【正文】 90 《水工設計手冊》 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： ； 設計洪水位（ P=2%）： ，下泄流量 Q=5220m3/s，相應下游水位 ； 校核洪水位（ P=%）： ，下泄流量 Q=8440m3/s，相應下游水位 ；死水位： 。 5 個料場均位于庫內兩岸。無用層厚度 0～ ，最厚 2m ，開采較為方便。除若水料場運距為 ，其他料場運距較遠達 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，巖層產狀 N20176。據(jù)鉆孔壓水試驗資料表明，基巖的透水性與巖體風化程度密切相關，強風化帶及弱風化帶上部巖體節(jié) 理裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，透水性較強，為中等透水帶，弱風化帶中下部和微風化巖體透水性較差，基本為弱透水或微透水帶。當正常蓄水位 192m 時，河谷寬 232m 。當蓄水位 192m 時，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，且淹沒省級重點保護單位 —— 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，臨時建筑物屬 5 級。 2 基巖物理力學指標如下 上壩址 飽和抗壓強度： 20～ 30MPa 抗剪指標： f 砼 /巖 =～ 抗剪斷指標： f′ 砼 /巖 =～ c′= ～ 下壩址 飽和抗壓強度： 15～ 25MPa 抗剪指標： f 砼 /巖 =～ 抗剪斷指標： f′ 砼 /巖 =～ c′= MPa 若水電站樞紐工程水電站廠房設計正文 8 二 壩址工程地質條件 1 上壩址工程地形、地質條件 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 40～50%，埋藏較淺，遠高于設計正常蓄水位。巖層產狀 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 共調查了 7 個料場，總儲量 10 4 3m ，均分布在團河 Ⅱ 級階地，為黃褐色、紅棕色粘土 、 土層較密實，呈可塑～硬塑狀，中～ 低壓縮性。質量較好。除三洲、高椅料場不通公路，運輸不便外，其他料場距公路均較近，運輸較方便。獨巖灘料場遠距較遠，達 ,可作為備用料場。 若水電站樞紐工程水電站廠房設計正文 14 第二章 機電設備選擇 第一節(jié) 水輪機的選型 一 水輪機選擇的基本資料 裝機容量 16zN MW? mHmHmHmH avr , m i nm a x ???? 二 水輪機型號的選擇 根據(jù)設計水頭 mHr ? ，參照金鐘元《水力機械》附表 1，可以有兩種選型方案，分別為方案一（ 310HL 型水輪機）和方案二（ 560ZZ 型水輪機）。相應的閘門、管道、調速器，輔助設備和電氣設備的套數(shù)就要增加，電氣結線也較復雜，廠房平面尺寸也需加大，機組安裝維護的工作量也增加，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計正文 15 在技術經(jīng)濟條件相近時，應盡量采用機組臺數(shù)較少的方案，但為了水電站運行的可靠性和靈活性，一般應不少于兩臺。 6 吸出高的計算 由《水電站機電設計手冊（水力機械）》知，對于 310HL 轉輪，其吸出高可按下式計算： HH zs ????? 90010 式中 z? 為 電站裝置系數(shù)，查得 ?z? 。 蝸殼頂角點和底角點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 流式水輪機尾水管 尾水管的基本尺寸查表 418(金鐘元《水力機械》 )， 310HL 水輪機可采用 6Z 型標準系列如表 25 所示： 表 25 尾水管標準型式與實際計算表 參數(shù) 1D h L 5B 4D 4h 6h 1L 5h 標準 6Z 實際 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)。水輪機調節(jié)是通過調速系統(tǒng)根據(jù)機組轉速的變化不斷地改變水輪機過流量來實現(xiàn)的。 選擇調速器工作容量時，應留有適當?shù)挠嗔恳员ＷC機組可靠地開關導葉，關機時間應能滿足調節(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 —— 導葉從全開到全關的直線關閉時間 ??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 —— 管內油的流速，一般在 （ 4— 8） m /s范圍內選取。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容積和額定油壓為表征的。 tG f 3/2 ????????? （ 2）發(fā)電機轉子重量一般可按發(fā)電機總重量的 1/2 估算 tGG f 1052 ?? （ 3）發(fā)電機飛輪力矩 若水電站樞紐工程水電站廠房設計正文 34 ti lDKGD ? 2 ?? ，Kn e 時當 .2 9 5 mtlDKGD ti ????? 發(fā)電機外形尺寸如 圖 210所示 ： 圖 210 發(fā)電機外表尺寸示意圖 （單位：米） 第四節(jié) 起重設備 水電站起重設備一般采用橋式起重機或門式起重機。 4 主要附屬裝置 （ 1） 吊鉤 主廠房每臺單小車橋式起重機一般都設置主、副鉤各一個。 第一節(jié) 立軸反擊式機組的布置 主廠房由機組段（包括端機組段）和安裝場組成，所以主廠房布置和尺寸的確定，主要就是機組段和安裝場的布置和尺寸的確定。進人孔的位置，布置在尾水管的圓錐段。 機組轉輪直徑 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 主廠房內常在下部結構部分的基礎塊體最低部位設置集水井或集水廊道，并在上方設水泵室，以便及時利用水泵排除基礎滲水。 一 尾水管層的布置 反擊式水輪機的泄水設備 —— 尾水管的頂部與基礎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計正文 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 兩臺橋機并車尺寸 ? ?mm 主鉤 副鉤 小車軌距TL 起重機最大寬度 B 小車長度1B 軌面至起重機頂端距離H 軌面至緩沖器距離1H 并車后起重機最大寬度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計正文 37 第四章 水電站廠房布置 廠房布置的基本要求是： （ 1） 應適應地質、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，全面考慮，合理布置。雙小車橋式起重機與單小車起重機不同之處是在橋架上設有兩臺可以單獨或聯(lián)合運行的小車，每臺小車只有一個起重吊鉤，藉手動變速作主鉤 或副鉤使用，當?shù)踹\最重件（如發(fā)電機轉子）時，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計正文 30 查《水電站機電設計手冊》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