【正文】 和起重設備等主要輔助設備的選擇； 進行廠區(qū)和廠房內(nèi)部布置，決定廠房的輪廓尺寸； 繪制設計圖紙 5 張（引水線路圖、樞紐布置圖、廠房橫剖面圖、發(fā)電機層及水輪機層平面圖） 編寫設計說明書一份，說明工程概況、設計依據(jù)、設計參數(shù)比選、各建筑物尺寸的確定過程。 水電站課程設計 3 工程概況 工程 的 綜合說明 HF 是安徽省的政治、經(jīng)濟、文化中心，也是全國重要的科教基地，位于江淮之間，正以 “ 快速、健康、持續(xù) ” 發(fā)展為目標，逐步建成全方位、多功能、綜合性的現(xiàn)代化大城市。 董鋪 水庫位于南淝河上游， 合肥 西北部，流域面積 平方公里，水質(zhì)良好，是 合肥 的優(yōu)質(zhì)供水源。 合肥 市已動工興建的 大方郢 水庫，可與 董鋪 水庫聯(lián)合運行， 對流域內(nèi)優(yōu)質(zhì)水加大了調(diào)節(jié)度，但因兩庫天然來水量少，依然無法滿足 HF 市對優(yōu)質(zhì)水的需要量。九五年以來，利用 董鋪 水庫和 P 灌區(qū)的滁河干渠相通的特點，已從 P 灌區(qū)引水入肥。供水工程，就是修建供水專線，連接 DP 水庫、 DFY 水庫和其上游的三大水庫。從 P 灌區(qū)總干渠把產(chǎn)自大別山的天然優(yōu)質(zhì)水引入供水專線，經(jīng)南淝河，入 DP 水庫，源濟 HF 市的城市供水，實現(xiàn)HF 市供水工程規(guī)劃提出的目標。 工程的 水文氣象及自然地理 供水工程地處安徽省 P 灌區(qū)內(nèi)，界于滁河干渠與大蜀山分干之間。 P 灌區(qū)位于東經(jīng) 。至 。，北緯 。至 。，地處安徽省中西部地區(qū)，轄六安地區(qū)的壽縣、六安、舒城、 HF 市的肥東、肥西、長豐等縣市，是一個以灌溉為主，兼營水力發(fā)電、城市供水、航運、水產(chǎn)和多種經(jīng)營的大型綜合利用水利工程。灌區(qū)周邊：西抵 P 河；北以 米高程的沿淠洼地、正南洼地、壽西湖洼地和瓦埠湖的邊緣以及朱集、莊墓提灌區(qū)為界；東邊與爐橋、駟馬山兩提灌區(qū)接壤；南以杭埠河灌區(qū)以及肥西、肥東、 HF 市郊區(qū)的沿巢提灌區(qū)為界。供水工程所屬的 P 灌區(qū)，地處濕潤季風氣候帶。其特征是：季風顯著，雨量集中。灌區(qū)氣候受冷鋒、低渦及臺風等因素影響，冬冷夏熱，四季分 明，無霜期較長，光、熱、水配合良好，適宜各類農(nóng)作物生長。由于本域?qū)儆跉夂蛏系倪^渡帶，年際間季風強弱程度不同，進退的早遲不一，因而年際氣候變化較大，造成雨水不均，常引起旱澇災害。據(jù)氣象站資料，本地區(qū)多年平均氣溫為 － ℃。一年中最熱是7 月份，月平均氣溫為 － 28℃，極端最高氣溫多年平均 38℃左右；最冷是 1月份，月平均氣溫 ℃，多年平均極端最低氣溫為零下 10℃左右。全灌區(qū)無霜期多年平均 210－ 230 天，年際差別較大，最長可達 270 天，最短為 170 天。一水電站課程設計 般年份初霜出現(xiàn)在 11 月上旬，終霜在次年 3 月下旬結束，初霜出現(xiàn)一般北早南遲，山區(qū)早于丘陵，而終霜則相反。 由于地處濕潤季風氣候帶，灌區(qū)四季分明，降雨蒸發(fā)年際間差別很大。例如干旱年份： 1966 年、 1967 年和 1978 年均為大旱年，年度雨量分別為 毫米、 毫米及 毫米，只有多年平均值的 %， %和 %，主要灌溉期的雨量分別為 、 ，只有多年平均值的 %、%和 %。同時干旱年份降雨量小而蒸發(fā)量大。這三年全年度的灌區(qū)平均蒸發(fā)量分別為 、 ，為多年平均值的的 127%、120%及 114%；主要灌溉期的灌區(qū)平均蒸發(fā)量分別為 毫米、 毫米及 毫米，為多年平均值的 134%、 124%及 118%。 而雨量充沛年份如： 1951975 和 1991 年，年度雨量分別為 毫米、 毫米及 毫米，占多年平均值的 %， %和 153%。這三年全年度的灌區(qū)平均蒸發(fā)量分別為 毫米、 毫米及 毫米，為多年平均值的的 85 %、 %及 %。 工程地質(zhì) 供水工程上段自 P 河總干渠將軍嶺樞紐，設進水閘布專線至袁灣村附近，下段利用袁灣河，經(jīng)南淝河入 DP 水庫。供水專線沿線為低山區(qū)和崗區(qū)，地形沿擬建專線高低起伏不平?？傮w地勢：從專線進口（將軍嶺閘樞紐）副出口（袁灣村附近）逐漸降低，地面高程 26～ 50m。進出口自然落差約 24 米。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，供水專線地層在勘探范圍內(nèi)自上而下依次是：堤身填土、中～重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土和粘土、全風化砂巖、強風化砂巖 5 層。