速器。</p><p>

105、　　③當(dāng)機(jī)組引水管道較長，有可能在壓力管道內(nèi)產(chǎn)生較大水擊負(fù)荷的電站，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)</p><p>　　規(guī)律較好的調(diào)速器，以減少水擊壓力。</p><p>　?、軐τ谌萘枯^小、在系統(tǒng)中地位不重要、經(jīng)常承擔(dān)基荷的機(jī)組，宜選用調(diào)節(jié)方式簡單、</p><p>　　性能穩(wěn)定、價格便宜的調(diào)速器以節(jié)省投資。</p><p>　　⑤選擇調(diào)速器應(yīng)考慮和相關(guān)設(shè)備的

106、功能匹配和協(xié)調(diào)，避免高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品結(jié)合，</p><p>　　通訊不通暢，利用率不高造成不必要的浪費(fèi)。</p><p>　?。?）、中小型調(diào)速器的調(diào)速功估算</p><p>　　經(jīng)驗公式： A=（20～25）Q </p><p>　　=（20～25）×12.60</p><p>　　=1955～24

107、44 （kg·m）</p><p>　　根據(jù)計算結(jié)果，結(jié)合型譜選擇合適類型的調(diào)速器。本設(shè)計選擇YT—3000型。</p><p><b>　　2、起重吊車</b></p><p>　　所吊運(yùn)的最重部件為發(fā)電轉(zhuǎn)子，根據(jù)所吊運(yùn)的最重部件，選用30/5噸的電動橋式吊車，跨度L=10.1m。</p><p><

108、b>　　五、廠房內(nèi)部布置</b></p><p>　　水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的廠內(nèi)布置，是廠房設(shè)計的主要內(nèi)容之一，包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、調(diào)速器及其它附屬設(shè)備在廠內(nèi)的合理位置，布置形式、工作通道主副廠房的屏幕尺寸應(yīng)兼顧緊湊、合理、安裝、運(yùn)行、檢修方便安全、投資等等。</p><p>　　水電站的主廠房是安裝水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備的場所，根據(jù)設(shè)備布置的需要通常在高度方向上分

109、為數(shù)層。廠房內(nèi)部部長應(yīng)根據(jù)機(jī)電布置、設(shè)備安裝、檢修及運(yùn)行要求結(jié)合水工結(jié)構(gòu)布置統(tǒng)一考慮。</p><p>　　1、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置</p><p>　　發(fā)電機(jī)層為安放水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備和儀表表盤的場地，也是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī)組、監(jiān)視儀表的場所。主要設(shè)備有發(fā)電機(jī)、調(diào)速器、主變檢修坑、機(jī)旁盤、樓梯、吊物孔等。</p><p><b>　?。?）、機(jī)旁盤<

110、;/b></p><p>　　與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房的上游墻。</p><p><b>　　（2）、調(diào)速器</b></p><p>　　與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車的工作范圍之內(nèi)。</p><p><b>　?。?）、勵磁盤</b></p><p&

111、gt;　　為控制勵磁機(jī)運(yùn)行而設(shè)置，布置在發(fā)電機(jī)近旁。</p><p><b>　?。?）樓梯</b></p><p>　　每隔一段距離需要設(shè)置一個樓梯，一般兩臺機(jī)組設(shè)置一個。由發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)層設(shè)兩個樓梯，分設(shè)在主廠房的兩端，便于運(yùn)行人員到水輪機(jī)層巡視和操作，及時處理事故。樓梯不能破壞發(fā)電機(jī)層樓板的梁格系統(tǒng)。</p><p><b>

112、　　（5）、吊物孔</b></p><p>　　在吊車起吊范圍內(nèi)設(shè)供安裝檢修的吊物孔，以溝通上下層之間的運(yùn)輸，布置在既不影響交通又不影響設(shè)備布置的地方，其大小與吊運(yùn)設(shè)備的大小相適應(yīng)，平時用鐵蓋板蓋住。</p><p>　　2、水輪機(jī)層設(shè)備布置</p><p>　　水輪機(jī)層是發(fā)電機(jī)層以下、蝸殼大塊體混凝土以上的這部分空間。一般布置調(diào)速器的接力器、水力機(jī)械輔

113、助設(shè)備（如油、氣、水管路）、電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)引出線、中性點引出線、接地等）、廠用電的配電設(shè)備。</p><p>　?。?）、調(diào)速器三接力器</p><p>　　位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機(jī)蓋頂連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處，因為該處的混凝土厚度最大。</p><p><b>　　（2）、電氣設(shè)備</b></p><p&g

