【正文】 6機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)1. 設(shè)計(jì)水頭：Hp= 2. 最大水頭： Hmax=3. 毛水頭： H= 4. 單機(jī)流量： QP=5. 總流量：Q= m3/s 6. 裝機(jī)容量：N=21000Kw： 68月含少量懸移質(zhì)（粉細(xì)砂），其余月份水。尾水渠北側(cè)設(shè)防洪堤，防洪堤全長(zhǎng)225米，為梯形斷面，頂寬5米，迎水面邊坡1：，迎水面采用C15細(xì)礫砼砌卵石襯砌，～。因地基土分布厚度不一的低液限粉土，透水性差，承載力較低，為保證泄水陡坡基礎(chǔ)穩(wěn)固。末端匯入尾水渠中。尾水渠全長(zhǎng)550米， m3/s,‰，采用梯形斷面，土渠型式，斷面尺寸同引水渠。排水溝末端接尾水池邊墻，自由出流。(4)基坑排水廠房北側(cè)和南側(cè)各設(shè)一條排水溝,。b、廠房下部結(jié)構(gòu)：機(jī)組基礎(chǔ)為C15鉿結(jié)構(gòu)，采用直錐形尾水管，尾水涵洞出口與尾水渠平接。主付廠房之間設(shè)雙層玻璃隔斷，便于運(yùn)行觀測(cè)，隔音效果也較好。為C25鉿結(jié)構(gòu)。支承吊車梁，吊車梁為“T”型梁，為C25鉿現(xiàn)澆梁，主廠房屋面大梁為矩形梁，為C25鉿現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。廠房長(zhǎng)*寬*高=。廠房寬度根據(jù)以下計(jì)算尺寸并考慮吊車標(biāo)準(zhǔn)跨度尺寸的要求來(lái)確定。機(jī)組間距=+=。（1）廠房總體布置：廠房分主、付廠房,付廠房布置在主廠房上游側(cè)，水輪機(jī)平行廠房縱向布置。因地基土分布厚度不一的低液限粉土，透水性差，承載力較低，為保證壓力管道基底穩(wěn)固，在管道下部鋪60厘米礫石墊層，管底部再鋪15厘米粗砂，以形成堅(jiān)固、透水、適應(yīng)地基變形的人工基礎(chǔ)?？偣荛L(zhǎng)976米，內(nèi)徑2米，壁厚43mm，每節(jié)管長(zhǎng)6ｍ，采用套箍式（FWC）接頭。虹吸管為C20鋼筋砼現(xiàn)澆內(nèi)襯鋼板結(jié)構(gòu)，虹吸流道基礎(chǔ)為漿砌石結(jié)構(gòu)。進(jìn)水口頂部設(shè)一道擋冰板，虹吸進(jìn)水口高3m，寬4m，喉道高1米，寬4米。C、 進(jìn)水室進(jìn)水室與前室成99176。閘門設(shè)在胸墻上游，以利止水。沖砂閘位于溢流堰末端，為潛孔閘門?？傞L(zhǎng)23米，溢流堰基礎(chǔ)為C15毛石砼結(jié)構(gòu)，堰體高2米，為C20鋼筋砼現(xiàn)澆。側(cè)墻與底板采用整體結(jié)構(gòu)，沉降縫內(nèi)設(shè)651型橡膠止水帶，側(cè)墻為C15毛石砼重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，并采用普通硅酸鹽水泥，以提高抗凍能力。b、前室由調(diào)節(jié)池、溢流堰、沖砂閘組成。進(jìn)水方式采用虹吸垂直進(jìn)水。（1） 壓力前池的組成壓力前池由陡坡八字墻連接段、前室、進(jìn)水室組成。—，則0+6502+?！耄吰?：3。在引水渠0+228處設(shè)節(jié)制分水閘給地方灌渠分水。，0+0200+228段設(shè)計(jì)流量為13m3/s,采用梯形斷面。此處導(dǎo)流明渠采用土渠結(jié)構(gòu)型式，過水流量為14 m3/s（與火炬電站發(fā)電流量相同），縱坡i=6‰。在渠首與火炬電站尾水出口之間設(shè)導(dǎo)流明渠，導(dǎo)流明渠與火炬電站尾水夾角為41176。導(dǎo)流堤采用土石結(jié)構(gòu)，機(jī)械壓實(shí)，鉛絲籠拋石護(hù)底，砂袋護(hù)面。在渠首北側(cè)設(shè)導(dǎo)流堤與西側(cè)河岸相連，將河道來(lái)水導(dǎo)向渠首北側(cè)河床。（2）導(dǎo)流建筑物該電站為引水式，引水渠首為攔河閘式，攔截河道來(lái)水，并接納**火炬電站尾水。進(jìn)水閘采用平板鋼閘門，閘門尺寸B**2米；選配2臺(tái)8噸啟閉機(jī)。進(jìn)水閘前設(shè)回轉(zhuǎn)式清污機(jī)，以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，將閘前污物撈出，人工輔助清理。泄洪閘兼作排砂使用，主要在夏季洪水期泄洪、排除閘前人工整治直線段的推移質(zhì)泥砂。閘室采用C20毛石砼現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為C20鋼筋砼現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。