第 1 至第 4 層呈紫紅色，稍濕、堅硬；強風化砂巖層未揭穿，也呈紫紅色，稍濕、堅硬。從將軍嶺閘到袁灣村地段，地層主要以 3 層粘土、粘質(zhì)粘土為主，局部地段為 2 層中～重粉質(zhì)壤土。第 3 層層位相對穩(wěn)定，強度較高，工程地質(zhì)條件較好，但土具有弱膨脹性。2 層土由于壓縮變形略偏大，條件相對較差，但也能滿足輕型建筑物對地基的要求。供水專線基本位于肥西縣境內(nèi)，地層均為中生界侏羅系以來地層，地震烈度為六度，對本工程對抗震可不做特別要求。工程所在場地內(nèi)無明顯含水地層，地下水為潛水或上層滯水，地下水位大致隨地形起伏變化。工程勘察期間測得地下穩(wěn)定水位為 ～ ，高程 ～ 。場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的污染源。 水電站課程設計 水電站工程 本電站是該引水工程的重要組成部分，根據(jù)工程總體布置：設計引水流量18m3/s，引水線進口（將軍嶺閘樞紐）至出口（袁灣村附近的袁灣）地勢逐漸降低，其中：進水口將軍嶺渠底高程 ，多年平均設計水位 ，最高洪水位 ；袁灣河最低水位 26m，多年平均設計水位 ， 100 年一遇洪水位。 水電站課程設計 4 水電站引水系統(tǒng)的設計 引水線路的的選擇 引水管定線的原則如下： 1)與城鄉(xiāng)規(guī)劃相結合； 2)為節(jié)省投資，盡量縮短線路長度； 3)減少拆遷，少占農(nóng)田； 4)便于管渠施工與運行維護； 5)保證引水水量及水質(zhì)的安全。 由水源引水，在供水工程中，通常采用雙路管線，目的在于增加供水保證程度，但同時也增加了工程投資和水頭損失。在本項目中，可考慮引水系統(tǒng)的水先進入 D 水庫，然后才進入凈水廠，有了 D 水庫的調(diào)節(jié)，引水系統(tǒng)可采用一條，以節(jié)省投資。 經(jīng)比較引水系統(tǒng)線路選擇見 圖 1 供水專線管線 1:10000 布置圖。 引水系統(tǒng)斷面型式的選擇 引水道的功用 及方案選擇 引水道的功用是集中落差，形成水頭，并將水流輸送到壓力管道引入機組，然后將發(fā)電后的水流排到下游。 引水系統(tǒng)斷面主要有以下三種方案 ： ① 明渠引水；② 無壓暗管引水； ③ 壓力管引水。現(xiàn)對三個方案的優(yōu)劣分析如下： 方案一： 明渠引水。利用天然河道或人工輸水渠道及配套設施來實現(xiàn)水 量從水源輸往前池壓力鋼管發(fā)電或是支渠灌溉。明渠引水的優(yōu)點：挖掘方便，布局 自由，節(jié)約材料，不需要過度 考慮地理位置。明渠的缺點：明渠輸水沿線 水質(zhì) 容易遭到污染，還有可能 被農(nóng)戶 私自截水灌溉，使供水量得不到保證；長明渠引水式水電站前池水位過低可能導致壓力鋼管進口處產(chǎn)生漏斗狀吸氣旋渦 ,造成壓力鋼管吸入空氣及漂浮物 ,從而使機組產(chǎn)生 噪音和振動。 方案二 ： 無壓暗管引水。利用埋管把無壓水流輸送到所需的地方的一種引水方式。其優(yōu)點是：管道布置靈活方便，管道位置選擇比較自由，而且 往往可以縮短管道長度，在不適宜修建明渠的地段采用暗管可以取得很好的效果。 缺點 :由于暗管中水流為無壓水流，導致暗管底部及水面以下側邊的圍巖承受水重，很容易因外壓力過大而塌毀； 而且 維修不方便，施工也較困難。 方案三： 壓力管道引水。 壓力管道是從水庫或引水道末端的前池或 調(diào)壓室，將水在有壓的狀態(tài)下引入水輪機的輸水管。其優(yōu)點是：能 使水質(zhì)和水量在輸送途中得 到 最好的保證；管道 布置方便靈活；利用圍巖抗力可以使鋼管厚度減小。 缺水電站課程設計 點： 有壓管道的構造復雜，施工技術要求也高；管道容易因內(nèi)水壓力破壞或 因外壓而失穩(wěn)。 此項目在對下游供水的同時可以利用這將近 20m 的 水能來發(fā)電，但是其主要功用是引水， 要求引水系統(tǒng)要有符合要求的輸水能力，減少水頭損失，保證水質(zhì)。 從便于管理，保護水質(zhì)、水量， 占用農(nóng)田少的角度出發(fā)，引水系統(tǒng)形式選擇方案三 —— 壓力管道 引水 。 壓力管道斷面的形式 壓力管道斷面的形式有門洞型、圓管型、矩型。 （ 1）門洞型壓力管引水斷面適用于大流量、引水線路過長的工程。一般是開挖基礎然后進行混凝土澆筑并采用鋼板襯砌，工程量較大，施工工序多。而該引水工程路線需要穿過村莊及農(nóng)田，地層不是很穩(wěn)定，也不適宜大規(guī)模的基礎開挖。（ 2）圓管型壓力管引水斷面。圓形管道過水能力大，對于小流量的引水工程可以 預制，現(xiàn)場裝配，能節(jié)省施工周期，并且在工程中應用廣泛，適用多種地形，并且能明管輸水。（ 3）矩型壓力管引水斷面。矩形壓力管道一般多采用混凝土澆筑，埋于地下，施工 周期長，檢修不便，而且過水能力沒有圓管好 。經(jīng)綜合比較 這里選擇圓管形斷面。 管道斷面