【正文】 形斷面，座環(huán)內(nèi)徑 ，座環(huán)外徑mDb60?Da750?對金屬蝸殼，一般采用 。 選用與之接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)直徑 由《水力機械》附表Ⅰ查得水輪機模型在最優(yōu)工況下的 ，模型%?M?轉(zhuǎn)輪直徑 ，則原型水輪機的最高效率 為：?max ???? ???DM?考慮到制造工藝水平的情況取 ；由于水輪機所應(yīng)用的蝸殼和尾水管的型%1?式與模型基本相似，故認(rèn)為 ，則效率修正值 為：02??? 設(shè)計（論文）專用紙 第 107 頁 ..1maxax ????????M 由此求得水輪機在限制工況的效率為 ?由《水力機械》附表Ⅰ查得在最優(yōu)工況下的 ，同時由于min/710rnM?? ?????Mn?所以 可以忽略不計，則以 代入 得1? 10?n10DHna?? i/???選用與之接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速 （磁極對數(shù) ）min/?26?p 在選定的 和設(shè)計水頭下相的 情 況 下 ， 水 輪 機 的i/,rnmD?ax1Q?應(yīng)的 值分別為： 39。第四章 水電站廠房的布置設(shè)計 相關(guān)參數(shù)的確定水電站的最大水頭 ?加權(quán)平均水頭 18. 最小水頭 4in引水式水電站的設(shè)計水頭 r. 設(shè)計（論文）專用紙 第 106 頁選 3 臺機組，發(fā)電機的單機容量 KwknNf 萬萬裝 ??水輪機的額定出力 （其中 為發(fā)電機效率，取 ）KwkNfr 萬萬 1095.??f? 水輪機相關(guān)參數(shù)的確定（見《水力機械》教材） 水輪機型號的選擇 根據(jù)水電站的工作水頭范圍，在反擊式水輪機系列型譜表中查得 HL230 型水輪機可使用。 事故檢修門槽段該段分為 CD、DE 兩段，其中 CD 間為一條空口，其寬度約為 5 倍的水寬度，即，點 C 與點 E 應(yīng)位于同一高程。mh6?對于三面收縮的矩形進(jìn)水口，上唇和側(cè)墻的橢圓曲線方程依次為： 3/22???????????khyx1/22B式中：h——孔身高度，h=6m； 設(shè)計（論文）專用紙 第 105 頁B——孔身寬度，B=5m； k——系數(shù)常取 ，但有時為了使橢圓長、短半軸為整數(shù)，也可取 k 值稍大于 ； x,y——曲線的坐標(biāo)軸，橢圓長軸（x 軸）與孔軸平行，縱軸距孔口為上唇橢圓 6m，側(cè)墻橢圓 5m。??第三章排沙孔的設(shè)計本次設(shè)計采用無壓排沙孔，孔口斷面為矩形 ，設(shè)有兩孔（本次HB65設(shè)計僅對進(jìn)水口體形進(jìn)行設(shè)計） 。 ???ctjh? 底流消能的水力要素的確定（見規(guī)范 ）弗勞德數(shù) , ???crghvF smv/??根據(jù)規(guī)范 ,護(hù)坦上設(shè)梳流坎及尾坎，但不設(shè)消力墩，其護(hù)坦消力池長度按規(guī)范 計算：，取 L=105m；hLc ）～）～）～ .(.(39。th 躍后水深的確定躍前流速 gHQv21?式中：H——校核洪水位到護(hù)坦頂?shù)乃^，H==； Q——孔口收縮斷面的流速系數(shù)，取 Q=.則有 smgv / ????躍前水深： vBhc . 設(shè)計（論文）專用紙 第 104 頁對于矩形斷面，躍后水深：　mghvhcc .)18(22 ??????????????? 水躍淹沒系數(shù) 的確定j?淹沒水躍，消能效果比較好。dp0p 設(shè)計（論文）專用紙 第 103 頁分 消能防沖設(shè)計根據(jù)地形地質(zhì)條件，且由于下游水深變化較大，選用底流消能。 = 查表 知，dH/1k=，n=則冪曲線方程為： ?? .由此得到不同 值下的 坐標(biāo):xx(m) 1 3 6 9 12 15 18 21 23y(m) 三圓弧曲線：= = =?= = =R2= = == = =?= = == = = 直線段和堰面曲線切點 的確定),(cyxP 對堰曲線方程求導(dǎo)得： ???? 設(shè)計（論文）專用紙 第 102 頁取 則有：,139。 設(shè)計（論文）專用紙 第 101 頁其方程為： 1??ndkHxy 式中： ——與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)，見表 ——當(dāng) 值見表 。 