溢流堰最大溢洪能力為30 m3/s。（1）引水渠首為閘堰結(jié)合式，布置三孔泄洪閘和二孔進(jìn)水閘。在泄水陡坡線路上0＋150～0＋300樁號(hào)之間，地表為低液限粉土，承載力較低，滲透系數(shù)較小，除采取上述措施外，我們考慮在下一階段設(shè)計(jì)時(shí)，進(jìn)一步分析論證，切實(shí)做好結(jié)構(gòu)層防滲、基底排水，以保證該段陡坡的安全。從抗凍脹、保證工程安全出發(fā)，首先必須要保證陡坡有良好的防滲效果，以杜絕陡坡向地基土補(bǔ)給水分；同時(shí)采用砂礫換填地基，增強(qiáng)地基土層的透水性，可降低地基土的含水率，有效減輕陡坡結(jié)構(gòu)的凍脹。結(jié)構(gòu)型式有二種方案：方案一為漿砌卵石襯砌結(jié)構(gòu)，方案二為砼現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，通過方案比較，且具有水流條件較好、防滲效果好、施工方便的優(yōu)點(diǎn)，為此，選定方案二。這種操作方式確保了工程質(zhì)量與安全，這也是玻璃鋼管道得以廣泛推廣應(yīng)用的一個(gè)重要原因。據(jù)調(diào)查,玻璃鋼管產(chǎn)品應(yīng)用的操作方式為:先由業(yè)主和設(shè)計(jì)單位提出管道的有關(guān)技術(shù)參數(shù)和使用要求,如工作壓力、抗外壓能力、水錘壓力、管道糙率、使用年限等，然后生產(chǎn)廠家據(jù)此進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)（按6倍工作壓力設(shè)計(jì)），配料生產(chǎn)。作為電站壓力管道采用這一新型建材值得嘗試，該管道技術(shù)成熟、工藝先進(jìn)，和傳統(tǒng)管材相比具有諸多優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)出技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新，為此選用方案三。700的供水管道，經(jīng)過8年嚴(yán)冬的考驗(yàn)，無(wú)一凍裂。：經(jīng)武漢工業(yè)大學(xué)工程結(jié)構(gòu)與力學(xué)系大量實(shí)驗(yàn)研究表明：玻璃鋼管具有優(yōu)異的抗凍性能，在零下20℃時(shí)，管內(nèi)結(jié)冰后不會(huì)發(fā)生凍裂。在正常情況下，鋼管、水泥管使用年限為15年，球墨鑄鐵管為5～10年，而玻璃鋼管可使用50年以上，是唯一將50年使用壽命寫進(jìn)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。：玻璃鋼的主要原材料選用高分子成份的不飽和聚脂樹脂和礦物質(zhì)成份的玻璃纖維組成，它能有效地抵抗酸、堿、鹽等介質(zhì)的腐蝕，能夠長(zhǎng)期保持管道的安全運(yùn)行。表一 各種材料的水力特性、糙率、流量、管徑指數(shù)材 質(zhì)糙 率（n）流量指數(shù)（m）管徑指數(shù)（b）絕對(duì)粗糙（mm）玻璃鋼管鋼管、球墨管(兩種管道平均值)混凝土管3從表一的水力特性分析看，玻璃鋼管道不但摩阻系數(shù)小，輸送能力大，而且能顯著的減少沿程壓力損失，提高液體輸送能力（玻璃鋼管的絕對(duì)粗糙度是取50年后的值，鋼管、球墨鑄鐵管、砼管是取運(yùn)行后期的值），玻璃鋼管是光滑管，在輸送功率和流量相同的情況下，選用玻璃鋼管，其管道直徑可比選用砼管和鋼管縮小1～2個(gè)管徑等級(jí)。較小的管徑，就可以帶來(lái)較好的運(yùn)行效益。因此，其內(nèi)表面的粗糙度不會(huì)變化。、經(jīng)濟(jì)比較分析〈一〉、從技術(shù)性能上分析。玻璃鋼管由于其優(yōu)良的耐腐蝕性能和光滑的內(nèi)壁，使其使用介質(zhì)很難腐蝕或存留在管壁上，這也是鋼管和砼管無(wú)法比擬的：當(dāng)用砼管作為輸水管時(shí)，很容易在管壁內(nèi)滋生微生物和苔蘚影響水的衛(wèi)生，用鋼管輸水則易產(chǎn)生水銹造成水的二次污染。纖維纏繞玻璃鋼制品，可以通過改變樹脂系統(tǒng)或增強(qiáng)材料來(lái)調(diào)整玻璃鋼管的物理和化學(xué)性能，以適應(yīng)不同介質(zhì)和工作條件的需要，通過結(jié)構(gòu)層厚度、纏繞角和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整管體的承載能力，制成不同壓力等級(jí)的具有某種特殊性能的產(chǎn)品，這是同性金屬材料無(wú)法與其相比的。