【正文】 60 77 60 78 60 79 60 8981 ▽ 304m，溢流寬度（孔數(shù)孔寬） 91 1m 99*304*水庫調(diào)洪演算 p=% (列表試算法 ) 時(shí)間 t (h) 時(shí)段 △ T (分鐘 ) Q (m3/s) (Q1+Q2)/2 (m3/s) (Q1+Q2)/2*△ T (萬m3) q (m3/s) (q1+q2)/2 (m3/s) (q1+q2)/2*△ T (萬m3/s) △ V(萬m3) V(萬 m3) Z(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 22 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 進(jìn)一步深入計(jì)算： 99*304*水庫調(diào)洪演算 p=% (列表試算法 ) 時(shí)間 t (h) 時(shí)段 △ T (分鐘 ) Q (m3/s) (Q1+Q2)/2 (m3/s) (Q1+Q2)/2*△ T (萬m3) q (m3/s) (q1+q2)/2 (m3/s) (q1+q2)/2*△ T (萬m3/s) △ V(萬m3) V(萬 m3) Z(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 校核水庫防空時(shí)間 ：表孔、底孔及發(fā)電共同放水 mVVV ????????? 53 )()(11))((11 ???????? ? ??? AcARC gL?? sm gZAq/)(30? ????????? ?底孔 23 smq / 1 6 3 7 6 8 6 4 3??? 天）()360024/( 8 t qV ???? ?? ：底孔和發(fā)電共同放水 38304 mVV ???? smq / 5 6 7 6 58 0 0 3??? 天）()360024/( 8 t qV ???? ?? 兩個(gè)階段需要總天數(shù)： 天天）總 7( ???? T ，滿足要求。 24 第三章 水能計(jì)算 電站出力的估算 根據(jù)工程基本資料并參考已建工程， XX 水利樞紐工程的調(diào)節(jié)流量 : sm / 3???? ??調(diào) 相應(yīng)的電站在設(shè)計(jì)供水期內(nèi)的出力為 MWHQN ?????? —調(diào)? 考慮水頭利用損失和實(shí)際出力等因素，初步估計(jì) XX水利樞紐工程電 站裝機(jī)容量在 600MW。 機(jī)組臺數(shù)和單機(jī)容量的選擇 根據(jù)已建的工程中，工程基本相似的有銅街子電站和棉花灘電站，它們的裝機(jī)都是 600MW，都是四臺機(jī)組，單機(jī)容量 150MW。所以 XX 水利樞紐工程的機(jī)組臺數(shù)為四臺，單機(jī)容量 150MW。 水輪機(jī)型號和參數(shù)選擇 根據(jù)該電站的水頭范圍和該機(jī)組的出力范圍，在水輪機(jī)系列型譜表中查出該電站最好選擇 HL220 機(jī)型。 2. 水輪機(jī)的額定出力計(jì)算。 MWNN grr 6 ??? ? 3. 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑的計(jì)算 m1? 為水輪機(jī)模型效率為 89%， smQm / 3?? 為該出力下模型的流量 。由此初步假定原型水輪機(jī)在該工況下 sm M / 311 ???? ,效率 %92?? 。 由公式： rrr HHDQN ?? ? 得 15 104 = 12D 求得 mD ? 又因?yàn)檗D(zhuǎn)輪直徑應(yīng)選符合轉(zhuǎn)輪直徑系列并考慮計(jì)算誤差：故取 25 mD ? 。 3. 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的計(jì)算 min/7010 rn m ?? ， 初步假定 mnn 1010 ??? ， mHH rav ??? （對于壩后式水電站） ： m i ????? 又因?yàn)樗啓C(jī)的轉(zhuǎn)速要采用發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，為此要選取與上述公式得出的轉(zhuǎn)速相近的發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 。