【正文】 公斤 /立米 45 6 天然水位 下游常水位 米 162 實(shí)測(cè)最低水位 米 黃龍灘站 1958 年 2月 25 日 （相應(yīng)流量） 立米 /秒 19 實(shí)測(cè)最高洪水位 米 黃龍灘站 1937 年 9月 26 日 （相應(yīng)流量） 立米 /秒 160， 00 調(diào)查最高洪水位 米 黃龍灘站 1867 年 水庫(kù)特性 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 水庫(kù)水位 正常高水位 米 設(shè)計(jì)洪水位（ p=1%） 米 壩址洪水位 校核洪水位（ p=%） 米 壩址洪水位 非常洪水位（ p=%） 米 253． 5 壩址洪水位 死水位 米 非常死水位 米 2 水庫(kù)面積 平方公里 32 正常高水位 3 水庫(kù)容量 總庫(kù)容 億立米 校核洪水位以下 調(diào)節(jié)庫(kù)容 億立米 死庫(kù)容 億立米 米以下 4 庫(kù)容系數(shù) 5 調(diào)節(jié)特性 季調(diào)節(jié) 6 徑流利用系數(shù) 樞紐下泄流量及相應(yīng)下游水位 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大下泄流 立米 /秒 12， 130 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 量 相應(yīng)下游水位 米 2 校核洪水時(shí)最大下泄流量 立米 /秒 14， 250 相應(yīng)下游水位 米 178． 0 3 非常洪水時(shí)最大下泄流量 立米 /秒 相應(yīng)下游水位 4 設(shè) 計(jì) 枯 水 段 調(diào) 節(jié)流 量（ p=95%） 立米 /秒 相應(yīng)下游水位 米 161． 6 主要建筑物特性 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 攔河壩 壩型 混凝土重力壩 壩頂高程 米 252 最大壩高 米 107 壩頂總長(zhǎng) 米 371 攔河壩控制點(diǎn) 米 {X=； Y=} {X=； Y=} 2 泄洪建筑物 ⑴ 潛孔溢洪道 孔數(shù) 孔 6 堰頂高程 米 227 堰頂寬度 米 12 一孔 單寬流量 立米 /秒，米 116 設(shè)計(jì)情況 消能方式 挑流 差動(dòng)式鼻坎 閘門尺寸（寬高） 米 12 10 設(shè)計(jì)泄洪量（ p=1%） 立米 /秒 11， 140 六孔 校核泄洪量（ p=%） 立米 /秒 12， 220 六孔 ⑵ 表孔非常溢洪道 孔數(shù) 孔 1 堰頂高程 米 238 堰頂寬度 米 10 單寬流量 立米 /秒，米 101 校核情況 消能方式 挑流 扭曲斜鼻坎 閘門尺寸（寬高） 米 10 12 最 大泄洪量（ p=%） 立米 /秒 1， 010. ⑶ 深式泄水孔 孔數(shù) 孔 1 堰頂高程 米 197 單寬流量 立米 /秒，米 164 校核情況 消能方式 挑流 平滑鼻坎 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 孔口尺寸（寬高） 米 5 6 設(shè)計(jì)泄洪量（ p=1%） 立米 /秒 790 校核泄洪量（ p=% 立米 /秒 820 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 2 樞紐布置 廠房類型確定 本樞紐工程大壩壩體為混凝土重力壩，根據(jù)初 步判定，廠房類型可選擇的有壩后式廠房、河床式廠房、地下廠房和岸邊引水式廠房。若布置為壩后式廠房，溢流壩段泄洪時(shí)，所產(chǎn)生的水霧以及震動(dòng)等將對(duì)廠房造成影響，甚至可能干擾廠房的正常運(yùn)行。在長(zhǎng)期的物理作用下，岸坡表層穩(wěn)定條件較差。 綜合考慮，因地形位置因素，河床式廠房與壩后式廠房均不適宜，因地質(zhì)條件因素，地下廠房不適宜，且開(kāi)挖地下廠房的成本較高。 本水電站總裝機(jī)容量為 15W 千瓦，可考慮機(jī)組臺(tái)數(shù)為 1 臺(tái)、 2 臺(tái)、 3 臺(tái)、 4 臺(tái)。但采用小機(jī)組時(shí)，廠房的起重能力、安裝場(chǎng)地、基坑開(kāi)挖量等可縮減，減少投資。 從機(jī)組臺(tái)數(shù)與水電站運(yùn)行維護(hù)的關(guān)系方面考慮，機(jī)組臺(tái)數(shù)多，運(yùn)行方式較為靈活，但同時(shí)管理人員增多，因此也不適宜選用過(guò)多的機(jī)組臺(tái)數(shù)。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 水輪機(jī)型號(hào)選擇 根據(jù)水文資料等，已知本水電站的設(shè)計(jì)水頭 mH 73r ? ， 最大水頭 mH ? ， 最小水頭 mH ? 。 