HgBQS??? sm/. 33?????設(shè)計的孔口符合要求。 gmBQS?? sm/ 323?????＝ 設(shè)計的孔口符合要求。 定型設(shè)計水頭的確定堰上最大水頭 =校核洪水位－堰頂高程，即：maxH ==定型設(shè)計水頭 =(75%95%) = 取 =, 從重力壩設(shè)計指南課本表 28 查得：sH壩面最大負(fù)壓為： =,規(guī)范規(guī)定：校核洪水位閘門全開時出現(xiàn)的負(fù)壓不得s超過 3～6m 水柱，由此判斷 的選定符合要求。 ①在設(shè)計洪水位下： ，Q=＝設(shè)?s/32/30HgmnbQs???2/??＝則堰頂高程 ??－＝堰②在校核洪水位下： ,Q=1250642＝校 s/32/??? 設(shè)計（論文）專用紙 第 99 頁＝相應(yīng)的堰頂高程==計算成果見表 11. 表 11 堰頂高程計算計算情況 流量(m3/s)側(cè)收縮系數(shù) 流量系數(shù) 孔口凈寬(m)堰上水頭(m)堰頂高程(m)設(shè)計情況 8813 75 校核情況 12506 75 堰頂高程一般?、?、②兩種情況的較小值，即堰頂高程為 。初擬中墩厚度 d 為 4m，邊墩厚 t 為 3m，則溢流壩段的總長度 為：0BmtdnbB976752)1(0 ????? 堰頂高程的確定初擬側(cè)收縮系數(shù)為 ，流量系數(shù) m=，因為過堰水流為自由出流，故??=。邊墩和中墩采用半圓形墩頭，閘門采用面板閘門。在設(shè)計洪水位時：Q=8813 ，則溢流孔的凈寬sm/3B=8813/120= 一般大中型工程采用每個孔口的凈寬 b=8～16m，為了便于消能，n 宜為單數(shù)，取 b=15m，則有：n=B/b=根據(jù)以上計算，溢流壩孔口凈寬取 B=75m。sm/3 單寬流量的確定壩址處基巖比較軟弱，但綜合樞紐的布置及下游的消能防沖要求，單寬流量取120 m3/s。 洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定大壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)按 100 年一遇洪水設(shè)計，1000 年一遇洪水校核。第二章 溢流壩設(shè)計 孔口設(shè)計 泄水方式的選擇溢流壩的泄水方式主要有以下兩種：開敞溢流式和孔口溢流式?！O(shè)計洪水位下上游邊緣處（設(shè)計值）： mKNMd . ????????????PamBMWFSk . 222, ?????????????????????KPafRkd .54./8, ????下游邊緣處（標(biāo)準(zhǔn)值）： mKNM ??????? ?? ??.. 22 ?????????????KPaBMWS?由以上計算可知，設(shè)計洪水位下，上、下游邊緣處的應(yīng)力符合強度要求。ō 第二種情況——上游壩坡面荷載對上游壩坡面截面形心軸的力矩如下：A. mKNMwk .]0)416([24?????自 重 力 矩 d . ① 正常蓄水位： KNpk .1046378?? mMd.②設(shè)計洪水位： pk .? KNd ??③校核洪水位： mpk ..048 設(shè)計（論文）專用紙 第 94 頁 mKNMpd .. ???泥沙壓力力矩 sk .997 psd .7..2.： ①正常蓄水位 mKNMuk .)3.()3/.( ????????? ②設(shè)計洪水位： KNuk .3617)()/( ????????? mMd10. ③校核洪水位： KNuk .531678)4.()3/( ?????????： =kpwM21)()2(4yllyhwzl ??? 311 zlHy?? (指南 27 式)2l 式中： ——壩前水深，m；1 ——大，小三角形形心到壩基面中心的垂直距離，m；2,y 波浪要素 按官廳公式計算?！O(shè)計洪水位下壩趾處（設(shè)計值）： ?? ???????????KPaBMWFSkd ,0 ?????????????????????KPafRkd .,3????壩踵處（標(biāo)準(zhǔn)值）： ?????? ???? ?? ?? ??..2 ?????????????PaBMS?由以上計算可知，設(shè)計洪水位下，壩趾、壩踵處的應(yīng)力符合強度要求。2,y 波浪要素 按官廳公式計算。? ——作用于計算截面以上全部載荷對計算截面形心的力矩總和，?。 