【正文】 的布置要求 （415） 式中，—水輪機層凈高。2）發(fā)電機層樓板最好與裝配場在同一高程上。故（5）發(fā)電機裝置高程從水輪機地面高程加上發(fā)電機機墩進人孔高度h2和進人孔頂部厚度h3，就可得到發(fā)電機裝置高程，即 （414）式中，h2—發(fā)電機機墩進人孔高度，； h3—進人孔頂部厚度。因鋼管中心線與安裝高程同高，若壓力鋼管直徑為D,則主閥室底板高程可表達為： （410）代入數(shù)據(jù)可得：（2）尾水管底板高程對于立式水輪機，安裝高程在導葉中心線上，因此從水輪機安裝高程向下減去導葉高度b0的一半，再減去尾水管的高度h，即為尾水管底板高程，可表達為： （411）代入數(shù)值可得:==（m）（3）主廠房基礎開挖高程主廠房基礎開挖高程可表達為 （412）式中，—尾水管底板混凝土厚度，應根據(jù)地基性質(zhì)、電站大小和尾水管結(jié)構型式而定，初步設計階段，小型電站或巖質(zhì)基礎取1～2m,大中型電站或土基取3～4m本設計取1m。立軸混流式水輪機的安裝高程為 （49）　　式中， 　　，故。主廠房寬度的確定應與吊車跨度的選擇同步考慮，當主廠房總寬度基本確定后，可選用廠家產(chǎn)品目錄中滿足主廠房寬度要求的標準跨度，此時一般需要適當調(diào)整主廠房的寬度，選擇與之接近但偏大的值19m。蝸殼層：寬度一般由蝸殼的尺寸、結(jié)構要求、附屬設備布置以及交通等要求確定，上下游側(cè)寬度可表達如下　　　　　 　 （47） 　 　　 (48)式中，—蝸殼在廠房橫向上游側(cè)、下游側(cè)的尺寸，由蝸殼單線圖可知=、=； —蝸殼外圍的混凝土結(jié)構厚度，～； —主閥室寬度，一般為4～5m。故 水輪機層：一般上、下游側(cè)分別布置水輪機輔助設備（即油、水、氣管路等）和發(fā)電機輔助設備（電流電壓互感器、電纜）。如機旁盤前應留有1m寬的工作場地，～1m寬的檢修場地。發(fā)電機層：上、下游側(cè)寬度一般有發(fā)電機層風罩外緣直徑和其上下游的空間要求確定，可分別表達為 （45） （46）式中，—發(fā)電機層風罩外緣至上、下游墻側(cè)的寬度，主要用于主通道、附屬設備的布置、吊運方式以及運行管理等方面因素。由上述計算可知主廠房的長度為以機組中心線為界，廠房寬度B可分為上游側(cè)寬度和下游側(cè)寬度兩部分。即機組段的長度（2）邊機組段加長一般邊機組段加長取，為水輪機的標稱直徑，本設計取。故尾水管層：與蝸殼層類似，尾水管寬度確定后，機組段長度可表達為 (44)式中，B—尾水管的寬度，B=； —尾水管邊墩的混凝土厚度。發(fā)電機層：機組段長度可表達為 （42）式中，D風—發(fā)電機風罩外徑； 　—發(fā)電機風罩內(nèi)徑； —風罩壁厚； B—相鄰兩風罩外緣之間通道的寬度，～,。各部分的確定方法如下：（1）機組段長度的確定主廠房的總長度包括機組段的長度（機組中心間距），端機組段的長度和安裝場的長度，并考慮必要的水工結(jié)構分縫要求的尺寸。主廠房主要尺寸的確定，即主廠房的總長，總高和寬度的確定。總之,在設計中要做多個比較布置方案,進行技術經(jīng)濟、運行管理綜合比較,以選擇確定最優(yōu)設計方案。對于一般的地面式廠房,選擇合適的吸出高度也是非常重要的。裝設高壓開關、高壓母線和保護措施等高壓電氣設備的場所，高壓輸電線由此將電能輸往用戶，要求占地面積較大。