【正文】 / s? ? ? ?ν K— 流速系數(shù)，取為 1 iaiRr 1 25 m????主軸中心到該斷面的距離水輪機(jī)座環(huán)固定導(dǎo)葉的外半徑, .自渦殼鼻端算起至計(jì)算斷面的角度 蝸殼進(jìn)口斷面 3c m a xc 3 4 5 1 3 . 1 4 1 2 . 6 m / s3 6 0 3 6 0 ? ??? ? ??? 式中： c 1 3 .1 4 3 4 5 0 .8 6 m3 6 0 5 .4? ?????? ? ? + X cR = R 1 .2 5 + 2 0 .8 6 = 2 .9 7 m?? 對(duì)于 255176。取損失系數(shù)為 斷面平均流速 2Q 3 9 .4 2 2 m /sA 3 .5? ? ? ? 23 .2 2h 0 .1 0 .0 5 m2 9 .8???漸△ ⑷ 閘門槽損失 取損失系數(shù)為 23 .2 2h 0 .1 0 .0 5 m2 9 .8???閘△ 12 ⑸ 水管轉(zhuǎn)彎局部損失 彎道轉(zhuǎn)角約為 25176。 — 8176。 損失計(jì)算 以下?lián)p失計(jì)算過(guò)程中，所有系數(shù)來(lái)源于天津大學(xué)水利系主編的《小型水電站》 沿程損失 .6 3 1 Dh ??沿△ （ 11） 式中： D— 鋼管內(nèi)徑 Q— 管中流量 L— 管長(zhǎng) α — 考慮管道結(jié)構(gòu)形式對(duì)沿程損失系數(shù)的影響 ,取為 m— 考慮鋼管使用年限的系數(shù)，取為 1 . 9 9 . 4 20 . 0 0 0 8 2 6 1 . 0 2 1 0 0 = 0 . 2 5 m0 . 6 3 1 3 . 5h ? ? ? ?沿△ 局部損失 局部水頭損失由下式計(jì)算： 11 2h 2???局局△ g （ 12） 式中： △ h 局 — 局部水頭損失 ξ 局 — 局部水頭損失系數(shù) ν — 計(jì)算斷面平均流速 g— 重力加速度， ⑴ 攔污柵損失 攔污柵水頭損失系數(shù) 4 / 3s( ) K sinb? ? ??攔 （ 13） 式中： β — 與攔污柵條斷面形狀有關(guān)的系數(shù)，圓形， s— 柵條直徑， 1㎝ b— 柵條凈距， 5㎝ α — 攔污柵與水平面夾角， 70176。查《小型水電站發(fā)電機(jī)設(shè)備手冊(cè)》表 1－ 14 選與之相應(yīng)的發(fā)電機(jī)為 TSL325/36— 20，與之配套的調(diào)速器為 CT40，油壓裝置為 YZ— 1。 ⑷ 反算水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭 2 1. rN D Q H ?? 180。 39。 可不予修正，因此，原型水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速和模型機(jī)的相同，即 10 10Mnn??180。1111MMMMn D nDnnHH? ? ? （ 5） 11n nHD? 39。 則效率修正值由下式計(jì)算 m a x = 0. 93 6 0. 92 0. 01 0= 0. 00 6? ? ? ? ? ?ˋMmax△ η = η η ε ε （ 4） 水輪機(jī)在限制工況處的效率為 M= + =0 .90 4+ 06= 1? ? ?△ ⑶ 確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)速 由水輪機(jī)相似定律 39。 ⑵ 效率修正值的計(jì)算 查《小型水電站發(fā)電設(shè)備手冊(cè)》圖 115HL240 型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線， HL240 型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的最高效率η Mmax=%，模型轉(zhuǎn)輪直徑 D1M=。 （ 2） 式中： Nd— 發(fā)電機(jī)單機(jī)容量 Qr— 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 Q1?— 單位最大流量 D1— 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪 η d— 發(fā)電機(jī)效率 η — 水輪機(jī)效率 Hr— 水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭 初擬η d=94%，η =92%。開(kāi)三臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)下游水深約為 2m，引水系統(tǒng)水力損失約為 ，則 水電站最大水頭 m a xH 288 246 1 0 .8 40 .2m? ? ? ? ? 水電站最小水頭 m i nH 271 .8 246 2 1 .5 22 .3m? ? ? ? ? 算術(shù)平均水頭 m a x m inH H H ) / 2 ( 4 0 .2 2 2 .3 ) / 2 3 1 .2 5 m? ? ? ? ?平均 （ 該電站為壩后式，水電站設(shè)計(jì)水頭 r avH ? （ 1） 式中： Hav— 水電站加權(quán)平均水頭，應(yīng)比算術(shù)平均水頭大，初擬為 32m，則rH 0 .9 5 32 30 .4 m? ? ? 