威廉（HazeaWillins）系數(shù)C長(zhǎng)期保持在45～150范圍內(nèi)，測(cè)試得到的水流摩阻系數(shù)F=，比混凝土管F==，能顯著減少沿程流體壓力損失，提高輸送能力20%以上，因此，在輸送同等流量的介質(zhì)時(shí)，玻璃鋼管徑比鋼管、鋼筋砼管小1～2個(gè)等級(jí)，可節(jié)約能耗15%左右。⑸摩阻力小，輸送能力高。⑷自重輕，運(yùn)輸安裝方便。⑶工程壽命長(zhǎng)，安全可靠。⑵耐熱性、抗老化性。（貯罐）比較，玻璃鋼具有以下顯著的特性：⑴耐腐蝕性。自五十年代中期問世以來(lái)，在給排水、農(nóng)田灌溉、電廠供排水、油氣輸運(yùn)等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，僅在新疆，近十幾年已應(yīng)用玻璃鋼管長(zhǎng)達(dá)1200KM，如和田農(nóng)十四**皮墨墾區(qū)輸配水管網(wǎng)（引自烏魯瓦提）、引額濟(jì)烏工程、庫(kù)爾勒城市供水工程、油田管道工程等，所用管徑∮200～∮3100、～、管頂覆土厚1～4m不等，玻璃鋼管以其獨(dú)有的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特性，在市場(chǎng)上具備了很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。造價(jià)3650元/m；一、二方案提出的鋼管和鋼筋砼管是電站壓力管常用的兩種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。方案一：管道結(jié)構(gòu)采用鋼管，管壁厚為12mm，另設(shè)剛性環(huán)；造價(jià)4765元/m；方案二：管道結(jié)構(gòu)采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。（4） 壓力管道采用總管分叉的布置型式，以節(jié)省投資和減少水頭損失。通過兩方案比較，方案一具有施工簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性好，投資比較省的優(yōu)點(diǎn)，故采用方案一?？紤]到引水渠縱坡較緩、渠線較長(zhǎng)，渠內(nèi)有較大的容積，對(duì)前池的運(yùn)行有一定的調(diào)節(jié)作用，因此，壓力前池的容積可適當(dāng)減小，前池的布置可適當(dāng)集中、緊湊，減少前池工程量。進(jìn)水方式采用虹吸垂直進(jìn)水。從表中可見方案一投資更省，施工更方便，從已建同類工程的使用情況看運(yùn)行效果較好，為此采用方案一。引水渠橫斷面結(jié)構(gòu)型式初擬兩種方案：方案一為梯形土渠膜料防滲，方案二為C20砼現(xiàn)澆板梯形渠道。因此，從我**小水電站建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，本站上游的**三級(jí)站、四級(jí)站引水渠和下游的八十七**的三座水電站引水渠，均采用土渠型式，渠道設(shè)計(jì)縱坡、流速、斷面均類同，運(yùn)行數(shù)年來(lái)，狀況良好；尤其在冬季無(wú)冰塞、冰堵等現(xiàn)象，與采用現(xiàn)澆砼板的電站引水渠相比，有顯著的優(yōu)點(diǎn)。而在1992年興建的**二級(jí)水電站引水渠采用的梯形斷面、現(xiàn)澆砼板和塑膜雙防渠道，凍害嚴(yán)重，現(xiàn)澆砼板嚴(yán)重開裂、塌落，并且滲水嚴(yán)重，數(shù)次垮塌，該**投入了大量的人力、物力和資金進(jìn)行維修，目前僅能勉強(qiáng)維持運(yùn)行。（2） 引水渠 m3/s,流量較大；為爭(zhēng)取發(fā)電水頭，渠道縱坡宜采用緩坡；由于流量大，縱坡小，渠道橫斷面尺寸就比較大；為達(dá)到最大限度地爭(zhēng)取水頭，同時(shí)盡可能地降低投資，參照**相鄰河段已建電站引水渠的運(yùn)行實(shí)踐和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，引水渠宜采用土渠型式，考慮到渠首沿線土質(zhì)含砂量較大，土壤的滲透性較強(qiáng)，渠道型式確定為塑膜防滲土渠型式。該站主要建筑物包括引水渠首、引水渠、壓力前池、壓力管道、廠房、尾水渠、泄水陡坡等。升壓站就近布置在廠房北側(cè)。尾水渠采用梯形明渠，結(jié)構(gòu)為土渠。壓力管道采用總管分叉的布置型式，以盡量減少工程投資和減少水頭損失。電站引水渠首位于火炬電站尾水出口下游50米處的主河道上，設(shè)三孔泄洪閘和一孔進(jìn)水閘，設(shè)計(jì)引水流量13 m3/s；引水渠為梯形斷面明渠，渠線自渠首向東延伸至前池。