裝設主變壓器的地方。（2）副廠房。布置著水電站的主要動力設備（水輪發(fā)電機組）和各種輔助設備的主機室（主機間），及組裝、檢修設備的裝配場（安裝間），是水電站廠房的主要組成部分。水電站廠區(qū)包括：所以說水電站廠房是水、機、電的綜合體，又是運行人員進行生產(chǎn)活動的場所。廠房中安裝水輪機、發(fā)電機和各種輔助設備。故，不能滿足抗外壓穩(wěn)定要求，需要設置加勁環(huán)增加管壁厚度。因此，必須根據(jù)鋼管處于真空狀態(tài)時不產(chǎn)生不穩(wěn)定變形的條件來校核管壁厚度或采取必要的措施。水電站壓力鋼管可能在機組負荷變化的過程中產(chǎn)生負水擊，使管道產(chǎn)生負壓或者在鋼管放空時由于通氣孔失靈而產(chǎn)生真空。、管壁厚度及抗外壓穩(wěn)定的計算壓力管道通常呈圓形斷面，其管徑可按經(jīng)濟流速確定：壓力鋼管的管壁計算厚度可由鍋爐公式計算得出：　　　　　　　　　　　　 （35）式中，H—內(nèi)水壓力，包含水擊值，當H100m時，～，； R—鋼管內(nèi)半徑，m； —材料容許內(nèi)力，設計中鋼材全部使用QH345型鋼，故； —焊縫系數(shù)，.故取t0=30mm。分組供水為多管多級，適用于管道較長、機組臺數(shù)多的電站，本水電站設計僅有三臺機組，因此分組供水不適用；單元供水方式一條壓力管道只向一臺機組供水，工程量大，造價高，適用于水頭低而流量大、管線長度較短的水電站，本設計電站水頭高、管線長，故不適用單元供水方式；聯(lián)合供水即在一條壓力管道的末端分岔后分別向廠房內(nèi)全部機組供水，節(jié)省了管道工程量，降低造價，適用于管道長、水頭高的電站。從電站廠房安全的角度考慮選擇側(cè)向引進的方式。其中正向引近適用于低水頭電站，水流平順、水頭損失小，開挖量小、交通方便。由于鋼襯可以防滲，外包鋼筋混凝土可按允許開裂設計，以充分發(fā)揮鋼筋的作用。鋼襯鋼筋混凝土管是在鋼筋混凝土管內(nèi)襯以鋼板構成。普通鋼筋混凝土管易開裂，一般用在水頭H和內(nèi)徑D的乘積小于50m2的情況下；預應力和自應力鋼筋混凝土管的HD值可超過200m2；預應力鋼絲網(wǎng)水泥管由于抗裂性能好，抗拉強度高，HD值可超過300m2。（2）鋼筋混凝土管鋼管具有強度高，防滲等優(yōu)點，常用于大中型水電站。壓力管道的布置要求是管線應盡量短直，以減少工程量降低水擊壓力，改善機組運行條件；管路沿線應有良好的地址條件，無活動性地質(zhì)構造；明管線路應盡量減少起伏波折，并且不應布置在山水集中地谷地；明管線路傾角應滿足施工及安裝的要求。其特點：一般由上彎、豎井管道或者斜井管道、下彎、下平段、漸變段組成。為了保證引水隧洞安全有效運行，限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定，承受圍巖壓力，內(nèi)水壓力等荷載，防止?jié)B漏，保證巖石免受水流、空氣、溫度、干濕變化等沖蝕破壞作用，減小表面粗糙，需要對其進行襯砌，根據(jù)工程經(jīng)驗，采用單層襯砌形式，混凝土厚度為1m。根據(jù)工程經(jīng)驗，混凝土及鋼筋混凝土厚度，一般約為洞徑或洞寬的1/8～1/12且不小于25cm，由襯砌最終計算確定。