常選取稍大的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速作為水輪機(jī)采用的轉(zhuǎn)速。故為 r/min。 又因?yàn)楫?dāng) n = r/min 時(shí)水輪機(jī)的效率比較低，故選取比標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速稍小的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。故選取 n = 100 r/min。 淤沙高程及電站取水口高程計(jì)算 淤沙高程 根據(jù)《水庫泥沙》 68P 可得水庫攔沙率公式： 388 mV ??????? ）（死庫容正常庫容 4 33 6 53 6 0 0247 7 2 mW ???????? 時(shí)間年均流量? 解得 100 8??? ??? ?????????WVWV 又由 100?? ?ssWW? 解出 t 4100 s s 4 ????? ??? 最后沖淤平衡以后的攔沙庫容是： 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2502021），查得使用年限T =100 年，水庫泥沙浮容重 ，所以水庫沖淤平衡是的總沉淀泥沙量是： 0 539。1 mNNV rWrW ss ?????? ? ??沙 由計(jì)算出來的泥沙量，從水位庫容曲線上查得： mZ ?淤沙高程 。 電站進(jìn)水口底板高程 26 根據(jù)規(guī)范，發(fā)電引水孔進(jìn)口底 板高程比泥沙淤積高程高 約 1m，所以取發(fā)電引水孔進(jìn)口底板高程 ： mZ ???底板 27 第四章 水電站廠房初步設(shè)計(jì) 水電站廠房的布置 本工程的廠房為壩后式廠房，引水壓力鋼管從廠房壩段引水，副廠房在廠房壩段的下游側(cè)，主廠房的上游側(cè)。安裝間在主廠房靠左側(cè)，有進(jìn)廠公路相通，開關(guān)站在河床左岸的緩坡上。 廠房輪廓的確定 主廠房長度的確定 CL : 由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩確定的機(jī)組段長度 CL : mBL C ????????? ? 1L 、 2L : 計(jì)算邊機(jī)組段長度的時(shí)候需要考慮設(shè)備的布置和吊運(yùn)的要求。 （ 1）離安裝間最遠(yuǎn)的機(jī)組 1L ： mL ??? （ 2）與安裝間相臨的機(jī)組 2L ： 由經(jīng)驗(yàn)公式得： mLLL C ??????? aL : 根據(jù)吊運(yùn)與機(jī)組檢修等的布置要求，由經(jīng)驗(yàn)公式得 mLL Ca )~()~()~( ???? 考慮到本工程的機(jī)組都是大型機(jī)組，并考慮兩臺機(jī)組檢修，所以取mLa 36? 。 所以廠房的總長為 mnLLLLnL aC )1( 21 ?????????????? ? 主廠房寬度的確定。 : （ 1）下游側(cè)寬度 1B : 1B 主要決定于下游尾水管的尺寸 ，故 mDB 11 ???? ，取 mB ? 。 28 （ 2）上游側(cè)寬度 2B : 2B 主要決定于蝸殼進(jìn)口的布置、主閥、機(jī)組及其他附屬設(shè)備的布置，為了方便取與廠房水上部分上游側(cè)的寬度相同為： 。 2. 廠房水上部分寬度的確定 : （ 1）下游側(cè)寬度 1B : 1B 主要決定于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及 交通要求。 mB ????? （ 2）上游側(cè)寬度 2B : 2B 主要決定于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及交通要求。 mB ??????? 尾水平臺及尾水閘室的布置 查尾水管基本資料 , mB ? , mh ? 。尾水閘門槽深 30cm。 尾水管的出口分為兩個(gè)孔，每孔的尺寸為 ，中間隔墩寬為。尾水閘門尺寸為 ，每臺機(jī)組各設(shè)一套閘門，由一臺移動(dòng)式門式起閉機(jī)操作。在起閉機(jī)的下游側(cè)設(shè)有厚 40cm 厚的防洪墻。 29 第五章 大壩設(shè)計(jì) 大壩有關(guān)參數(shù)的確定 1. 溢流壩凈寬度 B B=11 9=99（ m） ① 設(shè)計(jì)情況 Dvh fL ? 