【正文】 = %考慮到制造水平的情況，取=%,由于所應(yīng)用的蝸殼和尾水管型式與模型基本相似，故取=0,則效率修正值為： =－－=由此可求得水輪機(jī)在限制工況的效率應(yīng)為： =+=(與原來假定的數(shù)值相同) 轉(zhuǎn)速的計(jì)算 式中 由附表1查得在最優(yōu)工況下的 = r/min，同時(shí)由于： =﹤所以可忽略不計(jì)，則以= r/min代入上式得：=()/= r/min選用與之接近而偏大的同步轉(zhuǎn)速 工作范圍的檢驗(yàn)計(jì)算 在選定的=，的情況下，水輪機(jī)在最大的和各種特征水頭下相應(yīng)的值分別為：在設(shè)計(jì)水頭=15以額定出力Nr工作時(shí)，其相應(yīng)的最大單位流量為 =﹤ 則水輪機(jī)的最大引用流量為： = = 對(duì)值：在設(shè)計(jì)水頭=15時(shí) 在最大水頭= 在最小水頭= 在型水輪機(jī)的主要綜合特性曲線圖上,分別畫出=，=，=1375L/S的直線，由圖可見，由這兩根直線與效率線所圍成的水輪機(jī)工作范圍包含的特性曲線的高效率區(qū)較少。式中： —水輪機(jī)的額定出力—發(fā)電機(jī)的額定出力—發(fā)電機(jī)效率，對(duì)于中小型水輪機(jī)，可取=～， 水輪機(jī)型號(hào)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)水頭，參照《水工設(shè)計(jì)手冊》，可以有兩種選型方案，當(dāng)H≤30m時(shí)，可選擇型水輪機(jī)；當(dāng)10m≤H≤22m時(shí)，可選擇型水輪機(jī)，故在以下設(shè)計(jì)中對(duì)兩種不同型式的水輪機(jī)進(jìn)行方案比選。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件相近時(shí)，應(yīng)盡量采用機(jī)組臺(tái)數(shù)較少的方案，但為了水電站運(yùn)行的可靠性和靈活性，一般應(yīng)不少于兩臺(tái)。但因運(yùn)行操作次數(shù)隨之增加，發(fā)生事故的機(jī)率增高了，同時(shí)管理人員增多，運(yùn)行費(fèi)用也提高了。當(dāng)水電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)任基荷工作時(shí)，選擇機(jī)組臺(tái)數(shù)少，可使水輪機(jī)在較長時(shí)間內(nèi)以最優(yōu)工況運(yùn)行，使水電站保持較高的平均效率?？偟膩碚f，機(jī)組臺(tái)數(shù)變化要引起水電站投資變化，在大多數(shù)情況下，臺(tái)數(shù)增多將增大投資。相應(yīng)的閘門、管道、調(diào)速器，輔助設(shè)備和電氣設(shè)備的套數(shù)就要增加，電氣結(jié)線也較復(fù)雜，廠房平面尺寸也需加大，機(jī)組安裝維護(hù)的工作量也增加，因此從這些方面來看，水電站單位千瓦的投資將隨臺(tái)數(shù)的增加而增加。但實(shí)際上小機(jī)組單位千瓦消耗的材料多，制造也較麻煩，故一般都希望選用較大的機(jī)組。根據(jù)已確定的裝機(jī)容量，就可以擬定可能的機(jī)組臺(tái)數(shù)方案。 尾水渠布置尾水渠布置在主廠房的下游側(cè)，用于排走下游尾水，防止尾水與從溢流壩下泄的水流相互干擾，導(dǎo)致岸坡、下游河床被水流嚴(yán)重沖刷。交通道寬為6米，在公路與安裝場處設(shè)置一回車場，以便于車輛掉頭。 主變壓器場及開關(guān)站選擇主變壓器場在主廠房及開關(guān)站位置選定后，布置在主廠房安裝場的下游側(cè)，靠近主廠房布置，并根據(jù)進(jìn)廠交通要求布置，開關(guān)站布置在左側(cè)壩段下游側(cè)，這樣使副廠房、主變壓器場、開關(guān)站、安裝間及進(jìn)廠交通都較合理。 主廠房位置選擇由前知，本電站采用河床式發(fā)電廠房，壩軸線左岸有進(jìn)場公路，便于水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及其他大型設(shè)備進(jìn)場，且右岸岸坡較平直，水流紊動(dòng)較少，便于輪船進(jìn)入船閘，故將河床式廠房布置在河流左岸，右岸布置船閘。河槽中部：布置六孔溢流壩，閘墩頂設(shè)6m寬公路橋；在溢流壩與廠房、溢流壩與船閘交接處設(shè)置導(dǎo)墻，防止水流相互干擾，造成岸坡沖刷嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致廠房內(nèi)水流倒灌。