根據(jù)電站的水頭范圍 ~，通過(guò)《水力機(jī)械》第二版附表一中模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)中的適宜水頭范圍選擇 HL220 型水輪機(jī)。31 /Q m s? ， 效率取為 ，設(shè)計(jì)水頭為 73m。 轉(zhuǎn)速的計(jì)算 39。 39。 39。10 70n ? 代入計(jì)算。31 ma x 2 3 / 2 2 3 / 217 8 9 4 7 . 4 0 . 9 8 1 . 1 5 /9 . 8 1 9 . 8 1 3 . 8 7 3 0 . 9 1rrNQ m sDH ?? ? ? ?? ? ? 則水輪機(jī)的最大引用流量 maxQ 為： 39。 11 1 5 0 3 . 8 6 2 . 1 / m in8 4 . 3rrnDnrH ?? ? ? 在最小水頭 min ? 時(shí)， 39。1 m in 62 .1 / m innr? 的直線。31 m ax 0 .9 8 /Q m s? 在上圖可查得相應(yīng)的氣蝕系數(shù) ?? ； 由設(shè)計(jì)水頭 ? ，在圖上可查得 ??? ，則可求得水輪機(jī)的吸出高為： 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 16 ? ? ? ?1 6 2 . 41 0 . 0 1 0 . 0 0 . 0 7 5 0 . 0 2 7 3 2 . 8 79 0 0 9 0sH H m???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 .2 水輪機(jī)重量估算 查《水電站設(shè)計(jì)手冊(cè)水力機(jī)械分冊(cè)》 142 頁(yè)圖 255 水輪機(jī)總重量估算曲線，根據(jù)轉(zhuǎn)輪直徑可得水輪機(jī)總重為 210 噸。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 17 起重機(jī)的型號(hào)確定 由發(fā)電機(jī)的型號(hào)選擇以及水輪機(jī)重量知吊運(yùn)件最重重量為 330 噸，查大噸位單小車橋式起重機(jī)主要參數(shù)表選擇 400/100t 起重機(jī)，其各主要參數(shù)如下： 主鉤起升高度為 26m 副鉤起升高度為 35m 主鉤起升速度為 min/ m 副鉤起升速度為 min/ m 小車運(yùn)行速度為 min/ m 大車運(yùn)行速度為 min/ m 主吊鉤至軌面距離為 900mm 主吊鉤至軌道中心距離 mmL 32020 ? mmL 48003 ? 副吊鉤至軌道中心距離 mmL 56502 ? mmL 23504 ? 小車軌距 mmL 55007 ? 小車長(zhǎng)度 mmB 84001 ? 起重機(jī)最大寬度 mmB 10380? 軌面至起重機(jī)頂端距離 mmH 6450? 軌面至緩沖器距離 mmH 12020 ? 薦用大車軌道 QU100 起重機(jī)總重 208 噸 小車重 113 噸 兩主 鉤之間距離 mmLn 10500? 軌道面至平衡梁掛鉤的距離 mmha 900? 掛鉤中心至上下環(huán)底距離 mmhb 114? 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 18 圖 3— 1 單小車橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 19 4 引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 進(jìn)水口設(shè)計(jì) 在水利水電工程中，為發(fā)電供水等綜合利用的目的，往往需要在天然河道、湖泊和調(diào)節(jié)池中取水，深式進(jìn)水口及有壓進(jìn)水口為了適應(yīng)這一需要而設(shè)置的一種水工建筑物，深式進(jìn)水口應(yīng)滿足水工建筑物的一般要求，即結(jié)構(gòu)安全、布置簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低廉以及可靠并適應(yīng)注意美觀。 岸式與塔式相比，岸式適用于岸坡地質(zhì)條件良好的地方，且比較經(jīng)濟(jì)。本水電站僅設(shè)計(jì)有兩臺(tái)機(jī)組，因此分組供水不適用。 引水道直徑計(jì)算 由水輪機(jī)選擇計(jì)算知，水輪機(jī)單機(jī)最大引用流量為 /ms， 為減少水頭損失，流速應(yīng)控制在 。 其中 a 為橢圓曲線的長(zhǎng)半軸，一般取（ 1~） D，本設(shè)計(jì)取 =。由矩形變成圓形通常采用四角加圓角過(guò)渡圓弧的中心位置和圓角半徑 r 均按直線變化，漸變段長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般為壓力管道的 ~ 倍，本設(shè)計(jì)取為 倍，即漸變段長(zhǎng)度為 。6 2 7h h m? ? ? 閘門段尺寸計(jì)算 閘門段是引水道和進(jìn)口段的連接段，考慮進(jìn)口的穩(wěn)定性，進(jìn)水口設(shè)支墩。 ?? cAA 式中： A 為進(jìn)口斷面的面積 39。 av 為通氣孔進(jìn)氣流速，一般為 30~50m/s，這里取為 40m/s。 為避免進(jìn)水口前出現(xiàn)吸氣漏斗和漩渦的臨界深度按下式計(jì)算： acvSk ? 式中：kS為無(wú)漩渦的臨界淹沒(méi)水深 c為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取為 ~，對(duì)稱進(jìn)水時(shí)取小值，側(cè)面進(jìn)水時(shí)取大值， 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 24 本設(shè)計(jì)取 計(jì)算。 則進(jìn)水口底板高程為： mHS k 206106222 ????????? 死底 引水道設(shè)計(jì) 引水道的路線選擇是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，它關(guān)系到隧洞的造價(jià)，施工難易，工程進(jìn)度，運(yùn)行可靠性等方面。 從進(jìn)水口處的地質(zhì)條件來(lái)看， 1和 2的進(jìn)水口相同，地質(zhì)條件均較好，岸坡處無(wú)破碎帶，穩(wěn)定性均較好。 另外考慮因素， 2線路的優(yōu)勢(shì)在于進(jìn)廠公路較好布置， 1優(yōu)勢(shì)在于管道線路的轉(zhuǎn)彎角度較小，且尾水線路較短，開(kāi)挖量小。 調(diào)壓室的設(shè)置判斷 由于設(shè)置調(diào)壓室增加了建造費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)，調(diào)壓室的投資有時(shí)幾乎占引水系統(tǒng)投資的 1/~1/5，相當(dāng)于廠房的土建投資，因此是否設(shè)置調(diào)壓室，必須經(jīng)過(guò)電站的引水系統(tǒng)與機(jī)組聯(lián)合調(diào)節(jié)保證計(jì)算及電站穩(wěn)定運(yùn)行綜合分析，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較加以論證。設(shè)計(jì)水頭為 。 選擇調(diào)速器合理的調(diào)節(jié)時(shí)間和調(diào)節(jié)規(guī)律，保證壓力和轉(zhuǎn)速變化不超過(guò)規(guī)定的允許值。 機(jī)組在丟棄全負(fù)荷時(shí)，若電站設(shè)計(jì)水頭小于 40m，允許的最大壓力上升率為 ~，若電站的設(shè)計(jì)水頭大于 40m 小于 100m，允許的最大壓力上升率為 ~，若電站的設(shè)計(jì)水頭大于 100m，允許的最大壓力上升率為小于 。 在最大水頭下丟棄全負(fù)荷，通常發(fā)生最大水錘壓力 。 導(dǎo)葉啟閉時(shí)間初選為 6s，計(jì)算結(jié)果如不滿足要求，依次按 7s、 8s、 9s 計(jì)算。 水流最大速度為： m a xm a x 221 2 0 .9 4 .2 8 /63 .1 444QV m sD?? ? ?? 管道特性系數(shù)為： max01 2 0 0 4 . 2 8 3 . 5 92 2 9 . 8 1 7 3cVgH? ?? ? ??? m ax04 6 0 4 .2 8 0 .4 69 .8 1 7 3 6sLVg H T? ?? ? ??? 丟棄全負(fù)荷時(shí)： 0 1?? ， 0 ?? ??，所以發(fā)生末相水擊。 ? ? ? ?22 94 9 9 4 722m ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 水錘壓力值為： 0. 47 73 34 .3mrH H m?? ? ? ? ? 總壓力值為： 34 .3 73 10 7. 3rH H H m? ? ? ? ? ? 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 29 轉(zhuǎn)速上升率為（按列寧格勒金屬工廠公式計(jì)算）： 0122036511sN T fn GD? ? ? ? 上式中： 0N 為機(jī)組額定容量，為 萬(wàn) KW。 飛輪轉(zhuǎn)矩 2GD 的計(jì)算： ? ?2 3 . 5 22= itG D K D l t m? 上式中： 2K 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)水力機(jī)械分冊(cè) 167 頁(yè)表 310，根據(jù)轉(zhuǎn)速為 150r/min 查得該系數(shù)為 。 在最大水頭下丟棄全負(fù)荷計(jì)算 導(dǎo)葉啟閉時(shí)間為： 2 2 4 6 07 0 . 7 71200s lT s sc ?? ? ? ?，因此此時(shí)發(fā)生的是間接水錘。 這里取 1 0. 85 0. 85 7 5.