烏溪江水電站樞紐布置及岔管設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

目錄TOC\h\z\t"第一章,1,1.1,2,1.1.1,3"目錄 -1-第一章根本資料 -4-第二章水輪機(jī) -4-2.1水電站水頭確實(shí)定 -4-2.2水輪機(jī)型號(hào)選擇 -4-HL200型水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇 -4-2.2.2HL180型水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇 -6-2.3調(diào)速設(shè)備及油壓裝置選擇 -7-調(diào)速功計(jì)算 -7-接力器的選擇 -7-調(diào)速器的選擇 -8-油壓裝置的選擇 -9-2.4水輪機(jī)安裝高程 -9-2.5蝸殼及尾水管 -9-蝸殼斷面型式 -9-蝸殼水力計(jì)算 -9-尾水管尺寸確實(shí)定 -10-2.6水輪機(jī)進(jìn)水閥和起重設(shè)備 -10-第三章發(fā)電機(jī) -12-3.1主要尺寸 -12-3.2水輪發(fā)電機(jī)重量 -12-第四章混凝土重力壩 -13-4.1壩頂高程 -13-設(shè)計(jì)洪水位情況 -13-校核洪水位情況 -13-4.2壩頂寬度 -14-4.3重力壩根本剖面 -14-4.4重力壩實(shí)用剖面 -14-4.5穩(wěn)定和應(yīng)力校核 -15-設(shè)計(jì)洪水情況 -15-校核洪水位情況 -19-第五章溢流壩 -24-溢流壩孔口尺寸確實(shí)定 -24-5.1.1溢流壩下泄流量確實(shí)定 -24-孔口凈寬溢流壩段總長(zhǎng)度 -24-堰頂高程確實(shí)定 -24-5.1.4閘門(mén)高度 -25-5.1.5定型設(shè)計(jì)水頭 -25-5.2溢流壩的剖面設(shè)計(jì) -25-5.2.1溢流面曲線 -25-5.2.2消能防沖設(shè)計(jì) -25-5.3溢流壩穩(wěn)定驗(yàn)算 -27-設(shè)計(jì)洪水位 -27-校核洪水位 -29-第六章引水建筑物 -31-6.1有壓進(jìn)水口 -31-有壓進(jìn)水口高程 -31-進(jìn)口段 -31-閘門(mén)段和漸變段 -31-6.1.4攔污柵斷面 -31-6.2壓力管道及分岔管 -31-6.3調(diào)壓室 -32-6.3.1設(shè)置調(diào)壓室條件 -32-6.3.2托馬斷面 -32-6.3.3調(diào)壓室設(shè)計(jì)比擬 -36-第七章廠房 -47-7.1主廠房長(zhǎng)度確定 -47-機(jī)組間距 -47-端機(jī)組段長(zhǎng)度 -47-安裝間長(zhǎng)度 -47-7.2主廠房寬度確定 -47-7.3主廠房主要高程確定 -48-尾水管底板高程 -48-基巖開(kāi)挖高程 -48-水輪機(jī)層地面高程 -48-主閥廊道地面高程 -48-發(fā)電機(jī)層地面高程和安裝間地面高程 -48-尾水平臺(tái)高程 -48-吊車軌頂高程 -48-廠房天花板高程和廠房頂部高程 -49-第八章岔管 -50-8.1岔管布置及結(jié)構(gòu)分析 -50-8.1.1布置形式 -50-8.1.2幾何尺寸 -50-8.2水力計(jì)算及壁厚計(jì)算 -73-正常運(yùn)行情況最高壓力及壁厚計(jì)算 -73-特殊運(yùn)行情況最高壓力及壁厚計(jì)算 -75-8.3抗外壓穩(wěn)定校核 -77-第一章根本資料第二章水輪機(jī)2.1水電站水頭確實(shí)定N～H曲線圖。設(shè)計(jì)蓄水位下四臺(tái)機(jī)組滿發(fā)查N～H曲線圖得H=設(shè)計(jì)低水位下四臺(tái)機(jī)組滿發(fā)查N～H曲線圖得H=設(shè)計(jì)洪水位下最大下泄流量5400,查獲青水位流量關(guān)系得下游水位,凈水頭H=96％×〔237.5-124.915〕=校核洪水位下最大下泄流量9700，查獲青水位流量關(guān)系曲線得下游水位,凈水頭H=96％×〔239-129.5〕=故最大水頭=，最小水頭=,平均水頭=××71.5=2.2水輪機(jī)型號(hào)選擇根據(jù)該水電站的水頭工作范圍～109.97m，查?