【正文】 水錘壓力在機(jī)組丟棄負(fù)荷的情況下一般分為兩種情況，一是在設(shè)計(jì)水頭下丟棄全部負(fù)荷，二是在最大水頭下丟棄全部負(fù)荷。尾水管進(jìn)口的允許最大真空度高度為 m9~8 水柱高。初步判斷時(shí)一般 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 30 可以采用有壓引水道慣性時(shí)間值 wT 來(lái)作為是否設(shè)置調(diào)壓室的條件。 圖 35 引水道線路圖 調(diào)壓室設(shè)計(jì) 一般來(lái)說(shuō)對(duì)，于有壓引水道，水錘是造成水力損失的重要原因之一。兩條引水隧洞進(jìn)水口都設(shè)在壩址上游 80m處， 1線路由于更靠近山體中部故線路較 2線路長(zhǎng) 30~40m，但對(duì)整個(gè)工程施工進(jìn)度影響不大。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 首先，本工程采用有壓岸式進(jìn)水口，在觀察相關(guān)地形后，決定將進(jìn)水口設(shè)在左 岸壩址上游 80m處。 圖 34 進(jìn)水口閘門段斷面圖（單位： m） 通 氣孔和進(jìn)人孔 通氣孔面積計(jì)算按公式 aavQA? 其中 ， aQ 為進(jìn)水口流量，取單機(jī)最大引用流量 smQa /80 3? 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 av 為通氣孔進(jìn)氣流速，一般取 30~50m/s，取為 40m/s 則， 224080 mVQA aa ??? 進(jìn)人孔，其位置位于工作閘門之后，與通氣孔共用一孔，供檢修人員進(jìn)入。若采用單元供水，則施工管線較長(zhǎng)，投資過(guò)大；若采用分組供水，考慮流量大小與投資規(guī)模不適于采用。 有壓式進(jìn)水口又分為岸邊式、塔式與壩式。 副廠房的布置 根據(jù)前面的分析，結(jié)合地形地質(zhì)及施工和工程造價(jià)等方面考慮，將副廠房設(shè)置在廠 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 房上游側(cè)緊靠主廠房 的位置。綜合考慮地形及造價(jià)要求，初步?jīng)Q定將主變?cè)O(shè)在廠房靠近進(jìn)場(chǎng)公路的一側(cè)。 對(duì)方案二，將副廠房布置在主廠房上游側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊；缺點(diǎn)是副廠房中的設(shè)備線路及電氣設(shè)備與進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備易發(fā)生干擾，且施工干擾較大。 mdgG hhh ?????? 2 其中， gh 為機(jī)墩高，查相關(guān)資料可知，即 gh = dh 為定子高，查相關(guān)資料可知，即 dh = 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 mh 為上機(jī)架埋深，即 mh = 則， mdgG hhh ?????? 2 =386+++= 且， ）（ ~ ????? 符合廠房運(yùn)行要求。 主廠房剖面設(shè)計(jì) 主廠房剖面設(shè)計(jì)又被稱為豎向設(shè)計(jì)，主要解決垂直方向空間處理上的問(wèn)題。 對(duì)發(fā)電機(jī)層 332XBA? ?? ? ? 其中， 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑，即 3? = 3? 為發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚，即 3? = A 為風(fēng)罩外壁到下游墻內(nèi)側(cè)的凈距，取為 6m 則， 332XBA? ?? ? ?= m5 5 5 ??? 對(duì)蝸殼 y 方向 2XB y l? ?? 其中， 2y 為 i? 為 0255 時(shí)的 iR ，取為 2y = l? 為混凝土保護(hù)層的厚度，取為 l? = 則， 2XB y l? ?? =+= 因此，廠房寬度為 xs BBB ?? =+= 由橋機(jī)跨度確定廠房寬度，已知跨度 L=16m，如圖 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 圖 25 牛腿部分示意圖 其中，牛腿以上 122 ( 39。 安裝間長(zhǎng)度 安裝間又稱為裝配廠，其寬度與主機(jī)間相同，長(zhǎng)度一般為機(jī)組段長(zhǎng)的 ~。 總長(zhǎng) ac LLLLnL ????? 21)1( ，其中 n 為機(jī)組臺(tái)數(shù)， cL 為機(jī)組段長(zhǎng)度， aL 為裝配場(chǎng)長(zhǎng)度， 1L 為左機(jī)組段長(zhǎng)， 2L 為右機(jī)組段長(zhǎng)，為便于安裝，廠房左端加長(zhǎng) Δ L。 mR ??? mR ??? 出口擴(kuò)散段計(jì)算 出口擴(kuò)散段是一個(gè)水平放置斷面為矩形的擴(kuò)散段，其出口寬度一般與肘管出口寬度相等，其頂板仰角 ? r c t a na r c t a n 2 65 ????? L hh?