8 水輪機(jī)主要參數(shù)的確定 ⑴ 確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 取水輪機(jī)工作范圍為 22～ 41m，在反擊式水輪機(jī)系列型譜中查得 HL240 型水輪機(jī)比較適用于這一水頭范圍。 由原始資料知，上游最高水位為 288m，最低水位為 。電站廠房布置在左岸距壩軸線下游 100 米處。 4） 水頭損失大，水擊壓力大。 2）發(fā)電尾水沒(méi)有匯入原河道，影響下游已 建工程的運(yùn)行。 方案三：在馬房溝一地開(kāi)挖，修建引水式電站。 4）下泄水流的水汽對(duì)廠房?jī)?nèi)的設(shè)備有影響。 2）左岸靠近壩處，山體坡度大，開(kāi)挖方量較大。 5）便于進(jìn)行施工總體布置 方案二：廠房緊靠壩布置。 3）水流挑射對(duì)廠房的影響小。 7 1）山體坡度較緩，開(kāi)挖方量小。 ⑺ 對(duì)其他工程的協(xié)調(diào)影響：在水庫(kù)大壩的下游有已建的小電站，為保證小電站能正常運(yùn)行，發(fā)電尾水必須匯入原河道，所以電站應(yīng)靠近下游河道修建。 ⑸ 泄洪產(chǎn)生的影響：站址確定在下游左岸，距壩軸線的距離應(yīng)適當(dāng)，否則泄洪產(chǎn)生的水霧可能會(huì)影響發(fā)電 機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，廠房應(yīng)面對(duì)下游布置，可以避免大壩泄洪時(shí)的水流不穩(wěn)定、水位不穩(wěn)定，及對(duì)尾水位的影響。但是會(huì)有水霧現(xiàn)象，若再將距離拉遠(yuǎn)一些，引水距離又顯得過(guò)長(zhǎng)了。若直接在大壩下游 緊靠大壩建電站，則由于山體坡度較大，而開(kāi)挖方量較大，再者，由于廠房與壩上游進(jìn)水口的距離短，則有壓進(jìn)水管不宜采用分叉式，用獨(dú)立式布置投資又較大。若設(shè)沖沙閘于廠房下部，又使大壩的結(jié)構(gòu)、管道布置等問(wèn)題過(guò)于復(fù)雜。 若廠房緊貼壩后，太靠近岸邊，會(huì)受到挑流影響，靠岸里側(cè)一些，則進(jìn)水口需要加寬，增大了山體開(kāi)挖量。 ⑶ 開(kāi)挖方量：考慮開(kāi)挖馬房溝一地建廠房，直接打一條引水隧洞由大壩處引水。若將廠房設(shè)在大壩的右岸，就需要修建一條盤山公路與 2千米外的通向縣城的主干公路相銜接，工程量較大。 若考慮采用河床式廠房或壩內(nèi)式廠房，則由各方面資料可知，對(duì)于小型水電站來(lái)說(shuō)，這兩種型式都過(guò)于復(fù)雜，需要考慮的因素太多，而且也不經(jīng)濟(jì)，所以不予采用，應(yīng)考慮采用壩后 式廠房。所以最大水頭差約為 42米。 6 4 廠房設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 考慮因素 站址選擇要考慮：廠房形式的選擇、交通條件、開(kāi)挖方量、施工場(chǎng)地的選擇、泄洪產(chǎn)生的影響、生活區(qū)和管理區(qū)位置的協(xié)調(diào)、及對(duì)其他工程的協(xié)調(diào)影響。總體上講，工程地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有明顯不利的工程地質(zhì)問(wèn)題。 ⑵ 地層巖性 羅隱 周圍為 巖漿巖 ，基巖裸露，第四系沉積很薄，殘坡積也不發(fā)育， 巖漿巖 巖性主要為 花崗巖 ，多為中薄層，層間結(jié)合較好，堅(jiān)硬，風(fēng)化較輕。山坡坡度左岸 40～ 45176。水庫(kù)下游河道與流量關(guān)系見(jiàn)下表： 表 2 水庫(kù)下游河道與流量關(guān)系 水位（ m） 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 流量（ m3/s） 0 330 910 1670 2730 4700 5470 7700 8850 10750 ⑶ 電站裝機(jī)容量 電站裝機(jī)容量擬在 9000kW 左右，主要作調(diào)峰運(yùn)行。 水能規(guī)劃資 料 ⑴ 水庫(kù)特征水位及相應(yīng)庫(kù)容如下表： 表 1 水庫(kù)特征水位及相應(yīng)庫(kù)容 水位（ m） 相應(yīng)庫(kù)容（萬(wàn) m3） 校核洪水位 8910 設(shè)計(jì)洪水位 7380 正常蓄水位 5200 發(fā)電死水位 1800 ⑵ 泄洪流量及下游水位與流量關(guān)系 大壩主要采用壩頂溢流泄洪，溢流壩凈長(zhǎng)度為 143m，溢流壩壩頂高程為 288m。 ⑵ 降水：多年平均降水量約 1550 ㎜，降水量在時(shí)間和空間上分布很不均勻，一般是深山多于淺山和丘陵區(qū)，降水量的 %集中于 6～ 9月，其中 7～ 8月占年降雨量的%。樞紐右岸山的另一邊距 羅隱 約 2Km處有一條通向縣城的主干公路。 羅隱 以上控制流域面積約 2580Km2，多年平均降雨量 億 下游約 處有小電站，裝機(jī) 600KW。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)承擔(dān)水利水電樞紐工程中水電站廠房設(shè)計(jì)的部分工作。