【正文】 20xx328 張春芳 青海大學成人教育學院畢業(yè)設(shè)計：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 26 。 感謝水電系全體老師、領(lǐng)導，感謝他們多年來對作者的培養(yǎng)、幫助，使作者本人在大學四年里不僅掌握了科學知識，還學會了如何做人。 在此，也感謝我們設(shè)計小組的所有同學，他們的勤奮和熱情給我留下了深刻的印象。他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。他淵博的學識和豐富的經(jīng)驗給了我很多幫助，為我的設(shè)計提供了很好的素材。 其他用房面積見大圖。中控室要求盡量與發(fā)電機層接近以節(jié)省電纜，故布置在于發(fā)電機同高程的位置。中控室布置在副廠房內(nèi)高度定為 4～ 5米，最終確定為 5m。吊物孔布置在發(fā)電機層上游面一側(cè)，尺寸為 ；吊閥孔布置在發(fā)電機層下游面一側(cè)，尺寸為 m2。 各層間的樓梯布置相同，單層樓梯長 、寬 、高 ，傾角為 25o～ 30o之間。 水電站廠房為防止地基不均勻沉降，以 及減少下部結(jié)構(gòu)受基礎(chǔ)約束產(chǎn)生的溫度和干縮應(yīng)力，必須沿廠房長度方向（縱向）設(shè)置永久的溫度伸縮縫。 2）蝸殼層混凝土內(nèi)布置尾水管的進人孔，用以檢修尾水管用，尺寸設(shè)定為：寬 2米，高 2 米。 1）蝸殼層除去蝸殼過水部分外，均為大體積的混凝土，布置較為簡單。對于大型機組機墩采用圓筒式機墩，機墩內(nèi)布置接力器坑用來布置接力器。根據(jù)以上原則氣罐室和空壓機室布置在一起，尺寸設(shè)定為：20 20米。空壓機房設(shè)有壓氣機，由于壓氣機有較大的躁聲和振動，空壓機房避開怕震的設(shè)備和怕噪音的房間。 2）氣罐室和空壓機室 水電站的壓氣機室供給的壓縮空氣主要用于機組制動、空氣開關(guān)、設(shè)備吹掃、風割風焊、風動工具等。油處理室的位置應(yīng)布置靠近油庫及用油對象、盡量縮短距離，并能設(shè)計成自流排油方式。一個油系統(tǒng)從進油、貯油、用油到廢油的回收貯存處理，其設(shè)備包括有油泵、油管、壓濾機、分離機、補給油罐和污油罐等。 1）油罐室和油處理室 水電站的用油包括主變壓器的絕緣油和機組的透平油。輔助生產(chǎn)房間的面積取決于電站規(guī)模以及電 站在系統(tǒng)中的作用。 2）安裝間除要考慮檢修發(fā)電機以外，還要考慮檢修變壓器以及安放平衡梁的位置，安裝間寬度與主廠房相同為 米，長度確定為 55米。 青海大學成人教育學院畢業(yè)論文：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 23 1）安裝間是主廠房的一部分，位置設(shè)在主廠房的右端。這里每臺機組設(shè)一 個吊物孔，這樣當一臺機組檢修時不致影響相鄰機組的正常運行。布置在發(fā)電機層左邊，盤后離墻壁留有 2米的檢修過道，盤前留有足夠大的空地便于運行人員巡視操作。 2）發(fā)電機布置在發(fā)電機層中心線上，機組左邊布置機旁盤，調(diào)速器以及油壓裝置。計算過程見計算書。在計算中取 壓力鋼管與蝸殼連接開始漸變前的斷面進行計算，因為此處為全管壓力變化最大的地方，按照地下埋管來計算。具體尺寸詳見計算書。尾 水洞采用三機一洞，則 max3*? 。故修改初步設(shè)計，參照類似工程，采用無壓尾水隧洞。 調(diào)壓室最低涌浪水位為： m inm in m in Z? ? ? ?調(diào) 壓 室 下 游 。 三 .尾水洞斷面尺寸設(shè)計： 尾水洞斷面采用圓 形斷面，根據(jù)規(guī)范取尾水隧洞經(jīng)濟流速為 sm/4~3 。在計算中選擇了最長管線進行計算。計算過程見計算書。 沿程損失 fh 和局部水頭損失 jh 之和就是總水頭損失 wh 。對于水電站的壓力水管，水流一般處于紊流狀態(tài)，沿程損失利用曼寧公式計算。水頭損失包括摩阻損失和局部損失兩種。管道直徑可靠下式初步估算： ? ?0 .1 5 ~ 0 .1 8 rH D N H? 恒定流計算主 要為了確定管道的水頭損失。設(shè)在有壓進水口的事故閘門之后，其面積為： aaQA V? aQ －空氣進氣量，采用引水道最大引用流量 aV －允許進氣流量，隧洞中一般取 70～ 80m/s。由于這里閘門設(shè)置為后止水，必須設(shè)置專用的通氣孔。 b．閘門及啟閉設(shè)備的選定：主要參照一些類似工程，以及一些工程經(jīng)驗，初步估計閘門重量，以及尺寸，盡量要求型號種類少，一機多用。 ： a．攔污柵的布置：為便于過水和清污，采用垂直的立面布置和平面的形狀。 c．漸變段：采用圓角過渡，圓角半徑可按直線規(guī)律變?yōu)樗矶窗霃?R。 ： S CV H? H－閘門孔口凈高 V－閘門斷面水流速度 C－經(jīng)驗系數(shù) S－閘門頂?shù)陀谧畹退坏呐R界淹沒深度 青海大學成人教育學院畢業(yè)設(shè)計：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 20 的輪廓尺寸： a．進口段：連接攔污柵與閘門段，隧洞為平底，兩側(cè)收縮曲線為四分之一圓弧，上唇收縮曲線為四分之一橢圓，橢圓的曲線方程為： 221abxy?? 式中 a 可取閘門處的孔口高度 H， b可以取 H∕ 3 b．閘門段：閘門段設(shè)計成矩形，設(shè)置檢修閘門和快速事故閘門各一道，尺寸相等。 一．進水口的設(shè)計 ： 選擇和設(shè)計進水口的形式，確定尺寸及高程，并選擇啟閉設(shè)備。引水建筑物可分為無壓引水及有壓引水兩大類。詳細布置見大圖。 5．發(fā)電機樓板高程： 2 G h? ?? ? h－發(fā)電機安裝坑深度 6．起重機 的安裝高程： 2 7 8 9 1 0 1 1c h h h h h? ? ? ? ? ? ? ? h7－上機架的高度 h8－吊運部件與固定的機組或設(shè)備的垂直凈距 h10－吊運部件與吊鉤間的距離 h11－主鉤最高位置到軌頂距離 h9－最大吊運部件得高度 7．屋頂高程（頂拱之下）： 12 13Rchh? ? ? ? ? h12－小車高度 h13－檢修空間 第四章．電站樞紐布置設(shè)計 樞紐的初步設(shè)計布置：擋水建筑物為直心墻土石壩，布置在主河道上，軸線方向EN ?25 ；地下廠房深 埋于左岸山體內(nèi)，埋深 220～ 360m，距河邊約 400m，廠區(qū)圍巖多數(shù)為質(zhì)量好的Ⅰ，Ⅱ類花崗巖體，廠房縱軸方向 EN ?45 ；進廠交通采用公路隧洞，直接于烏斯河鎮(zhèn)相接；在主廠房的下游平行布置主變和尾水閘門室，開關(guān)站設(shè)于地下廠房頂部的山坡上，高程約 910m。 二．確定廠房各高程 1．水輪機安裝高程：水輪機安裝高程是一個控制性的高程，它取決于水輪機的機型、允許吸出高度和電站建成后廠房的下游最低水位。 ②端機組長度的確定： 21L L L? ?? L? 為附加長度 L? ＝ ? ? ~ D ③主廠房寬度的確定： xs BBB ?? 332sBA? ?? ? ?m A－風罩外壁至上游墻內(nèi)側(cè)的凈距 3? － 發(fā)電機風罩壁厚 3? － 發(fā)電機風罩內(nèi)徑 1? －蝸殼外部混凝土厚度 3．確定安裝廠的平面尺寸 安裝廠的寬度與主機室寬度相等；安裝廠的長度一般為機組段長度的 1～ 倍，考慮安裝廠要布置上機架，發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶軸，水輪機轉(zhuǎn)子帶軸和水輪機頂蓋。 D1= 6. 5 0h6=L1=L=b= B=h5= 尾水管尺寸示意圖（單位：米） ①機組段寬度的確定： 1 xxL L L???? xL? 機組段 +X 方向的最大長度； xL? 機組段 X方向的最大長度 . 下面分別計算蝸殼層、尾水管層、發(fā)電機層，最后取三者間的最大值。為減小廠房基礎(chǔ)的巖石開挖，可青海大學成人教育學院畢業(yè)論文：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 17 將尾水管的出口擴散段向上傾斜 6 ~12??。初步選定標準混凝土肘管。 ⑵ 蝸殼得水力計算： a．蝸殼的進口斷面： 斷面的面積： m ax 0*360 *cc ccF VV??? ? 斷面的半徑： m a x 0m a x *360c cFQ V?? ???? ? 從軸中心線到蝸殼外緣的半徑： max max2aRr ??? b．對于蝸殼中間任意斷面： max360ii?? ? max360 ii o cQ V?? ?? 2i a iRr??? 式中 ar —— 座環(huán)外半徑 i? —— 從蝸殼鼻端起算至計算斷面的角度 iQ i? iR —— 分別為計算斷 面 i? 處的流量、斷面半徑及邊緣半徑。 一般希望將蝸殼進口斷面平均流速取的大些，這樣可以得到較小的蝸殼尺寸，但這樣卻使水力損失增大，因此合理的選擇進口平均流速是很重要的。 蝸殼座環(huán)的形式的各尺寸可以查《金屬蝸殼座環(huán)尺寸系列表》。為改善蝸殼的受力條件及過流條件，采用圓形斷面。（單相，強迫油循環(huán)