【正文】 引水 建筑物 及廠房設(shè)計(jì) 參考 目 錄 摘要 ??????????????????????????????? 1 前言 ???? ??????????? ???????????????? 3 1 綜合說(shuō)明 ???????????????????????????? 4 2 樞紐布置 ??? ??????????? ?????????????? 8 3 進(jìn)水口設(shè)計(jì) ?????????????????????????? 13 3． 1 進(jìn)水口型式選擇 ????????????????????? 13 3． 2 進(jìn)水 口布置 ?????????? ????????????? 14 4 引水隧洞設(shè)計(jì) ???????????????????????? 22 5 調(diào)節(jié)保證計(jì)算 ??????????? ???????????? 23 5． 1 調(diào)保計(jì)算的任務(wù)與標(biāo)準(zhǔn) ??? ????????????? 23 5． 2 各 工況下的調(diào)保計(jì)算 ?? ??????????????? 24 6 調(diào)壓室設(shè)計(jì) ???????????? ????????????? 28 6． 1概述?????????????????????????? 28 6. 2 調(diào)壓室的基本要求與設(shè)置條件 ?????????????? 28 6. 3 調(diào)壓室水力計(jì)算 ????????????????????? 29 7 壓力管道設(shè)計(jì) ?? ????????? ?????????? 33 7． 1供水方式選擇?????????????????????? 33 7． 2 壓力管道結(jié)構(gòu)形式 ??????? ?????????? 33 分岔管設(shè)計(jì) ?? ???????? ??????????? 34 8．蝸殼與尾水管的單弦圖繪制 ???????????????? 36 蝸殼設(shè)計(jì) ?? ?? ?????? ??????????? 36 尾水管設(shè)計(jì) ?? ?????? ????????????? 39 9 結(jié)構(gòu)計(jì)算 ???? ??????? ???????????? 44 隧洞結(jié)構(gòu)計(jì)算 ?? ????? ???????????? 44 高壓管道結(jié)構(gòu)計(jì)算 ?? ??? ???????????? 53 吊車梁結(jié)構(gòu)計(jì)算?? ???? ?????????????? 61 ???????????????????????? 61 發(fā)電機(jī)及起重機(jī)確定?? ? ??????????????? 61 廠房設(shè)計(jì)及布?????????????????????? 致謝 ?????????? ??? ???????????????? 85 附錄 ????????????????????????????? 86 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 87 摘 要： 關(guān)鍵詞： 1,2,3,4,5。 英文摘要： Keywords： 前言 。。 1 綜合說(shuō)明 水電站位于 某 縣的方石峽谷 ，本站為引水式水電站，電站水庫(kù) 為多年調(diào)節(jié)水庫(kù)，庫(kù)容為 億立方米，裝機(jī)容量為 50 萬(wàn)千瓦，水頭為 ~，本電站為中大型電站。 基本資料 ． 1流域概況及樞紐布置區(qū)的地理特征 水電站位于湖南資興縣鎮(zhèn)上游十一公里的方石峽谷，地理坐標(biāo)：東經(jīng) 113176。10′∽ 113176。 50′ ,北緯 25176。 30′∽ 25176。 55′，峽谷兩岸山高大于 500 米，岸坡45176?！?50176。，兩岸對(duì)稱，呈典型“ V”型河谷，高程 285 米以下。河谷寬高比約為 2∶ 1，基巖堅(jiān)硬完整，地形地質(zhì)條件優(yōu)越。常水位時(shí)水面寬 20∽ 40 米，水深 1∽ 3 米，水下覆蓋有砂卵石夾塊石， 厚 ∽ 米，岸坡基石裸露，沖溝發(fā)育，巖石受節(jié)理裂隙切割，崩落巖石形成險(xiǎn)灘急流。 1． 1． 2水文氣象特征 壩址區(qū)氣候溫和，多年平均氣溫 ℃。最高氣溫 42℃，最低氣溫 10℃。壩址以上多年平均降雨量 1645 毫米，雨量多集中在春夏之交，歷年平均風(fēng)速為2 米 /秒，歷年最大風(fēng)速為 25 米 /秒。壩址多年平均流量 144 立方米 /秒，相應(yīng) 徑流量 億立方米。水庫(kù)正常蓄水位 285 米，死水位 237 米，汛期防洪限制水位 284 米。正常蓄水位以下庫(kù)容 億立方米，死水位以下庫(kù)容 億立方米， 有效庫(kù)容 億立方米，庫(kù)容系數(shù)高達(dá) ，為國(guó)內(nèi)已建和在建水電工程調(diào)節(jié)性能最好的水庫(kù)。 