【正文】 進口斷面面積F1==根據幾何關系確定進口斷面尺寸如下進口斷面面積應滿足下式解上面方程組得a1=， b1=， m1=在圖5中CH對角線為, k=m/a=當混凝土蝸殼的進水口斷面形狀確定后，其中間斷面形狀可由各斷面頂角點及底角點的變化規(guī)律來確定，本設計采用直線變化規(guī)律。～ 9176。 發(fā)電機的選擇 發(fā)電機型式的選擇水輪發(fā)電機的結構型式主要取決于水輪機的型式和轉速，同時要兼顧廠房的布置要求，本設計水輪機的額定轉速n=,故采用傘式水輪發(fā)電機。1）接力器直徑的選擇 參考《水力機械》式56D1==24 采用標準正曲率導葉式中為系數查《水力機械》表53得= 導葉高度===2） 接力器最大行程的計算應用《水力機械》（58）式接力器最大行程為：導葉最大開度可由模型的求得。校核洪水情況下表孔下泄流量16200 m3/s，底孔下泄流量1000 m3/s，表孔凈寬B1為168，底孔為四孔4 樞紐布置合理安排樞紐中各個水工建筑物的相互位置為樞紐布置，其應遵循的一般原則：①壩址、壩及其重要建筑物的形式選擇和樞紐布置做到：施工方便，工期短，造價低。當壩頂布置移動式啟閉機時，壩頂寬度應滿足安裝門機軌道的要求，本設計取 82）壩高：最大壩高為壩頂高程建基面高程==3）基本剖面：根據工程經驗，上游壩坡系數常采用n＝0～，常做成鉛直上部或下部傾向上游，下游壩坡系數采用m＝～，～。適用于尾水位較深，地質條件較好的中高水頭各類池水建筑物，是運用非常廣泛的一種消能。(2) 連續(xù)式消力戽的尺寸選擇① 挑射角度的選擇目前已建成的大多數工程采用450，當值較大時，發(fā)生穩(wěn)定戽流的下游水范圍較大。③ 支承壩頂的工作和交通橋，閘墩的尺寸和外形均需按這些要求設計。見下圖U1=浪壓力 由L= ， H1= ，H1L/2屬深水波h=波浪高度/2+h0=+=垂直力水平力力臂力矩向上向下向右向左正負自重W151618W28287水壓力P11049613P26052523揚壓力U13014U2457U35599U41739U55850U60浪壓力pl13264400730 抗滑穩(wěn)定分析 水工建筑物時220式中：f——為接觸面摩擦系數——為壩基面以上的總鉛直力——為壩基面上的總水平力U——為作用在壩基面上的揚壓力由水工建筑物表28查得本壩基本組合容許最小抗滑穩(wěn)定安全系數[K]=[]滿足抗滑穩(wěn)定要求 應力分析1) 未記入揚壓力情況壩基面上垂直正應力為，剪應力為， 水平正應力，主應力，及，2)記入揚壓力情況水平正應力由以上計算看出不計揚壓力時 小于基巖的抗壓強度,滿足規(guī)范要求主應力 小于基巖的抗壓強度滿足規(guī)范要求記入揚壓力時 滿足規(guī)范要求。本電站工程下游地質條件良好，綜合考慮適用=450，② 戽底高程一般取與下游河床同高，厚則上要保證在各吸流量和下游水位條件均能發(fā)生穩(wěn)定戽流，戽底高程確定的較高時易形成挑流流態(tài)，太低時將增加開挖量，本設計取與下游河床同高即戽底高程為161。其問題在于，要防止反向漩流挾帶石塊磨蝕壩址地基，以及下池水流沖刷作用的危害，對下游水位和下池流量變幅的限制較嚴，下游水流在較長距離內不夠平穩(wěn)，影響發(fā)電和航運。2） 溢流剖面堰型采用WES曲線 由《水工建筑物》表210查得=n= 曲線方程為 即3）直線段與WES曲線相切，坡率m=（xc,yc）由有 解得x=, y=則切點（x c,yc）為（，）(1)消能方式的選擇消能方式的選擇主要取決于水利樞紐的具體條件，施工條件消能效果與經濟比較選用，壩下消能防沖設計原則；應盡量利用水體內部撞擊摩阻的消能效果，盡量減小水體對固體邊界的沖刷磨蝕作用，限制下池水流對下游河床的沖刷范圍，使其不危及壩體，壩下建筑物的安全，不引起岸坡的塌坍和河床的過度沖刷。③在滿足建筑物強度和穩(wěn)定條件下，降低樞紐總造價和年運行費用。——原形和模型水輪機導葉數目 則 由（查得=== smax===3） 接力器容積的計算 《水力機械》式510 調速器的選擇大型調速器的型號是以主配壓閥的直徑來表征的，主配壓閥直徑d可由《水力機械》（515）式計算：d=式中：——導葉從全開到全關的直線關閉時間，——管內油的流速（）本設計選用 =4s ，=查《水力機械》表51選擇與之接近的DT100電氣液壓型調速器 液壓裝置的選擇油壓裝置是向水輪發(fā)電機的調速系數供給壓力油能源設備，設調速系統(tǒng)的重要組成設備。 