水電站?教材型譜表選擇適宜的水輪機(jī)型有HL200、HL180兩種?，F(xiàn)將這兩種水輪機(jī)作為初選方案，分別求出其有關(guān)參數(shù)，并進(jìn)行比擬分析。本電站4臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)容量N=170000kW，發(fā)電機(jī)效率=97％，那么水輪機(jī)單機(jī)出力N==HL200型水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇2.2.1.1轉(zhuǎn)輪直徑(假定=90%)==m取標(biāo)稱直徑=2．轉(zhuǎn)速n取n=300r/min效率及單位參數(shù)修正=1.5%〔與上述假定相同〕＜3%單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時(shí)，單位流量也可不加修正。工作范圍的檢驗(yàn)=0.863=5在HL200型水輪機(jī)模型綜合特性曲線圖上畫(huà)出工作范圍。水輪機(jī)吸出高度Hs計(jì)算,,在該型號(hào)水輪機(jī)模型綜合特性曲線中查得模型氣蝕系數(shù)=0.105.根據(jù)設(shè)計(jì)水頭Hr=查?水電站?圖2-26得氣蝕系數(shù)修正值=0.018，下游平均水位查獲青水位流量關(guān)系曲線得▽，故水輪機(jī)吸出高度Hs=10--〔〕H=10--〔0.105+0.018〕×HL180型水輪機(jī)方案的主要參數(shù)選擇轉(zhuǎn)輪直徑(假定=90%)==m取標(biāo)稱直徑=2.5m轉(zhuǎn)速n取n=250r/min效率及單位參數(shù)修正〔與上述假定相同〕＜3%單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時(shí)，單位流量也可不加修正。2.2.2.4工作范圍的檢驗(yàn)=0.863=5在HL180型水輪機(jī)模型綜合特性曲線圖上繪出工作范圍。水輪機(jī)吸出高度Hs,,在該型號(hào)水輪機(jī)模型綜合特性曲線中查得模型氣蝕系數(shù)=0.086.根據(jù)設(shè)計(jì)水頭Hr=查?水電站?圖2-26得氣蝕系數(shù)修正值=0.018，下游平均水位查獲青水位流量關(guān)系曲線得▽，故水輪機(jī)吸出高度Hs=10--〔〕H=10--〔0.086+0.018〕×根據(jù)水輪機(jī)方案參數(shù)對(duì)照表可看出，兩種不同機(jī)型方案在同樣水頭下滿足額定出力情況下，HL180型具有工作范圍好，氣蝕系數(shù)小，安裝高程高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)選擇HL180型水輪機(jī)。調(diào)速設(shè)備及油壓裝置選擇2.3.1調(diào)速功計(jì)算屬大型調(diào)速器，接力器、調(diào)速柜和油壓裝置應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算和選擇。2.接力器的選擇接力器直徑的計(jì)算采用兩個(gè)接力器來(lái)操作水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，選用額定油壓為2.5MPa，，那么每個(gè)接力器的直徑為：由此，在?水電站機(jī)電設(shè)備?表4-4中選擇與之接近而偏大的的標(biāo)準(zhǔn)接力器。