在該站址的基礎(chǔ)上，提出兩種裝機(jī)方案：一方案裝機(jī)容量是3630KW，, m3/s,機(jī)組出力1890KW，年發(fā)電量1206萬(wàn)KWh，樞紐工程估算投資917萬(wàn)元；二方案是21000KW， m3/s,機(jī)組出力2000KW，樞紐工程估算投資909萬(wàn)元。工程選址選線圖見圖521方案比較的具體情況詳見下表。站址選擇有兩個(gè)方案:一方案：站址放在壓力管線0+230處，該方案壓力管長(zhǎng)230m， m3/s，裝機(jī)容量為2*1000KW，尾水渠長(zhǎng)1345米，泄水陡坡長(zhǎng)360米，該方案雖管線較短，陡坡線較短，但尾水渠線長(zhǎng)，土方開挖量大，挖土61萬(wàn)m3，施工難度大，施工進(jìn)度慢，棄料問題難以解決，且占耕地的面積大，條田內(nèi)灌溉渠道跨越尾水的難度也很大，因此，該方案的可行性較差。渠線走向見圖52—1。方案二：渠線自0+140樁號(hào)向東伸，平行地方（安格里格鄉(xiāng)）灌溉引水渠道布置，至0+530樁號(hào)架渡槽跨過地方灌溉引水渠道，然后向南穿過耕地延伸至耕地南沿，接方案一渠線0+810樁號(hào)，后段與方案一渠線重合，該方案渠線長(zhǎng)度及占地面積與方案一相近，但填方渠段長(zhǎng)，占林帶、道路較多，渠道危險(xiǎn)性大，同時(shí)對(duì)沿線條田的灌溉系統(tǒng)影響大，不利于灌溉與耕作，估算投資217萬(wàn)元，占耕地補(bǔ)償費(fèi)31萬(wàn)元。引水渠首至壓力前池之間，地形地貌較復(fù)雜，渠線與耕地、灌溉渠道、道路交叉，渠線方案有二個(gè)：一方案：渠線與地方引水渠平交0+228，向南沿六連近山前地帶的條田邊緣繞行，后段沿山坡等高線向東延伸至前池。d. 尾水池， m。前池低水位運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)最小水頭，算得24m。（2）電站水頭特性及額定水頭的選定該站為引水式水電站,可利用的河道落差為30m。渠首洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020184，Ⅲ級(jí)建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇（相應(yīng)的洪峰流量為119 m3/s），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇（相應(yīng)的洪峰流量為167 m3/s）。 機(jī)組年利用小時(shí)數(shù) n=6206（h） 表451 年 發(fā) 電 量 計(jì) 算 表月份天然流量 （m3/s）棄水流量（m3/s）發(fā)電流量（m3/s）發(fā)電水頭 （M）發(fā)電機(jī)出力（KW）發(fā)電小時(shí)（h）發(fā)電量（KWH）11680707118776021661638105971831630707115241041380684943920586070760802062000684136800072000707141400082000707141400091420684971280101426707100818011179868412298321217107071208970合計(jì)135660905工程選址、工程總布置及主要建筑物（1）**，設(shè)計(jì)流量2, 裝機(jī)容量為2000KW，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000，電站樞紐工程規(guī)模為?。?）型工程，工程等別為Ⅴ等，建筑物級(jí)別為五級(jí)。下表中發(fā)電量中應(yīng)扣除廠用電、變損、線損，既為有效電量。對(duì)選定的平水年（1981年）年內(nèi)各月流量進(jìn)行水量修正后，計(jì)算其年發(fā)電量，代表多年平均年發(fā)電量，見表451。算得代燃料裝機(jī)容量需1938kW。**電力負(fù)荷的構(gòu)成比較單一，主要是工農(nóng)業(yè)及生活用電，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電所占比重較大，因此，網(wǎng)上項(xiàng)目區(qū)用電負(fù)荷呈現(xiàn)出較強(qiáng)的季節(jié)性，夏季農(nóng)業(yè)用電高峰期，電力供需矛盾突出，電力不足部分由**電網(wǎng)補(bǔ)充。因五**電網(wǎng)的灌溉高峰期（6～8月）負(fù)荷達(dá)到高峰，而同期**處在洪水期，水量豐富，可利用這一時(shí)期的水能資源，裝置一定的季節(jié)容量，為五**電網(wǎng)多供電。由式