1． 1． 3工程地質(zhì)概況 壩址基巖為寒武、震旦系淺變質(zhì)巖和侏羅紀(jì)花崗巖。兩者接觸較好，變質(zhì)巖為淺變量細(xì)砂巖、角巖、硅質(zhì)巖和板巖，分布在 300 米高程以上?；◢弾r為燕山早期侵入體，大致可分為中細(xì)粒斑狀花崗巖和粗?；◢弾r。分布在 300 米高程以下花崗巖巖性致密堅(jiān)硬均一，新鮮巖石飽和極限抗壓強(qiáng)度 1500 千克 /平方厘米，摩擦系數(shù)：巖石與巖石 ∽ ，巖石與混凝土為 ∽ ，變形模量為 30∽ 40 104 千克 /平 方厘米。 壩址區(qū)受新華夏構(gòu)造系控制，主要構(gòu)造有兩組：一組走向北東 60∽ 70度， 傾向東南，傾角 70∽ 80度，如 K4∽ K12等裂隙和 F F3等斷層；破碎帶一般為 ∽ 米，另一組走向北西 340∽ 350 度，傾向北東，傾角 70∽ 85 度。兩組裂隙構(gòu)成盤格式構(gòu)造。巖石風(fēng)化不嚴(yán)重，兩岸卸荷裂隙較發(fā)育，深有 10∽ 14 米，裂隙面較粗糙，多具風(fēng)化現(xiàn)象，個(gè)別有夾泥地區(qū)地下水以裂隙水為主，大氣降雨補(bǔ)給季節(jié)影響很大。 左岸在壩址下游 900 余米有一河灣（鐮刀灣），從壩址到鐮刀灣所經(jīng)過(guò)的區(qū)域，除地表局部段為硅質(zhì)板巖外，外部均為 細(xì)粒斑狀花崗巖，巖石新鮮完整，具有建造引水隧洞，地下洞室，調(diào)壓井，地面廠房等建筑物的優(yōu)良的地質(zhì)條件。 壩址處于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定地段，經(jīng)廣州地震大隊(duì)，地震基本烈度為 6 度，引水建筑物及廠房設(shè)烈度按 7 度考慮。 壩址上游為中高山峽谷區(qū)，盛產(chǎn)木材，壩址中下游屬于低山丘陵和陵盆地區(qū)，是湖南產(chǎn)糧區(qū)之一，有我國(guó)南北交通大動(dòng)脈京廣鐵路通過(guò)，主要城鎮(zhèn)有衡陽(yáng)、長(zhǎng)沙等市。 本電站距彬州約 45 公里，有公路相接，壩址右岸有新修鐵路， 15 公里與京滾廣鐵路的許 —— 三支線木根車站通接，對(duì)外交通方便，壩址以下 17 公里有鯉魚江火 電廠現(xiàn)在裝機(jī) 萬(wàn)千瓦，是本電站施工的主要電源。 樞紐簡(jiǎn)介 (1)樞紐效益及建筑物級(jí)別 水電站的開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼有防洪、航運(yùn)、工業(yè)用水等綜合效益， 電站在系統(tǒng)中的作用是進(jìn)行電力補(bǔ)償調(diào)節(jié)，提高枯水期出力及系統(tǒng)的可靠性，水電站正常高水位為 285 米高程相應(yīng)的庫(kù)容為 億立方米，有效庫(kù)容 億立方米，庫(kù)容系數(shù)高達(dá) 調(diào)節(jié)性能極好。為充分發(fā)揮本電站與其他電站聯(lián)合運(yùn)行的補(bǔ)償效益 ,裝機(jī)容量定為 50萬(wàn)千瓦，年平均發(fā)電量 億度。電站裝機(jī)四臺(tái)，單機(jī)容量 萬(wàn)千瓦。電站近期與臨近的大 水電站配合運(yùn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用大，遠(yuǎn)期將成為華中電網(wǎng)主要調(diào)峰與事故備用的電源點(diǎn)。為保證下游工農(nóng)業(yè)的均衡用水，在下游出口已開工修建小水電站形成反調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)建成后，將提高下游 萬(wàn)畝農(nóng)田、京廣線耒陽(yáng)站及已建白漁潭水電站調(diào)節(jié)，可保證下泄量不小于 30 立方米 /秒，不僅能改善下游航運(yùn)條件，而且還可以滿 足下游工農(nóng)業(yè)用水的需要及梯級(jí)水電站的效益。水庫(kù)面積 160 平方公里，可用于發(fā)展養(yǎng)殖，同時(shí)利用庫(kù)區(qū)人文和自然景觀開發(fā)旅游業(yè)。 (2)擋水建筑物 壩型為變圓心半徑混凝土雙曲拱壩，體型及壩體參數(shù)見附表。 大壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)建 筑物，按千年一遇洪水設(shè)計(jì)，可能最大洪水保壩，拱冠斷面由兩條光滑曲線組成，底部高程 137 米，壩頂高程 294 米，壩高 157 米底 厚 35 米厚高比 ，壩頂寬 7 米。 (3)泄水建筑物 壩身兩岸潛孔滑雪式溢洪道，左右岸各布置兩孔，潛孔進(jìn)口底板高程 256 米，孔口尺寸為 18 米（寬高），滑雪槽沿其走向盡量按接近地形表面布置，挑流鼻坎與大壩分離，布置原則是使溢洪道既有充裕的泄洪能力，又將能量大速度高的水流送到遠(yuǎn)離樞紐建筑物的下游，右岸右孔總長(zhǎng) 米，右岸左孔 總長(zhǎng) 米，左岸右孔總長(zhǎng) 米，左岸左孔總長(zhǎng) 米，在正常水位 285 米，水舌挑距 165 米或 170 米。 