接力器最大行程的計(jì)算導(dǎo)葉最大開(kāi)度可由模型的求得：在模型綜合特性曲線上查得a=,D=534mm,Z=24 中選用計(jì)算系數(shù)為1.8時(shí)，那么接力器容積的計(jì)算兩個(gè)接力器的總?cè)莘e大型調(diào)速器的型號(hào)是以主配壓閥的直徑來(lái)表征的，主配壓閥的直徑(選用)由此在?水電站機(jī)電設(shè)備?表4-1中選擇與之相鄰而偏大的DT-80型電氣液壓型調(diào)速器。油壓裝置的選擇此處油壓裝置不考慮空放閥和進(jìn)水閥的用油，那么壓力油罐的容積由此，在?水電站機(jī)電設(shè)備?表4-2種選那么與之相鄰而偏大的YZ-1.6別離式油壓裝置。2.4水輪機(jī)安裝高程一臺(tái)水輪機(jī)額定流量Q===/s,查獲青水位流量關(guān)系曲線得設(shè)計(jì)尾水位▽=水輪機(jī)安裝高程Zs=▽+Hs+b/2=115.5+0.033+0.25=,取為。2.5蝸殼及尾水管2.5.1蝸殼斷面型式金屬蝸殼，斷面為圓形，座環(huán)蝶形邊切線與水平中心線夾角=55，蝸殼包角=3452.蝸殼水力計(jì)算通過(guò)任一斷面i的流量Q=Q/360，斷面半徑=，斷面中心距a=r+,斷面外半徑R=r+2。蝸殼進(jìn)口斷面平均流速v根據(jù)水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭查?水電站?圖2-8得v=/s，r=D，r=D表2-1渦殼計(jì)算表格從蝸殼鼻端至斷面i的包角〔°〕斷面半徑〔m〕斷面中心距(m)斷面外半徑(m)3451.463.513004.7725521016512075302.5.3尾水管尺寸確實(shí)定采用彎肘形尾水管2.進(jìn)口直錐段單邊擴(kuò)散角=8中間彎肘段h=,D×2.5=,h=,L=出口擴(kuò)散段=m=，h=，頂板仰角=15，B=。由于下游布置副廠房，尾水管加長(zhǎng)至。水輪機(jī)進(jìn)水閥和起重設(shè)備采用蝴蝶閥，直徑D，，進(jìn)口斷面直徑D=，D=，選用蝴蝶閥直徑D。最重吊運(yùn)部件重量162t，機(jī)組臺(tái)數(shù)4臺(tái)，選用一臺(tái)雙小車橋式起重機(jī)，名義起重量2×100t，跨度L。第三章發(fā)電機(jī)由N=42500kW和250r/min，套用?水電站機(jī)電設(shè)備?附表8，選SF42.5-24/520型發(fā)電機(jī)。主要尺寸定子內(nèi)徑=4600mm，定子鐵芯長(zhǎng)度=1820mm，定子鐵芯外徑=5200mm，定子機(jī)座外徑，風(fēng)罩內(nèi)徑D2=8800mm，轉(zhuǎn)子外徑=4572mm，下機(jī)架最大跨度，定子機(jī)座高度=2980mm，上機(jī)架高度=1250mm，永磁機(jī)高度=600mm，定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離=540mm，下機(jī)架支承面主主軸法蘭底面距離=1105mm，轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度=2550mm，發(fā)電機(jī)主軸高度=6968mm，定子鐵芯水平中心線至法蘭盤(pán)底面距=3180mm水輪發(fā)電機(jī)重量水輪發(fā)電機(jī)的總重量G=318t，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量G=162t第四章混凝土重力壩4.1壩頂高程.1設(shè)計(jì)洪水位情況山區(qū)峽谷受臺(tái)風(fēng)影響，取計(jì)算風(fēng)速V=14m/s,有效吹程2000m。故L由于，h相當(dāng)于累積頻率5%的波高。查?水工建筑物?表2-12得h=。波浪中心線高出計(jì)算靜水位h。平安超高查?水工建筑物?表4-5得h=，故壩頂上游防浪墻頂應(yīng)超出水庫(kù)靜水位高度。壩頂上游防浪墻頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+4.1.2校核洪水位情況h=，h,平安超高查得h,故壩頂上游防浪墻頂應(yīng)超出水庫(kù)靜水位高度。