本階段對(duì)左岸廠房和右岸廠房兩個(gè)樞紐布置方案，在對(duì)外交通、地形地質(zhì)、施工、通航、運(yùn)行條件以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面進(jìn)行比較，本電站采用河床式發(fā)電廠房，壩軸線左岸有進(jìn)場公路，便于水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及其他大型設(shè)備進(jìn)場，且右岸岸坡較平直，水流紊動(dòng)較少，便于輪船進(jìn)入船閘，故將河床式廠房布置在河流左岸，右岸布置船閘。本樞紐主要建筑物包括溢流壩、電站廠房、通航建筑物等。副廠房設(shè)在主廠房的上游側(cè),主變壓器場在主廠房及開關(guān)站位置選定后，布置在主廠房右側(cè)，靠近主廠房布置，并根據(jù)進(jìn)廠交通要求，安裝間放在主廠房左側(cè)，這樣布置，開關(guān)站、主變壓器場、安裝間及進(jìn)廠交通都有較合理。 樞紐總體布置廠區(qū)樞紐是水電站主廠房、副廠房、引水道、尾水道、主變壓器場、高壓開關(guān)站、交通道路和行政及生活區(qū)建筑物等的組合體。方案三：引水式廠房引水式水電站是建立在河段上游筑閘或低壩取水，經(jīng)人工引水道引水到河段下游來集中落差所建的水電站，引水道式電站適用于坡降大的河段。上游庫區(qū)內(nèi)的隆回縣城區(qū)高程較高（），拱壩因其特殊的地形地質(zhì)要求而不能滿足本次設(shè)計(jì)的要求，而土石壩需要有足夠的泄洪能力，而地形圖左岸、右岸均為山體，不便于施工導(dǎo)流，對(duì)于混凝土重力壩能滿足本設(shè)計(jì)要求，故綜上采用混凝土重力壩。表21 永久性建筑物的級(jí)別工程等別永久性建筑物的級(jí)別主要建筑物次要性建筑物Ⅰ13Ⅱ23Ⅲ34Ⅳ45Ⅴ55 壩型的選擇大壩的型式有多種，它包括重力壩、土石壩、拱壩及水閘，根據(jù)壩址區(qū)的地形、地質(zhì)條件、河流洪水特性及工程布置要求，本階段設(shè)計(jì)考慮在主河床布置泄洪壩段。 工程等級(jí)及主要建筑物級(jí)別的確定柳園水電站主要為發(fā)電任務(wù)，同時(shí)兼有航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游開發(fā)等綜合利用效益功能。另外輸水洞洞渣可作為補(bǔ)充塊石料。建議場區(qū)引水樞紐、隧洞、。尾水渠長度為13m，位于Ⅰ級(jí)階地前緣和河漫灘砂礫石層中，地質(zhì)條件比較簡單。，地下水補(bǔ)給白水江水。變?yōu)?19176。壓力管道以碎石土作持力層，建議值：承載力300～500kPa，變形模量30MPa，滲透系數(shù)20～40m/d，邊坡開挖比1:1～1:。建議值：圍巖類別Ⅲ，巖石強(qiáng)度A=5～10，單軸抗壓強(qiáng)度為Rb=20,巖石完整性系數(shù)kv=，評(píng)分B=9～14。水庫吹程D=。表13 白水江柳園電站P=85%設(shè)計(jì)枯水年逐日平均流量表 單位：m3/s 月日1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月11281031072042119102109182311213316641111341545104122145610111213971031121328113108127911011210512010103128109113111301051071111210213210710510613101127103107141031181151510511211916108110124171131021211810411919145125116201211651142110415811222156106231621032411320610325115208106261121821032710416728103156續(xù)表：13 月日1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月日291011101042343011210723431113101110表14 白水江柳園電站P=50%設(shè)計(jì)枯水年逐日平均流量表 單位：m3/s 月日1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月121163118411451166142714381399132101191110611212112131415102161011710218148191222010721