見附圖28。,進口直徑D3= D2==2）中間彎肘段肘管是一段90176。結合及已知數據可以求出每個斷面的面積Fi, 根據下表28可就可以繪制曲線，見附圖25斷面02701158274320表28查圖得表29表2904590135180225270R6依據上表繪制蝸殼單線圖如附圖26?！?70176。做法上見圖。15176。則原假定的 n= r/min, Q1′= m3/s, D1=。單機容量N=16萬247。附圖11：渾江下游梯級開發(fā)示意圖附圖12：太平哨水庫容積、面積曲線附圖13：太平哨壩下H—Q關系曲線附圖14：太平哨水電站尾水H—Q關系曲線附圖15：HL24046轉輪綜合特性曲線附圖16：ZZ44046轉輪綜合特性曲線附圖17： 壩址區(qū)地形圖附圖18：引水道沿線地形、地質圖附圖11：渾江下游梯級開發(fā)示意圖附圖12：太平哨水庫容積、面積曲線 附圖13：太平哨壩下H—Q關系曲線 附圖14：太平哨水電站尾水H—Q關系曲線 第 23 頁 共 92 頁 機組臺數與單機容量的選擇 機組臺數選擇水電站總裝機容量等于機組臺數和單機容量的成積，在總裝機容量確定的情況下可以擬訂出不同的機組臺數方案，當機組臺數不同時，則當單機容量不同，水輪機的轉輪直徑、轉速也就不同。Q=12400m3/s,校核洪水位（P= %）=17500m3/s）。電站建成后以下沿江無較大城鎮(zhèn)與工礦企業(yè)，對水庫無防洪要求?；溉收緦崪y洪水資料較長，加之歷史洪水調查資料，故洪水分析成果較為可靠。各站資料以桓仁較長。渾江屬于山區(qū)性河流，流域內高山群立，山勢陡峭，地勢起伏較大，山坡上一半多生雜草和林從，植被較好。葫蘆頭石料場位于壩址上游左岸約3公里，交通方便，基巖為黑云母混合片麻巖，榆樹底位于壩上游右岸約3公里，料場山體比高100—500米，山勢陡峻，覆蓋厚約1米，基巖仍為黑云母混合片麻巖?！?5176。洞線前部通過兩條較大巖脈，均大致與洞線相交，一條為石英斑巖，寬30—40米，另一條為正常閃長巖。這些斷層大多延伸不長，對建筑物無影響，設計與施工時按常規(guī)方法處理即可。 付壩工程地質條件葫蘆細子地段山體低緩，最低點地面高程僅為192米，需要修建付壩。壩址區(qū)基巖的透水性，根據19個孔、75次壓水試驗成果統(tǒng)計，單位吸水量由上而下逐漸減小。,傾向南東，傾角70176。從上述分析確定選用上壩線。第四系：在本區(qū)出露的有上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。有關渾江下游梯級開發(fā)情況可參見附圖1。流域面積15000平方公里。河流系山區(qū)河流，蜿蜒于山谷之中，沿河山勢陡峭，支流眾多，于支流入口處，地勢較為開闊，出現(xiàn)山間盆地。水庫區(qū)及水工建筑物區(qū)出露的地層有： 前震旦系，震旦系、寒武系、朱羅系、和第四系，簡單分述如下：前震旦系：主要為一套區(qū)域變質巖石，部分經受不同程度的混合巖化作用，形成各種類型的混合質變質巖。庫岸巖石在雅河口以上為侏羅紀火山碎屑巖類，以下為震旦紀變質巖和混合質變質巖，地下水位較高，不會向鄰谷產永久性滲漏。前震旦系為經受中等程度混合巖化作用的變質巖系，包括黑云母斜長石注入片麻巖、黑云母混合片麻巖和大理巖，前者分布在左岸，后者分布在右岸，兩者為整合接觸。據分析F1就是區(qū)域性的太平哨大斷裂，在右壩頭西北約300米處通過。河谷部分的開挖深度（自基巖面算起）約為2—7米，相應于此開挖標準，河床部位巖石風化較淺，實際上可挖至微風化巖石。此坡地形陡峭，基巖裸露，南坡較緩，坡度一般約20176。 引水隧洞和廠房區(qū)工程地質條件渾江在中下游地段，側向侵蝕作用十分強烈，形成迂回曲折的蛇曲地貌，為修建引水式電站提供了有利的地形條件。廠房后山坡地形坡度約50176?？烧J為后山邊坡基本上是穩(wěn)定的，建議在開挖時基本上沿著上述兩組裂隙挖成階梯狀邊坡，對已經位移或張開寬度較大的巖塊予以清除，對局部不穩(wěn)定巖塊可采取相應的加固措施。