壩頂上游防浪墻頂高程=校核洪水位+比擬上述兩種情況得壩頂防浪強(qiáng)頂高程為，防浪墻高度取1m，最后確定壩頂高程為，查壩軸線工程地質(zhì)剖面圖得可利用基巖最低點(diǎn)高程115m，故最大壩高=239.5-115=4.2壩頂寬度壩頂寬度b=〔8%～10%〕H，且不宜小于3m，取10m4.3重力壩根本剖面按在主要荷載作用下剖面滿足壩基面穩(wěn)定和應(yīng)力控制條件確定壩底最小寬度。聯(lián)立求解B/H=，B=。其中H=239-115=124m，壩體材料容重r=24kN/m，水容重r=10kN/m，壩基摩擦系數(shù)f=0.68，揚(yáng)壓力折減系數(shù)=0.25，根本組合平安系數(shù)k=1.0.解得，B=4.4重力壩實(shí)用剖面上游坡n=0.1,下游坡m=0.8，折坡點(diǎn)高程175m，此時(shí)壩底寬度B=。圖4-1非溢流壩剖面圖穩(wěn)定和應(yīng)力校核4.5.1設(shè)計(jì)洪水情況壩基面壩體自重：靜水壓力：揚(yáng)壓力：浪壓力：壩前水深H=＞L/2=，為深水波。P=表4-1非溢流壩壩基面荷載計(jì)算表格荷載垂直向下的力〔kN〕垂直向上的力〔kN〕水平向右的力〔kN〕水平向左的力〔kN〕對(duì)截面形心力臂〔m〕彎矩〔順時(shí)針〕〔kN·m〕彎矩〔逆時(shí)針〕〔kN·m〕W4320209952W298801243008WP182466PP00U總計(jì)壩基面抗滑穩(wěn)定分析：不計(jì)凝聚力，抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)k=＞1.10。抗滑穩(wěn)定滿足要求。壩基面應(yīng)力分析：壩踵處垂直應(yīng)力壩趾處垂直應(yīng)力應(yīng)力滿足要求。折坡面：壩體自重：靜水壓力：揚(yáng)壓力：浪壓力：表4-2非溢流壩折坡面荷載計(jì)算表格荷載垂直向下的力〔kN〕垂直向上的力〔kN〕水平向右的力〔kN〕水平向左的力〔kN〕對(duì)截面形心力臂〔m〕彎矩〔順時(shí)針〕〔kN·m〕彎矩〔逆時(shí)針〕〔kN·m〕總計(jì)折坡面應(yīng)力分析：壩體上游面垂直應(yīng)力壩體下游面垂直應(yīng)力應(yīng)力滿足要求。4.5.2校核洪水位情況壩基面：壩體自重：靜水壓力：揚(yáng)壓力：浪壓力：壩前水深H=124m＞L/2=，為深水波。P=表4-3非溢流壩壩基面荷載計(jì)算表格荷載垂直向下的力〔kN〕垂直向上的力〔kN〕水平向右的力〔kN〕水平向左的力〔kN〕對(duì)截面形心力臂〔m〕彎矩〔順時(shí)針〕〔kN·m〕彎矩〔逆時(shí)針〕〔kN·m〕W4320209952W298801243008WPPP00138299U1900.05總計(jì)壩基面抗滑穩(wěn)定分析：不計(jì)凝聚力，抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)k=＞1.05?？够€(wěn)定滿足要求。壩基面應(yīng)力分析：壩踵處垂直應(yīng)力壩趾處垂直應(yīng)力應(yīng)力滿足要求。折坡面：壩體自重：靜水壓力：揚(yáng)壓力：浪壓力：表4-2非溢流壩折坡面荷載計(jì)算表格荷載垂直向下的力〔kN〕垂直向上的力〔kN〕水平向右的力〔kN〕水平向左的力〔kN〕對(duì)截面形心力臂〔m〕彎矩〔順時(shí)針〕〔kN·m〕彎矩〔逆時(shí)針〕〔kN·m〕總計(jì)折坡面應(yīng)力分析：壩體上游面垂直應(yīng)力壩體下游面垂直應(yīng)力應(yīng)力滿足要求。