【正文】 90 《水工設(shè)計(jì)手冊》 第七冊 三 水庫特征水位、下泄流量及下游水位 1 下壩址 正常蓄水位： ； 設(shè)計(jì)洪水位（ P=2%）： ，下泄流量 Q=5220m3/s，相應(yīng)下游水位 ； 校核洪水位（ P=%）： ，下泄流量 Q=8440m3/s，相應(yīng)下游水位 ；死水位： 。 5 個(gè)料場均位于庫內(nèi)兩岸。無用層厚度 0～ ，最厚 2m ，開采較為方便。除若水料場運(yùn)距為 ，其他料場運(yùn)距較遠(yuǎn)達(dá) 10～ 14km。但 NE 及 NEE 向兩組緩傾角（ 35176。 ，基巖裸露。E ， NW∠36 176。 。 出口段（ 350m 以后）：地形坡角 15176。E ， NW∠75176。 ～ 85176。 ，與 洞軸線交角 38176。E ， SE∠85176。 ，上覆巖體厚 6～ 18m ，圍巖為 Zaj 24巖組灰綠色絹云母板巖， 劈理發(fā)育，巖層產(chǎn)狀 N20176。據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)資料表明，基巖的透水性與巖體風(fēng)化程度密切相關(guān)，強(qiáng)風(fēng)化帶及弱風(fēng)化帶上部巖體節(jié) 理裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，透水性較強(qiáng)，為中等透水帶，弱風(fēng)化帶中下部和微風(fēng)化巖體透水性較差，基本為弱透水或微透水帶。當(dāng)正常蓄水位 192m 時(shí)，河谷寬 232m 。當(dāng)蓄水位 192m 時(shí)，河谷寬 161m ，左岸沖溝較發(fā)育，壩軸線上、下游分別分布 2 及 3 沖溝，邊坡具下陡上緩特征，高程 227m 以下坡角 450，以上坡角 250，山頂高程 271m ；右岸地形較平順，上游有一小沖溝分布，邊坡較陡峻，坡角 350～ 450，山頂高程 292m 。 第二節(jié) 水文氣象資料 一 洪水 各頻率洪峰流量詳見下表 11。 該工程原規(guī)劃擬定正常蓄水位 245m ，由于水庫興建庫區(qū)淹沒損失大，且淹沒省級重點(diǎn)保護(hù)單位 —— 高椅古民居。 若水電站位于沅水一級支流巫水下游峽谷河段，電站 正常蓄水位 192m、 庫容 億 立方米、裝機(jī)容量 16 兆瓦，是 一座以發(fā)電為主，兼有防洪、旅游等綜合效益的水電工程，樞紐建筑物由溢流閘壩、重力式擋水壩、右岸引水發(fā)電隧洞和引水式廠房組成。 arranging the hub at the site of the station。永久性建筑物閘壩、電站廠房等屬 4 級建筑物，臨時(shí)建筑物屬 5 級。 2 基巖物理力學(xué)指標(biāo)如下 上壩址 飽和抗壓強(qiáng)度： 20～ 30MPa 抗剪指標(biāo)： f 砼 /巖 =～ 抗剪斷指標(biāo)： f′ 砼 /巖 =～ c′= ～ 下壩址 飽和抗壓強(qiáng)度： 15～ 25MPa 抗剪指標(biāo)： f 砼 /巖 =～ 抗剪斷指標(biāo)： f′ 砼 /巖 =～ c′= MPa 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 8 二 壩址工程地質(zhì)條件 1 上壩址工程地形、地質(zhì)條件 上壩址位于河流彎曲段下游，流向 2790，基本為 “U” 型橫向 河谷。 據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)和地下水觀測資料，壩區(qū)巖體透水性較差，地下水位坡降陡達(dá) 40～50%，埋藏較淺，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)正常蓄水位。巖層產(chǎn)狀 N200～ 250E,SE＜ 600～ 700，其走向與河流交角 600～ 650，傾向上游偏左岸。W 。 ， N50176。 洞身段（ 40～ 110m ）：上覆巖體厚 18～ 66m ，圍巖為 Zaj23 巖組上部灰白色厚層狀長石砂巖，圍巖呈弱～微風(fēng)化狀態(tài)。 ～ 87176。E ， SE∠64176。E兩組高傾角節(jié)理，面平直閉合，延伸長 ～ 。E ， SE∠65176。 ， N15176。E 及 N80176。 ～ 70176。 1 土料 共調(diào)查了 7 個(gè)料場，總儲量 10 4 3m ，均分布在團(tuán)河 Ⅱ 級階地，為黃褐色、紅棕色粘土 、 土層較密實(shí)，呈可塑～硬塑狀，中～ 低壓縮性。質(zhì)量較好。