流域下游為該縣的主要產(chǎn)糧區(qū)和工業(yè)發(fā)展區(qū)，由于受電力不足的影響，嚴(yán)重制約了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 在 李明理 老師的悉心指導(dǎo)下，在同組同學(xué)同學(xué)的幫助下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成，在此謹(jǐn)表衷心的感謝！ 限于本人水平，也限于時(shí)間，涉及中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。 在對(duì)設(shè)計(jì)圖的處理上，運(yùn)用了 AutoCAD 的基本知識(shí)，使得繪圖更加方便，快捷，從而避免了手工繪圖得種種不便，提高了工作效率。此外，廠房中各設(shè)備的布置也要考慮眾多因素。 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，是一個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)、創(chuàng)作的過(guò)程，其中的每一步和每一個(gè)環(huán)節(jié)都是對(duì)我們的考驗(yàn)和鍛煉，它將成為我們今后的學(xué)習(xí)和工作做鋪墊，提高我們多方面的能力。重要的是讓我們養(yǎng)成了嚴(yán)肅 認(rèn)真，刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和良好的工作、學(xué)習(xí)習(xí)慣。它是在老師指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用四年 來(lái)所學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究的基本內(nèi)容和基本工作程序，樹(shù)立較強(qiáng)的工作概念、工程概念、經(jīng)濟(jì)概念，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，完成作為一個(gè)工程師的基本訓(xùn)練，是為將來(lái)順利走向工作崗位提供業(yè)務(wù)知識(shí)和能力的保證。 水電站廠房設(shè)計(jì)的發(fā)展隨著生產(chǎn)力的發(fā)展而不斷發(fā)展 ,且隨著人們生活水平的提高有新的發(fā)展趨向 ,近年向以人為本的方向發(fā)展，廠房設(shè)計(jì)的方法隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展有很大的發(fā)展和改善。 2 英文摘要 Abstract This graduate design undertakes the part design of hydroelectric power station workshop arrangement of Luoyin Water conservation water and electricity project，the design was finished according to the primitive data that there has been and the geography diagram of the place ,which mainly were about the selection of hydroelectric power station sites ,the total arrangement ,the selection of the type of hydraulic turbine ,the choice of the size of the apiral case ,the choice of the draft tube size , the selection of the type of speed governor and butterfly valve , the calculation of the size of the water power factory ,the outlet arrangement of the tail channel ,the selection of the form ,the cubic quantity of digging etc. And the homologous flat arrange drawing and the cross section ,according to the request ,must be pleted. That hinge locates in the Xijiang river ,which locates in Dinghu District of guangdong province and is the ZhuJiang river for the most part and there are so abundant water power resources that they can be provided to set up the big and mediumsized reservoir and hydroelectric power station .The river valley downs