24′—126176。以下，極端最低氣溫發(fā)生在一月份，并在30176。渾江的洪水主要由急劇而強烈的暴雨形成，暴雨多集中在三天， 其中強度最大的暴雨又多集中在一天之內。由于上游桓仁電站庫容較大，對洪水起一定的調蓄控制作用，故區(qū)間洪水對下游梯級起主要作用。庫區(qū)老營溝附近雖發(fā)現(xiàn)有鉛鋅礦，但據遼寧省地質局調查，該礦儲量有限，規(guī)模不夠，未能納入國家開采計劃，僅有生產隊組織開采。東北地區(qū)工農業(yè)生產不斷提高，現(xiàn)有電源特別是水電遠遠不能滿足系統(tǒng)負荷增長的需要。2）機組臺數與水電站投資的關系當選用機組臺數較多時，不僅機組本身單位千瓦的造價多，而且相應的閥門、管道、調速設備、輔助設備、電氣設備的套數增加，電氣結構較復雜，廠房平面尺寸增加，機組安裝，維護的工作量增加，因而水電站單位千瓦的投資將隨臺數的增加而增加，但采用小機組時，廠房的起重能力、安裝場地、機坑開挖量都可以縮減，因而有減小一些水電站的投資，在大多數情況下，機組臺數增多將增大投資。98﹪=40000247。在滿足4m吸出高度的前提下,從圖可查知(=115 r/min, =′=1000 L/s, M=%,%.D1==選用與之接近的標準直徑D1=2） 轉速：式中 ：n1’——單位轉速，采用n1’=’= r/minH——水頭采用H=Hp=n= (r/min)=采用與其接近的同步轉速n= r/min 磁極對數 p=183）效率及單位參數的修正軸流轉漿式水輪機的原型最高效率采用效率修正值，對不同裝置角計算結果列表如表24葉片轉角10176?！?10176。而相應于的工況點流量 等吸出高度曲線的繪制1）根據等效率曲線計算表中的和N 作不同水頭下N=f()的輔助曲線2）在向相應的模型綜合特性曲線上，佐以各水頭下為常數的水平線，它與氣蝕系數線交于許多點，記下各點的和值并將其列入表 其中的值可由Hr查得3）由上述已知的可在N=f()輔助曲線上查得相應的N值并記入表中有公式Hs=10，計算出不同之相應的吸出高Hs并列入表中?！?5176。彎肘形尾水管由進口直錐段中間肘管段和出口擴散段三部分組成。,本設計取12176。調速功 《水力機械》式54式中：H——水輪機的最大水頭 Hmax=Q——最大水頭下發(fā)出額定出力時的流量D1—由得最大水頭下發(fā)出額定出力的流量由繪制的運轉特性曲線圖上查得=%=（288463—360579N） 泄洪方式選擇及調洪演算根據重力壩要求和其自身特點選擇表孔泄流和底孔泄流相結合，溢流壩泄流泄量大，可減小孔口尺寸，閘門上壓力小操作方便，且其經濟性最好。⑥樞紐外觀應與周圍環(huán)境相協(xié)調在條件下注意美觀。底流消能的主要問題在于，護坦板較厚較長，開挖量大，投資較大，斷面落差H值大，水頭較多時，護坦的前部承受較高的流速，易于發(fā)生空蝕及磨損，動水作用力及脈幼荷載問題也較突出。其問題與面流消能大體相同。溢流壩壩面曲線如下圖 洪水下泄流量校核在擬定的孔口尺寸下利用公式 校驗泄洪能力1）在通過設計洪水時 淹沒系數=1 H0== m為流量系數查《水力學》 H0/Hd= 為側收縮系數 當孔為中孔時b/B=12/16= ==當孔為邊孔時 = b/B=12/20==11100滿足泄洪要求2）當通過校核洪水時 =1 H0== H0/Hd=，m= 17500 滿足泄洪要求 底孔過流能力驗算底孔設計流量920 校核流量1000 孔口尺寸4 采用孔口出流公式 底孔包括喇叭口段，門槽，閘門及出口部分存在局部損失 設計洪水情況下 =239 四孔泄量=4239=956 〉920 滿足泄洪要求校核洪水情況下 四孔泄量=4257=1028 ，滿足泄量要求。設計用3的 C15混凝土Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)—分別為上下游最低水位以下壩體表層混凝土和靠近地基的基礎混凝土，對抗?jié)B強度和低熱要求較高，多采用2～3，標號C20,S12,D200,對于Ⅳ區(qū)還要求為低熱混凝土Dw. 本設計采用3的C15混凝土Ⅴ區(qū)—為壩體內部混凝土，都