， 。 進(jìn)口直錐段計(jì)算 由相關(guān)資料，可知 mDhh 4 0 3 9 121 ??? 進(jìn)口錐管的高度為 3 1 2 4 2. 38h h h h h m? ? ? ? ? 錐管的單邊擴(kuò)散角 0433 8 .12DDarctg h? ??? 進(jìn)口錐管上下直徑 3 1. 05 2. 25 2. 36 3 ,Dm? ? ? ?2轉(zhuǎn) 輪 出 口 直 徑 D 由相關(guān)資料，對(duì)混流式水輪機(jī)，錐管的單邊擴(kuò)散角可取 7~9176。 查《水利 機(jī)械 》第二版第 99 頁(yè)中蝸殼進(jìn)口斷面平均流速曲線可知， 蝸殼進(jìn)口斷面平均流速為 cV = sm/ 。綜合比較幾種不同形式電站的優(yōu)缺點(diǎn)，本電站決定選用岸邊引水式廠房，廠址選在左岸下游側(cè)，進(jìn)水口設(shè)在左岸上游，通過(guò)有壓引水隧洞引水。但考慮左岸山體裂隙較為發(fā)育，且開(kāi)挖難度過(guò)大，對(duì)工程穩(wěn)定性有較大的影響，所以在河谷兩岸設(shè)置地下廠房的方式也不理想。 一般來(lái)說(shuō)，河床式廠房較適于河道中下游地區(qū)，水頭較低，單機(jī)容量大的電站；不適于地質(zhì)條件較差，地應(yīng)力分布較為復(fù)雜的地區(qū)。 本工程壩體采用碾壓混凝土重力壩型式，地基以砂巖和泥巖為主，初步判斷廠房類型可設(shè)置為壩后式、河床 式、地下式或岸邊式。 砂巖的天然容重為 ～ ，變形模量為 400～ 500㎏ /cm3，允許承載力為 10～25 ㎏ /cm3。壩頂高程為 435m，最大壩高 65 m，頂部長(zhǎng)度 90 m，左岸擋水壩 54m，右岸擋水壩 36m。河源及河谷地帶降雨量較少，年平均降雨量在 1000～ 3000mm。 懸移質(zhì)最大粒徑 ，中粒徑 ，平均粒徑 。 河道兩岸地表浮土層較厚，且主要由砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，其抗沖刷能力和抗腐蝕、風(fēng)化能力較差，因表層泥土被水流等因素沖刷至河道中形成的泥沙是河道中懸移質(zhì)的主要組成部分。h，年利用小時(shí)數(shù) ，總庫(kù)容 億 3m ，具有季節(jié)調(diào)節(jié)性能。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 1 基本資料 工程概況 玉溪河是某江下游右岸的一條支流，全長(zhǎng) 190km，流域面積 3582 2km ，按自然特性劃分，上 游河道長(zhǎng) 81km，海拔高程一般為 1000~2020m，河道比降 20~30‰，河源至河口總落差 1890m，平均比降 ‰，控制流域面積 3162 2km ，占流域面積的 ％。在決定了廠房類型后，初步設(shè)計(jì)了廠房尺寸及各個(gè)細(xì)部構(gòu)件的尺寸。在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，我遇到了許多的問(wèn)題， 這 也是對(duì)我個(gè)人能力的一次考驗(yàn)。 關(guān)鍵詞 ： 廠房設(shè)計(jì) ； 樞紐布置 ； 引水系統(tǒng) ； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 Abstract This graduation design is mainly pleted by power plant power hub of yuxi hydropower station engineering design,design content mainly includes the yuxi river power station factory building design, general layout, water diversion system design and the corresponding structure design。將副廠房布置在主廠房下游側(cè)，主變場(chǎng)及其他設(shè)施均布置在廠房靠進(jìn)場(chǎng)公路一側(cè)。 設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況采用了引水式廠房，廠址設(shè)在壩址左岸下游 800m 處，引水設(shè)計(jì)采用了岸邊式進(jìn)水口，并通過(guò)有壓隧洞引水 ，隧洞長(zhǎng)約 300m。 閘門尺寸為 ，采用潛孔式平面鋼閘門， 5 根主梁均勻布置，并通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證了其穩(wěn)定性。 Keywords: plant design, layout design, water diversion system, structural design 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 前 言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我 們四年來(lái)所學(xué)所見(jiàn)的一次綜合考評(píng)，也是對(duì)我們這四年來(lái)所見(jiàn)所聞的知識(shí)的一次集中展示。