由基本資料得： smV f / a x ? 取 smVv ff / m a x_ ???? 吹程： D= km 則： 2hL = = m mhL LL )2( ????? mc thh HHLh ll 33 )2/( 212 ??? ???? 查表 得大壩安全超高： mhc ? ， 則： mhhhh cc 0 ???????? 設(shè) ?防浪墻高程： mH 0 1 1 82 1 1 5 ??????? 設(shè)設(shè)防浪墻 ② 校核情況 Dvh fL ? 由基本資料得： smVv ff / a x_ ?? 吹程： D= km 則： 2hL = = m mhL LL )2( ????? 30 mc thh HHLh LL )2/( 212 ??? ???? 查表 得大壩安全超高： mhc ? ， 則： mhhhh cc 0 ???????? 校 ?防浪墻高程： mH 9 3 1 73 4 1 6 ??????? 校校防浪墻 綜合①、②兩種情況，取防浪墻頂部高程 ??防浪墻 ，并取 防浪墻高度 ，則壩頂部高程為： 1 1 8 ???? 頂 最大壩高為： =90m。 3. 壩頂寬度的確定 為了滿足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及設(shè)施的需要，經(jīng)過分析選取 XX水利樞紐工程的壩頂寬度為 10 m。 非溢流壩設(shè)計(jì) 非溢流壩基本剖面設(shè)計(jì) 非溢流壩的基本剖面合計(jì)為三角形。根據(jù)應(yīng)力條件，上游面設(shè)為鉛直面，下游面坡度初定為 m=。為了增加壩體的穩(wěn)定性，再將上游面的下部做成折坡?？紤]發(fā)電引水口高程為 ，將 壩體 下 部 離底部 40m 處做成折坡；考慮上游面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，上游面折坡坡度取為 n=。 基本剖面的總高度按照設(shè)計(jì)洪水位確定為： =，考慮上下游回填土壩基上下游高程取為 230m。 31 0 9 圖 5— 1 非溢流壩基本剖面 非溢流壩實(shí)用剖面設(shè)計(jì) 根據(jù)基本剖面設(shè)計(jì)，為了增加穩(wěn)定性將折坡，同時(shí)為滿足校河和防浪要求。將頂部升高到壩頂高程 。壩頂需要有一定的寬度，以滿足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及施工的要求，取壩頂寬度 10m。 圖 5— 2 非溢流壩實(shí)用剖面圖 非溢流壩的荷載組合 32 根 據(jù)工程實(shí)際情況，選取兩種工況： 1. 正常工況（基本組合）：設(shè)計(jì)洪水位 +對應(yīng)荷載 2. 校核工況（特殊組合）：校核洪水位 +對應(yīng)荷載 非溢流壩抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算（壩基處 2— 2 截面） 2— 2 截面抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算 （ 1） 計(jì)算方法 根據(jù)荷載組合可知，正常工況下選擇：設(shè)計(jì)洪水位 +對應(yīng)荷載， 取 沿壩軸線方向 1m單位長度進(jìn)行驗(yàn)算。 由工程基本資料已知，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)下游水位為 ，考慮回填土則下游水深： H== （ 2） 荷載計(jì)算 荷載受力圖： 0:1:21 12US OP 3P skhP 1P 4P skvS WS 2P 2P L 圖 5— 3 非溢 流壩荷載示意圖 ① 自重 取 ? = KN/m3 W =? V = [ 2121 5 6 .6 77 5 .5 69010406 ??????? ]= KN wS = 77 6 0 )]16([ 3 ????????????? 33 ② 上游水平向靜水壓力 KNHP o 6 1 8 22121211 ????? ? ③ 上游鉛直向靜水壓力 KNHP o 0 5 4)( ?????? ? mS 2 )(6 21 21 ????? ?????? ④ 下游水平靜水壓力 KNP 0 6 2213 ???? ⑤ 下游鉛直向靜水壓力 KNP 0 4 2214 ????? ⑥ 水平向泥沙壓力 KN hP sss k h )45(t a )45(t a n 212222