承載極限能力狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式： （指南 212）),(1),(0 kdkdfRFs????? 式中：S（.）———作用的應(yīng)力函數(shù)，S（.）=（ )。本次設(shè)計采用壩體強度極限狀態(tài)法。 應(yīng)力分析 分析的目的檢驗所擬壩體斷面尺寸是否經(jīng)濟合理。②基本組合——設(shè)計洪水位豎向力合力設(shè)計值： ????水平向合力設(shè)計值： P40897362?則 ????QGSkk ....0,0????????KN ,1? ?????????????由以上計算可知：設(shè)計洪水位下，上游壩坡面滿足抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)要求。225。②基本組合——設(shè)計洪水位下 設(shè)計（論文）專用紙 第 86 頁豎向力合力設(shè)計值： ??????水平向合力設(shè)計值： P ...?則 ???????? KNPQGSkk ,0???? ?? ,11? ??????????由以上計算可知：設(shè)計洪水位下，壩基面滿足抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)要求。對應(yīng)于結(jié)構(gòu)安全級別 級的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)0?的重要性系數(shù)分別為 ，；本工程結(jié)構(gòu)安全級別分別為 II 級，則=?——設(shè)計狀況系數(shù)，對于持久狀況，偶然狀況分別為 ，；?S（.）——作用效應(yīng)函數(shù)， = ；??kQkGS??,?P 設(shè)計（論文）專用紙 第 85 頁R（.）——構(gòu)件及構(gòu)件抗力函數(shù)， = ??????kmfR??,????AcWf （壩基面處由設(shè)計指導(dǎo)書表 4 查的 =， = ） ；f?c?aMP ——永久作用分項系數(shù)，見表 22（指南） ；G? ——可變作用分項系數(shù)見表 22（指南） ；Q ——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值；,k ——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值； ——幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，可作為定值處理；k? ——材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值；f ——基本組合結(jié)構(gòu)悉數(shù)，見指南表 26。本次設(shè)計采用抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)計算法。 滑動面的選擇 選擇以下兩種情況：①壩基面；②上游壩坡面。cr② 正常蓄水位與設(shè)計洪水位將 代入以上兩式得kmDsv1,/?3/122/2 )(.????ml解得 h=, =可知 在 250～1000 間，則 h 為累積頻率 10%???vgD坡高 。由于水庫為/LH?內(nèi)陸峽谷水庫，所以宜按官廳公式計算（ 及 ）smv/20?kD20?（規(guī)范 ）3/120/120)(??（規(guī)范 ）)(?① 校核洪水位下將 代入以上兩式得kDsv1,/30?3/122/2 )(??解得 h=, =可知 在 250～1000 間，則 h 為累積頻率 10%???vgD高 。225。土壓力——對本工程來說不計。%1h查表 得7./52./0 ?mH ./52?查表 得 4.%1??（）%????????hLmcr由于 ，則按式 和 計算浪壓力crH?≈ （ ）zh ??? （）)()(..)(41 ????? KNhPzwk?)(73426.. ?KNd：地震荷載——本工程區(qū)的地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震荷載。水域平均深度 （其計算水位應(yīng)與相應(yīng)設(shè)計狀況下的靜%1h mHm904?水位一致）查表 ??m ./?查表 得 2842%1?（）.%1???????hLHmcr由于 ， 則按式 和 計算浪壓力cr?≈ （ ）zh ??? （）)().(.)(41 ????? KNhPzwk?