首先要解決的便是廠房類型的問(wèn)題，在綜合考慮玉溪河地形地質(zhì)及施工、造價(jià)等各方面因素后，初選了壩后式、引水式、地下式等三種廠房，綜合比較幾種廠房的優(yōu)缺點(diǎn)后決定采用引水式廠房。因本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)為廠房部分，故對(duì)引水系統(tǒng)部分只進(jìn)行了粗略的計(jì)算，對(duì)調(diào)壓室、水錘損失等細(xì)節(jié)部分沒(méi)有進(jìn)一步涉及。本電站主要任務(wù)是發(fā)電，總裝機(jī)容量為 60MW，保證出力為 ，年平均發(fā)電量 億 KW 工程地質(zhì) 工程所處位置河道兩岸峽谷較為陡峭 ，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，兩岸山體較為破碎，裂隙較多，節(jié)理發(fā)育較為嚴(yán)重，地震基本烈度為 ?7 ，山體滑坡、巖石剝落現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。輸沙量主要集中在汛期 5～ 10 月，占全年的 ％，其中 7～8月占全年的 ％。玉溪河流域地形有利水汽輸入和抬升，降雨量較為豐沛，但由于地形變化復(fù)雜，降雨量各地相差較大 .降雨量豐沛有兩個(gè)地區(qū)，一為營(yíng)河一帶 ,年平均降雨量在 1700mm以上，另一地區(qū)是玉溪河中上游，年平均降雨量在 1500mm 以上。 工程特性值 表 1— 1 工程特性值表 水庫(kù)水位 校核洪水位 設(shè)計(jì)洪水位 正常蓄水位 汛期限制水位 死水位 正常發(fā)電死水位 水庫(kù)容積 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 總庫(kù)容（校核洪水位以下） m3 正常蓄水位以下庫(kù)容 m3 調(diào)節(jié)庫(kù)容 m3 死庫(kù)容 m3 水量利用系數(shù)為 ％ 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄流量 3100m3/s（泄洪洞下泄 1160m3/s） 相應(yīng)下游水位 校核洪水位時(shí)最大泄流量 4840m3/s（泄洪洞下泄 1160） 相應(yīng)下游水位 調(diào)節(jié)流量 （電站滿載發(fā)電流量） 相應(yīng)下游水位 最小流量 （單臺(tái)機(jī)組發(fā)電流量） 相應(yīng)下游水位 正常蓄水位時(shí)水庫(kù)面積為 ，回水長(zhǎng)度 工程主要建筑物 擋水壩為碾壓混凝土重力壩，地基特性為砂巖和泥巖，地震基本烈度為 7176。 地面開(kāi)關(guān)站：地基為砂巖，總面積（長(zhǎng)寬）為 40 50m（其中 110kv 開(kāi)關(guān)站 3040m， 35kv 開(kāi)關(guān)室 20 40m）。故選擇 1臺(tái)單小車橋式起重機(jī)，型號(hào)為 100T/20T，具體數(shù)據(jù)如下： 表 1— 3 起重機(jī)參數(shù)表 跨度 16Lm? 起重機(jī)總重 起重機(jī)最大輪壓 起重機(jī)最小輪壓 小車軌距 4400TL mm? 小車輪距 2900TK mm? 大車輪距 6250K mm? 大梁底面至軌道面距離 130F mm? 起重機(jī)最大寬度 8616B mm? 軌道中心至起重機(jī)外端距離 1 400B mm? 軌道中心至起重機(jī)頂端距離 3692H mm? 主鉤至軌面距離： 1474h mm? 吊鉤至軌道中心距離（主） 1226 55 , 19 00L m m L m m?? 副吊鉤至軌道中心距離 mmLmm 2355,1300 43 ?? 軌道型號(hào) 100QU 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 2 樞紐布置 廠房類型確定 根據(jù)基本資料可知，本工程為大（二）型工程，主要建筑物為 2級(jí)，次要建筑物為3級(jí)。 若將廠房與整個(gè)進(jìn)水建筑物連為一體，即設(shè)為河床式電站，廠房本身起擋水的作用。又考慮到河谷兩岸地形地勢(shì)，僅左岸有較為合適的位置。 綜上所述，將廠房設(shè)為壩后式則受地形條件所限，易受壩體影響；若將廠房設(shè)為河床式則受地質(zhì)條件 所限，不宜選用；若將廠房設(shè)在地下，則受開(kāi)挖與地質(zhì)條件所限，穩(wěn)定性不夠。同時(shí)，已知蝸殼進(jìn)口斷面流量 maxQ =80 sm/3 ，設(shè)計(jì)水頭 rH =35m。取一個(gè)斷面計(jì)算，便可繪制出蝸殼單線圖，計(jì)算結(jié)果如下： 表 21 蝸殼單線圖表 ()i?? 3m a x ( / )360iiQ Q m s? ?? ? ?2cFm )(mFci ?? ? 2 ( )i a iR r m??? 0 0 0 0 15 30 45 10 60 75 90 20 105 120 135 30 150 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)