(1）平整襯砌：亦稱護面或抹平襯砌，它不承受外力只起減小隧洞表面糙率，防止?jié)B漏和保護巖石不受風化作用平整襯砌適應于圍巖條件較好，能自行穩(wěn)定且水頭，流速較低的情況下。④保證巖石免受水流，空氣，溫度，干濕變化等充蝕破壞作用。②承受圍巖壓力、內(nèi)水壓力等負荷。隧洞斷面面積為： （34） 式中：ve經(jīng)濟流速，取由上式得：隧洞面積洞徑本設計中取。本設計采用通氣孔兼作進人孔。通氣孔面積按下式計算： （33） 式中：—進水口進水量， 　　　—通氣孔進氣流速，一般為30～50m/s，本設計取40m/s。檢修閘門與工作閘門之間的距離很近，為了便于檢修，要求2～4的間距，本設計取為2，布置在同一閘室內(nèi)，在閘門井上方布置一個共用的啟閉機房。要求在靜水中開啟，動水中關閉。大中型水電站常用清污機械清污，本設計采用機械清污方式。清污方式有人工清污和機械清污兩種。對混流式水輪機的可取，取b=70mm。則攔污柵凈面積為：攔污柵通常由鋼筋混凝土框架結(jié)構支承，攔污柵框架由柱墩及橫梁組成，本設計取2m；橫梁間距一般不大于4m，間距過大會加大柵片的橫斷面積，過小會減小凈過水面積，增加水頭損失，本設計取4m。本次設計取傾角為60186。(1)攔污柵設計：為防止結(jié)冰及漂浮物堵塞和進入進水口，進水口前需設攔污柵，攔污柵的立面布置可以是傾斜的或垂直的，洞式及墻式進水口的攔污柵常布置成傾斜的，傾角為60186。 圖3２　 　 漸變段輪廓尺寸圖有壓進水口 主要設置攔污設備、閘門及其啟閉設備、通氣孔等。為宜。由矩形變成圓形通常采用四角加圓角過渡圓弧的中心位置和圓角半徑r均按直線變化，漸變段長度根據(jù)經(jīng)驗，～，收縮角不超過10186。在（～）范圍內(nèi)，符合設計要求。根據(jù)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗，進口段頂板曲線采用1/4橢圓曲線，曲線方程為： （32）式中：a—橢圓曲線長半軸，對于頂板曲線約等于閘門處的孔口高度H,本設計取a=；　　　—橢圓曲線短半軸，對于頂板曲線，可取H/3，本設計取b=.故進口段曲線方程為：進口段的長度沒有一定的標準，在滿足工程結(jié)構布置與水流順暢的條件下，盡可能緊湊?！端姽こ踢M水口設計規(guī)范》（SL285—2003)建議，防止出現(xiàn)漏斗式吸氣漩渦的臨界淹沒深度可按下面經(jīng)驗公式計算 （31）式中，H—閘門孔口凈高，m，； v—閘門斷面平均流速，m/s；本設計取經(jīng)濟流速v=4m/s C—系數(shù)，取C=； S—閘門頂?shù)陀谧畹退坏呐R界淹沒深度，m。、高程的確定有壓進水口頂部高程應保證在上游最低運行水位時仍有足夠的淹沒深度，以進水口前不出現(xiàn)漏斗式吸氣漩渦為原則。（4）塔式進水口：適用于水電站廠房布置在河床壩后，攔河壩采用當?shù)夭牧蠅位蛩畮斓刭|(zhì)條件較差，坡度較平緩不利于岸坡上修建進水口。（2）壓力墻進水口：其進口段和閘門段均布置在山體之外適用于洞口附近地質(zhì)條件較差或不宜采用洞式進水口時不宜擴大開挖坡度較緩時。深式進水口主要的形式：（1）隧洞式進水口，其進口段和閘門井均從山體中開鑿而成適應于進口地質(zhì)條件良好，擴大斷面和開挖閘門豎井均不會引起塌方，坡度適中。