114、t;　　發(fā)電機(jī)引出線和中性點側(cè)都裝有電流互感器，一般安裝在風(fēng)罩外壁或機(jī)墩外壁上。小型水電站一般不設(shè)專門的出線層引出母敷設(shè)在水輪機(jī)層上方，而各種電纜架設(shè)在其下方。水輪機(jī)層比較潮濕，對電纜不利，對發(fā)電機(jī)引出母線要加裝保護(hù)網(wǎng)。</p><p>　?。?）、油、氣、水管道</p><p>　　一般沿墻敷設(shè)布置在溝內(nèi)。管道的布置應(yīng)與使用和供應(yīng)地點相協(xié)調(diào)，同時避免與其他設(shè)備相互干擾，且與電纜分別布置在

115、上下游側(cè)，防止油、氣、水滲漏對電纜造成影響。</p><p>　?。?）、水輪機(jī)層上、下游側(cè)設(shè)必要過道。過道寬度為1.5m，水輪機(jī)機(jī)墩壁上設(shè)進(jìn)人孔，寬度為1.2m，高度2.0m。</p><p><b>　　3、蝸殼層的布置</b></p><p>　　蝸殼層除過水部分外，均為大體積混凝土。</p><p><b&

116、gt;　?。?）、進(jìn)人孔</b></p><p>　　在下部塊體結(jié)構(gòu)中要設(shè)有通向蝸殼和尾水管的進(jìn)人孔，并設(shè)置通道。進(jìn)人孔直徑為0.6m，進(jìn)人通道尺寸1.5×1.0m。</p><p>　?。?）、檢查、排水廊道</p><p>　　在蝸殼層以下的下游側(cè)設(shè)檢查、排水廊道，作為運(yùn)行人員進(jìn)入蝸殼、尾水管檢查的通道。</p><p&

117、gt;<b>　?。?）、集水井</b></p><p><b>　　位于全廠最低處。</b></p><p><b>　?。?）、排水泵室</b></p><p>　　布置在集水井的上層，有樓梯、吊物孔與水輪機(jī)層連接。</p><p><b>　　4、安裝間的布置&

118、lt;/b></p><p>　　安裝間設(shè)在主廠房的右側(cè)，地面高程與發(fā)電機(jī)層地面高程同高，長度取一個機(jī)組段長度，其面積可以滿足一臺機(jī)組安裝與檢修的需要。上游側(cè)設(shè)有2.5×3.0m的吊物孔，蓋有承重板。下游側(cè)設(shè)有5.0m×8.0m的變壓器坑，上鋪承重板。安裝間進(jìn)廠大門為6.0m×6.0m。</p><p>　　5、尾水平臺及尾水閘門室布置</p>

119、;<p>　　由于選擇的尾水管出口寬度為4.4m，小于10m,則不需設(shè)置單支墩。即每個尾水出口只設(shè)一孔出口。電站共設(shè)兩套尾水閘門。用一臺2×5t移動式啟閉機(jī)操作。在1號和4號機(jī)組尾水閘墩的高程處設(shè)兩個尾水閘門室，存放尾水閘門。</p><p>　　根據(jù)尾水管的長度、吊運(yùn)閘門及交通要求。尾水平臺的寬度取3.2m,高程與發(fā)電機(jī)層樓板及回車場地面高程相同。</p><p>

120、;　　六、主廠房高程及平面尺寸</p><p><b>　?。ㄒ唬S房高度</b></p><p>　　1、水輪機(jī)安裝高程▽r</p><p>　　水輪機(jī)安裝高程為▽r =181.4m</p><p>　　2、尾水管底板高程▽w</p><p>　　▽w = ▽r –b0/2-h= 181.4-0

121、.365/2-3.36=177.86 m</p><p>　　式中：h——尾水管高度取3.36m。</p><p>　　3、廠房基礎(chǔ)開挖高程▽F</p><p>　　▽F = ▽w -S= 177.86-1.5= 176.36 m</p><p>　　式中：S——尾水管底板厚度</p><p>　　初設(shè)階段，巖基S=1

122、.0～2.0m；土基S=3～4m，此處S取1.5m。</p><p>　　4、水輪機(jī)層地面高程▽1</p><p>　　▽1 =▽r +ρ+δ=181.4+1.0+1.0=183.4m</p><p>　　式中：ρ——金屬蝸殼的保護(hù)層，取1.0m </p><p>　　δ——蝸殼進(jìn)口半徑，取1.0m</p><p>　

123、　5. 發(fā)電機(jī)裝置高程▽G</p><p>　　▽G =▽1+h孔+h梁=183.4+2+1=186.4m</p><p>　　式中：h孔——進(jìn)人孔高，取2m </p><p>　　h梁——進(jìn)人孔頂部混凝土厚度，取1m</p><p>　　6. 發(fā)電機(jī)層樓板高程▽2</p><p>　　▽2 =▽G +