除三洲、高椅料場不通公路，運(yùn)輸不便外，其他料場距公路均較近，運(yùn)輸較方便。獨(dú)巖灘料場遠(yuǎn)距較遠(yuǎn)，達(dá) ,可作為備用料場。 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 14 第二章 機(jī)電設(shè)備選擇 第一節(jié) 水輪機(jī)的選型 一 水輪機(jī)選擇的基本資料 裝機(jī)容量 16zN MW? mHmHmHmH avr , m i nm a x ???? 二 水輪機(jī)型號的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)水頭 mHr ? ，參照金鐘元《水力機(jī)械》附表 1，可以有兩種選型方案，分別為方案一（ 310HL 型水輪機(jī)）和方案二（ 560ZZ 型水輪機(jī)）。相應(yīng)的閘門、管道、調(diào)速器，輔助設(shè)備和電氣設(shè)備的套數(shù)就要增加，電氣結(jié)線也較復(fù)雜，廠房平面尺寸也需加大，機(jī)組安裝維護(hù)的工作量也增加，因此從這些方面來看，水電站單位千瓦的投資將隨臺數(shù)的增加而增加。 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 15 在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件相近時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)組臺數(shù)較少的方案，但為了水電站運(yùn)行的可靠性和靈活性，一般應(yīng)不少于兩臺。 6 吸出高的計(jì)算 由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》知，對于 310HL 轉(zhuǎn)輪，其吸出高可按下式計(jì)算： HH zs ????? 90010 式中 z? 為 電站裝置系數(shù)，查得 ?z? 。 蝸殼頂角點(diǎn)和底角點(diǎn)的變化形式有直線和拋物線兩種。其大致形狀如圖 25 所示 ： 圖2 5 混 流式水輪機(jī)尾水管 尾水管的基本尺寸查表 418(金鐘元《水力機(jī)械》 )， 310HL 水輪機(jī)可采用 6Z 型標(biāo)準(zhǔn)系列如表 25 所示： 表 25 尾水管標(biāo)準(zhǔn)型式與實(shí)際計(jì)算表 參數(shù) 1D h L 5B 4D 4h 6h 1L 5h 標(biāo)準(zhǔn) 6Z 實(shí)際 尾水管高度 h ，指從水輪底環(huán)平面到尾水管底板的高度，是決定尾水管性能的主要參數(shù)。水輪機(jī)調(diào)節(jié)是通過調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化不斷地改變水輪機(jī)過流量來實(shí)現(xiàn)的。 選擇調(diào)速器工作容量時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔恳员ＷC機(jī)組可靠地開關(guān)導(dǎo)葉，關(guān)機(jī)時(shí)間應(yīng)能滿足調(diào)節(jié)保證的要求。 （ 2） 主配壓閥的選擇 主配壓閥的直徑與通向接力器的油管直徑是相等的，主配壓閥油的流量為 0 .0 6 0 .0 1 25ssVQ T? ? ? 式中 sT —— 導(dǎo)葉從全開到全關(guān)的直線關(guān)閉時(shí)間 ??s , 5sTs? 主配壓閥直徑為 4 4 0 . 0 1 2 0 . 0 6 2 6 23 . 1 4 4smQd m m mV? ?? ? ? ?? 式中 mV —— 管內(nèi)油的流速，一般在 （ 4— 8） m /s范圍內(nèi)選取。本電站采用組合式油壓裝置。 油壓裝置的工作能力是以壓力油箱的總?cè)莘e和額定油壓為表征的。 tG f 3/2 ????????? （ 2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量一般可按發(fā)電機(jī)總重量的 1/2 估算 tGG f 1052 ?? （ 3）發(fā)電機(jī)飛輪力矩 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 34 ti lDKGD ? 2 ?? ，Kn e 時(shí)當(dāng) .2 9 5 mtlDKGD ti ????? 