【正文】 于最低水位的臨界淹沒深度，水庫最低水位為790m。則進水口的高程：。a．進口段：連接攔污柵與閘門段，隧洞為平底，兩側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： ， 式中a可取閘門處的孔口高度H，b可以取H∕3b．閘門段：閘門段設計成矩形，設置檢修閘門和快速事故閘門各一道，尺寸相等。，門高H略大于門寬，初步設計時取10m。c．漸變段：采用圓角過渡，圓角半徑可按直線規(guī)律變?yōu)樗矶窗霃絉。漸變段的長度取隧洞直徑的2倍，即L＝*2＝19m，側面擴散角取。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。攔污柵與進水口的距離不小于洞徑，則初步設計時取10m。b．閘門及啟閉設備的選定：事故閘門（高*寬*厚）：10**；檢修閘門（高*寬*厚）： 10**；攔污柵及檢修閘門的啟閉設備采用4000/500門式啟閉機；事故閘門的啟閉設備采用4000/9000液壓啟閉機。c．通氣孔：設在有壓進水口的事故閘門之后，內設爬梯，兼作進人孔，其面積為： －空氣進氣量，采用引水道最大引用流量417；－允許進氣流量，取80m/s。 發(fā)電機為單機單管供水，選其中最長的一條引水管道計算。其L＝，管中最大引用流量417，管道直徑可靠下式初步估算： 。由曼寧公式可得：＝n－粗糙系數(shù)，查表得n＝；R－引水管的水力半徑，取管徑的一半，；則沿程損失： 進水口的局部水頭損失： －局部水頭損失系數(shù)。管道中有2個圓斷面緩彎管，其局部水頭損失為：其中局部水頭損失系數(shù)R－管道彎轉半徑，為300m； －管道彎轉角度，為。閘門段局部水頭損失: 門槽損失系數(shù)： 則總水頭損失：hw總＝+++＝考慮在漸變段的水頭損失，最后取水頭損失為2m。 則下面將分別計算在設計水頭H0下， 、時在丟棄全負荷和增加全負荷兩種工況下的水擊壓力及機組的轉速變化：水擊波傳播速度a按經驗，在混凝土管中為1200m/s，,為間接水擊，則末相水擊壓強最大。ⅰ.在設計水頭下丟棄全負荷，時：水擊常數(shù)：則得末相水擊壓強：在設計水頭下增加全負荷，時：得末相水擊壓強：計算蝸殼和尾水管的水擊壓力：設壓力引水管，蝸殼及尾水管的長度、平均流速分別為、、則：壓力引水管：＝， ＝；蝸殼:， =；尾水管：則設，為壓力引水管，蝸殼及尾水管的總水擊壓力變化相對值，則:壓力管道末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：蝸殼末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：尾水管最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：校核尾水管進口處的真空度： 所以不會出現(xiàn)水流中斷的現(xiàn)象。機組轉速變化計算：此處用列寧格勒金屬工廠公式來檢驗機組的轉速變化是否滿足要求。公式中：－導葉關閉至空轉的時間，混流式水輪機； －機組丟棄負荷前的出力，取額定出力56萬kw； G －轉動部分的重量，發(fā)電機轉子，水輪機轉輪； D －轉動部分的慣性直徑， 。 －水擊修正系數(shù)，當時，查曲線圖得當機組丟棄全負荷時：當機組增加全負荷時： 故時機組轉速變化滿足要求。ⅱ.在設計水頭下丟棄全負荷，時： 水擊常數(shù)：則得末相水擊壓強：在設計水頭下增加全負荷，時：得末相水擊壓強：計算蝸殼和尾水管的水擊壓力：壓力管道末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：蝸殼末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：尾水管最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：校核尾水管進口處的真空度： 所以不會出現(xiàn)水流中斷的現(xiàn)象。機組轉速變化計算：此處用列寧格勒金屬工廠公式來檢驗機組的轉速變化是否滿足要求。公式中：－導葉關閉至空轉的時間，混流式水輪機； －機組丟棄負荷前的出力，取額定出力56萬kw； G －轉動部分的重量，發(fā)電機轉子，水輪機轉輪； D －轉動部分的慣性直徑， 。 －水擊修正系數(shù)，當時，查曲線圖得當機組丟棄全負荷時： 當機組增加全負荷時： 故時機組轉速變化滿足要求。ⅲ.在設計水頭下丟棄全負荷，時： 水擊常數(shù)：則得末相水擊壓強：在設計水頭下增加全負荷，時：得末相水擊壓強：計算蝸殼和尾水管的水擊壓力：壓力管道末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：蝸殼末端最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：尾水管最大水擊壓力變化相對值：, 可以得到： 可以得到：得末相水擊壓強：校核尾水管進口處的真空度： 所以不會出現(xiàn)水流中斷的現(xiàn)象。機組轉速變化計算：此處用列寧格勒金屬工廠公式來檢驗機組的轉速變化是否滿足要求。公式中：－導葉關閉至空轉的時間，混流式水輪機； －機組丟棄負荷前的出力，取額定出力56萬kw； G －轉動部分的重量，發(fā)電機轉子，水輪機轉輪； D －轉動部分的慣性直徑， 。 －水擊修正系數(shù)，當時，查曲線圖得當機組丟棄全負荷時： 當機組增加全負荷時： 故時機組轉速變化不滿足要求。所以本設計中的最佳導葉關閉時間為10s。尾水洞斷面采用圓形斷面，根據規(guī)范取尾水隧洞經濟流速為。初步設計時取v＝4m/s。尾水洞采用三機一洞，對于三機一洞的尾水隧洞其經濟直徑為：，取d=20m。則其斷面積為：由前面的計算可知尾水管前的水頭損失為；下面將計算尾水系統(tǒng)的水頭損失：尾水調壓室閘門局部水頭損失（閘門槽） 尾水調壓室漸變段局部水頭損失 取流速為尾水管到尾水調壓室岔管水頭損失（岔管）， 調壓室底部的局部水頭損失根據工程經驗一般取， 尾水洞出口的局部水頭損失出水口的局部水頭損失：閘門的局部水頭損失：漸變段的局部水頭損失： 尾水洞的沿程水頭損失由初步設計知尾水洞長度為：660米。則總的水頭損失為： 對于尾水調壓室,調壓室水位波動穩(wěn)定的條件是：——尾水隧洞的長度，為660m；——尾水隧洞的斷面積，為；——尾水隧洞的阻力系數(shù)，計算得；——最小靜水頭； ——最小工作水頭。按工程經驗，一般取則，初步設計取。調壓室的涌浪計算采用圓筒式調壓室，則認為阻抗系數(shù)，公式簡化為： 初步設計3號機組共用一個調壓室，6號機組共用一個調壓室。 帶入到方程式得：試算得到：m調壓室最低涌浪