為加大汛期泄洪量，并考慮人防和對(duì)大壩維修檢修，設(shè)置了兩條放空洞，均布置在右岸，分別為一級(jí)放空洞和二級(jí)放空洞。一級(jí)放空洞：進(jìn)口底板高程為 222 米，兼作泄洪洞，當(dāng)庫(kù)水位達(dá) 米時(shí)參加泄洪。 二級(jí)放空洞：進(jìn)口高程為 170 米，用于水庫(kù)放空，后期導(dǎo)流及導(dǎo)流洞關(guān)閉后供水，大壩維護(hù)檢修時(shí)，可利用上游圍堰將水位降到 米高程以下，圍堰與大壩之間的基坑可以抽水。 (4)廠房 考慮到廠房為壩后地面式，故其防洪標(biāo)準(zhǔn)按失事后只是不能 發(fā)揮發(fā)電效益，但不會(huì)造成下游大的災(zāi)害，決定工程降低一等考慮。廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)為：洪水頻率按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，相應(yīng)下游尾水位 米；千年一遇洪水校核，相應(yīng)下游尾水位 米。廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)按 50 年一遇設(shè)計(jì)。廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定為2級(jí)建筑物。 (5)木材過(guò)壩設(shè)施 設(shè)計(jì)年過(guò)壩量 30 萬(wàn)立方米，永久過(guò)木建筑物為右 岸縱向圓木傳送機(jī)過(guò)壩，壩下設(shè)置集材場(chǎng)，利用現(xiàn)在施工鐵路裝車外運(yùn) . 2．樞紐布置 水能開發(fā)方式的選擇 表一 關(guān)于“壩式水電站”與“引水式電站”的選擇論證 水電站型式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 壩式水電站 1． 引用流量大， 2． 水能利用充分。 3． 同時(shí)滿足防洪， 4． 發(fā)電，洪水等興利要求。 電站投資大， 工期長(zhǎng) 河道坡降較緩， 流量大， 具有筑壩建庫(kù)的條件。 引水式電站 1． 水頭相對(duì)較高， 2． 電站庫(kù)容小， 3． 基本無(wú)淹沒損失。 4． 工程量小，單位造價(jià)低。 引用流量低， 水能利用率太低， 無(wú)水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流， 綜合利用率低。 河道坡降陡， 流量小的山區(qū)性河段。 綜合具體情況，比較如下： 1． 水頭利用： 據(jù)規(guī)劃，采用壩式，電站正常水頭約為 米。采用引水式時(shí)，約增加 5 米的水頭。 2． 地形條件： 據(jù)勘測(cè)資料 知，壩址處地形：峽谷呈 V 形。河谷寬高比為 2： 1，建壩式廠房，空間布置上擁擠，建筑物之間相互干擾大，選用引水式電站時(shí)，則可 避開這些問題。 3．地質(zhì)條件： 據(jù)地質(zhì)勘測(cè)知，壩址左岸距下游鐮刀灣區(qū)域，地質(zhì)條件良好，具有建造引水隧洞，調(diào)壓井，地面廠房的優(yōu)良條件。 4．電站周邊環(huán)境： 采用壩式時(shí)，廠房位于深山峽谷內(nèi)，交通閉塞，工作人員生活條件較差。當(dāng)采用引水式時(shí)，廠房下移一千米左右，地形多為低山，丘陵，并且有公路相通，距離施工的主要電源“鯉魚火電廠 ”近，施工也方便。 電站建成后，電站工作人員也有了較好的生活環(huán)境，對(duì)于電站的運(yùn)行管理，機(jī)械維修也較為方便。 綜合上論證：選擇引水式水電站較優(yōu)。 電站引水 方 式的選擇 表二 關(guān)于“有壓引水”與“無(wú)壓引水”的選擇論證 引水形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 有壓引水 1． 對(duì)庫(kù)水位變化不敏感， 有效引水多。 2． 利用巖體抵抗內(nèi)水壓力， 防滲漏。 3． 對(duì)地形條件依賴不大， 引水線路不長(zhǎng)。 4． 運(yùn)行管理方便。 1． 施工難度大， 2. 施工環(huán)境惡劣。 3． 單位造價(jià)高。 4． 水土損失大。 無(wú)壓引水 1． 施工方便， 多為地表施工（明渠）。 2． 水頭損 失小 3． 單位造價(jià)低。 1． 對(duì)庫(kù)水位變化較為敏感。 2． 引用水量較少。 3． 對(duì)地形條件依賴大， 4． 運(yùn)行管理費(fèi)用較高。 5． 防污，防砂， 防冰問題突出。 綜合體情況，比較如下： 1． 地質(zhì)條件： 從壩址到鐮刀灣地區(qū)，除局部地區(qū)為硅質(zhì)板巖外，外部均