在水利水電工程中，為發(fā)電供水等綜合利用的目的，往往需要在水位便服的天然河道，湖泊或人工水庫和調(diào)節(jié)池中取水，深式進水口及有壓進水口為了適應這一需要而設置的一種水工建筑物，深式進水口應滿足水工建筑物的一般要求，即結(jié)構安全，布置簡單，施工方便，造價低廉，運行可靠并適應注意美觀。具體布置見壩區(qū)引水系統(tǒng)平面布置圖。為了利于檢修與排水，隧洞縱坡率為2%，其工作閘門與檢修閘門設在進口，隧洞在平面上有彎角，對于低流隧洞曲率半徑不宜小于5倍的洞徑，現(xiàn)取5倍的洞徑，即29m，轉(zhuǎn)角不宜大于60176。，右岸引水方案穿越林場溝、尾聲溝、足馬坪溝、益繞溝、西里溝5條較大沖溝，溝谷切割深度相對左岸沖溝較淺，谷底相對左岸沖溝較窄，谷底沖洪積堆積物相對左岸沖溝較淺。扎柯溝、宗達寺溝、支哈溝均為深切沖溝，谷底較寬緩，谷底沖洪積堆積物較深厚，繞溝線路較長。在引水線路區(qū)河道總體呈EW方向突出的河彎，左岸為凹岸，右岸為凸岸。隧洞的路線應盡量避免不利的地質(zhì)構造；洞線在平面上求短直，這樣既可以減少工程量，方便施工；隧洞應有一定的埋藏深度；隧洞的縱坡應根據(jù)運用要求，上下游銜接，施工和檢修等因素，綜合分析比較后確定；對于長隧洞，選擇洞線時還應注意地形，地質(zhì)條件。由于設計中流量小、機組臺數(shù)少，采用一條壓力管道（地下埋管）向三臺機組供水的聯(lián)合供水方式（即一管多級）。引水道分為進口段、上漸變段、上彎段、斜直段、下彎段、下直段、下漸變段等部分所組成，應盡可能保證進、出水流平順。引水隧洞長約3350m，洞內(nèi)流速為4m/s。 引水系統(tǒng)引水系統(tǒng)由進水口、引水系統(tǒng)及壓力鋼管段等組成。35千伏開關站，布置在廠房左端，配電裝置采用中型布置，構架采用戶外高型布置為單母線，有一回進線和二回出線。構架采用鋼橫擔、鋼塔頭、水泥管塔身的混合結(jié)構。110千伏開關站布置在廠壩之間壩體平臺上。 開關站220千伏開關站，布置左岸,配電裝置采用半高型布置，其構架采用田字形封閉式框架結(jié)構。主廠房水輪機層以下大體積混凝土與大壩之間的接縫，采用了一般澆筑縫，縫為平縫，不留間隙，不設填料，以利于高尾不位時，廠壩間能互相傳遞部分水壓力，作為廠房穩(wěn)定安全的后備措施。由于本設計擋水壩與廠房位置較遠，選擇將主變壓器布置在廠房上游側(cè)靠近廠房的位置。第二層為中央控制室、會議室、資料室和計算機室等。上游副廠房為鋼筋混凝土預制框架結(jié)構，共分兩層。應防止由于泥沙淤積造成尾水壅高，降低發(fā)電水頭。（3） 為減少下泄水流對發(fā)電和航運的不利影響，常在溢流壩與其他建筑物之間設置導墻。本電站廠房有關的布置原則為：（1） 要求電站進水口前水流平順，無漩渦及橫向水流。圖25 YS型油壓裝置外形尺寸圖 第3章 電站樞紐布置根據(jù)首部樞紐的布置，大壩為混凝土面板壩，溢洪道、引水隧洞、導流洞均布置在右岸，因此考慮把廠房布置在右岸。按計算的Vk=179。查《水電站機電設計手冊》P267表67知：機械柜尺寸：，基礎板尺寸：，電氣柜尺寸。接力器最大行程Smax：取則兩接力器的總?cè)莘eVs(m3)為：已知Ts=4s，通過主配壓閥油壓管的流量為：則主配壓閥直徑d(m)為： （212） 式中，vm—管內(nèi)油壓的流速，取vm=2m/s。已