發(fā)電機(jī)外形尺寸如 圖 210所示 ： 圖 210 發(fā)電機(jī)外表尺寸示意圖 （單位：米） 第四節(jié) 起重設(shè)備 水電站起重設(shè)備一般采用橋式起重機(jī)或門式起重機(jī)。 4 主要附屬裝置 （ 1） 吊鉤 主廠房每臺單小車橋式起重機(jī)一般都設(shè)置主、副鉤各一個(gè)。 第一節(jié) 立軸反擊式機(jī)組的布置 主廠房由機(jī)組段（包括端機(jī)組段）和安裝場組成，所以主廠房布置和尺寸的確定，主要就是機(jī)組段和安裝場的布置和尺寸的確定。進(jìn)人孔的位置，布置在尾水管的圓錐段。 機(jī)組轉(zhuǎn)輪直徑 米，蝸殼為混凝土蝸殼，蝸殼的包角為 180 度。 2 集水井、集水廊道和水泵室 主廠房內(nèi)常在下部結(jié)構(gòu)部分的基礎(chǔ)塊體最低部位設(shè)置集水井或集水廊道，并在上方設(shè)水泵室，以便及時(shí)利用水泵排除基礎(chǔ)滲水。 一 尾水管層的布置 反擊式水輪機(jī)的泄水設(shè)備 —— 尾水管的頂部與基礎(chǔ)底板之間的空間是尾水管層，布置有： 1 尾水管 為減少開挖量，采用彎肘形尾水管。 吊鉤裝置基本尺寸如表 210 所示： 表 210 吊鉤裝置尺寸 吊鉤起重量 ??t 吊鉤形式 吊鉤尺寸 ? ?mm 重量??t A 1D 1L 2L 3L 4L 5L d 250 雙鉤 770 240 750 750 650 710 200 350 圖 211 吊鉤裝置圖 （ 2） 平衡梁 平衡 梁基本尺寸如表 211所示 表 211 單小車橋式起重機(jī)配用的平衡梁外形尺寸 單位： mm 主鉤起重量 ??t L 1L H 1h 2h S B 4002? 12100 10500 2600 500 686 120 3000 續(xù)表 211單小車橋式起重機(jī)配用的平衡梁外形尺寸 單位： mm 主鉤起重量 ??t 1b ? D 2b 2L 3h 平衡梁重??t 4002? 600 40 320 360 1300 1300 46 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 36 圖 212 平衡梁外形 尺寸圖書館 （單位： cm） （ 3） 其它主要尺寸 如表 212 所示： 表 212 其它主要尺寸表 起重量 ??t 跨度??Lm 起升高度? ?min/m 起升速度 ? ?min/m 運(yùn)行速度? ?min/m 主鉤 副鉤 主鉤 副鉤 主鉤 副鉤 小車 大車 400 100 22 26 35 起重量??t 極限尺寸 ? ?mm 大車最大輪壓??t 重量 ??t 吊鉤至軌面距離 吊鉤至軌道中心距離 小車重 起重機(jī)總重 主鉤 副鉤 主鉤 h 主鉤 副鉤 1L 3L 2L 4L 400 100 900 3200 4800 5650 2350 60 113 208 起重量 ??t 主要外形尺寸 ? ?mm 兩臺橋機(jī)并車尺寸 ? ?mm 主鉤 副鉤 小車軌距TL 起重機(jī)最大寬度 B 小車長度1B 軌面至起重機(jī)頂端距離H 軌面至緩沖器距離1H 并車后起重機(jī)最大寬度0B 兩主鉤之間距離 0L 軌道面至平衡梁掛鉤的距離Ah 掛鉤中心至上下環(huán)底距離 bh 400 100 5500 10380 8400 6450 1200 20880 10500 900 114 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 37 第四章 水電站廠房布置 廠房布置的基本要求是： （ 1） 應(yīng)適應(yīng)地質(zhì)、地形、水文、氣象等自然 條件 ，并根據(jù)電站樞紐布置的具體情況、不同類型廠房的特點(diǎn)，全面考慮，合理布置。雙小車橋式起重機(jī)與單小車起重機(jī)不同之處是在橋架上設(shè)有兩臺可以單獨(dú)或聯(lián)合運(yùn)行的小車，每臺小車只有一個(gè)起重吊鉤，藉手動(dòng)變速作主鉤 或副鉤使用，當(dāng)?shù)踹\(yùn)最重件（如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子）時(shí)，兩臺小車借助平衡梁聯(lián)合起吊。 若水電站樞紐工程水電站廠房設(shè)計(jì)正文 30 查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊》可知其基本尺寸如 表 28所示 ： 表 28 油壓裝置基本尺寸表 油壓裝置型號 油罐長度 m 油罐寬度 n 總高 H 油罐高 h 油罐外徑 D ? 2400 1700 3270 2370 1028? 油壓裝置外形尺寸 如圖 29 所示 ： 圖 29 油壓裝置簡圖 （單位： mm） 第