第五章溢流壩溢流壩孔口尺寸確實(shí)定溢流壩下泄流量確實(shí)定設(shè)計(jì)洪水下最大下泄流量5400m，查獲青水位流量關(guān)系曲線得下游水位Q××〔237.5-124.915〕得Q=m，此時(shí)通過(guò)溢流壩的下泄流量Q=Q5400-0.8×189.5=m校核洪水下最大下泄流量9700m，查獲青水位流量關(guān)系曲線得下游水位Q××〔239-129.5〕得Q=m，此時(shí)通過(guò)溢流壩的下泄流量Q=Q9700-1×194.84=m孔口凈寬溢流壩段總長(zhǎng)度單寬流量50～100m表5-1孔口凈寬計(jì)算計(jì)算情況流量Q〔m〕單寬流量q〔m〕孔口凈寬B〔m〕設(shè)計(jì)情況50～1008校核情況50～100190.1溢流壩孔口寬度取60m，每孔寬度10m，孔數(shù)n=6，初擬閘墩厚度為3m，那么溢流壩總長(zhǎng)度L=nb+〔n-1〕d=60+15=75m堰頂高程確實(shí)定由q=m計(jì)算堰頂水頭，計(jì)算水位減去相應(yīng)堰上水頭即為堰頂高程。表5-2堰頂高程計(jì)算計(jì)算情況流量〔m〕流量系數(shù)孔口凈寬〔m〕堰頂水頭〔m〕堰頂高程〔m〕設(shè)計(jì)情況60校核情況60取堰頂高程。閘門(mén)高度閘門(mén)高度=正常蓄水位-堰頂高程+平安超高=231-221.81+0.1=m取門(mén)高10m。5.1.5定型設(shè)計(jì)水頭堰上水頭H=校核洪水位-堰頂高程=239-221.81=定型設(shè)計(jì)水頭H=〔75%～95%〕H～16.33m，取H=15mH=，小于規(guī)定允許值〔最大不超過(guò)3～6m水柱〕5.2溢流壩的剖面設(shè)計(jì)溢流面曲線采用WES型堰，定型設(shè)計(jì)水頭H=15m，堰面曲線方程，根本剖面下游面與冪曲線的切點(diǎn)坐標(biāo)x=由，得y=表5-3WES曲線方程參數(shù)表上游面坡度knRaRb3：0HmHmH=3mHm消能防沖設(shè)計(jì)采用挑流消能，挑射角，挑流鼻坎高出下游最高水位1～2m，鼻坎高程137.4+1=反弧半徑〔1〕設(shè)計(jì)情況流速系數(shù)，鼻坎出流斷面平均流速V該斷面水深h反弧半徑R=〔6～10〕h〔2〕校核情況流速系數(shù)，鼻坎出流斷面平均流速V該斷面水深h反弧半徑R=〔6～10〕h，比擬選用反弧半徑R=25m挑射距離和沖刷坑深度的估算坎頂垂直向水深坎頂至河床面高差坎頂水面流速挑流沖刷坑深度采用，k=0.9，鼻坎單寬流量決定的臨界水深h=，上下游水位差Z=239-137.4=，代入得T=故＞4～5，泄水建筑物不受沖坑影響。圖5-1溢流壩剖面示意圖5.3溢流壩穩(wěn)定驗(yàn)算a自重GKN方向鉛直向下力臂b=m力矩MKN·m方向逆時(shí)針b揚(yáng)壓力UU1KN方向鉛直向上力臂b1=0力矩M1=0U2KN方向鉛直向上力臂b2=m力矩M2KN·m方向順時(shí)針U3KN方向鉛直向上力臂b3=m力矩M3=KN·m方向順時(shí)針U43KN方向鉛直向上力臂b4=m力矩M4KN·m方向順時(shí)針c水平靜水壓力PP1KN方向水平向右力臂b1=m力矩M1KN·m方向順時(shí)針P2KN方向水平向右力臂b2=m力矩M2KN·m方向順時(shí)針P3KN方向水平向左力臂b3=m力矩M3KN·m方向逆時(shí)針d利用水重WW1=2890.42KN方向鉛直向下力臂b1=m力矩M1KN·m方向逆時(shí)針W2=784.8KN方向鉛直向下力臂b2=m力矩MKN·m方向逆時(shí)針KN·mKNKN=KN/m2=KN/m2滿足應(yīng)力要求K=，滿足抗滑穩(wěn)定要求校核洪水位a自重G同設(shè)計(jì)情況下〕b揚(yáng)壓力U U1KN方向鉛直向上力臂b1=0力矩M1=0U2KN方向鉛直向上力臂b2=m力矩M2KN·m方向順時(shí)針U3KN方向鉛直向上力臂b3=m力矩M3=KN·m方向順時(shí)針U4KN方向鉛直向上力臂b4=m力矩M4KN·m方向順時(shí)針c水平靜水壓力PP1KN方向水平向右力臂b1=m力矩M1=769259..97KN·m方向順時(shí)針P2KN方向水平向右力臂b2=m力矩M2KN·m方向順時(shí)針P3KN方向水平向左力臂b3=m力矩M3KN·m方向逆時(shí)針d利用水重WW1=2890.42KN方向鉛直向下力臂b1=m力矩M1KN·m方向逆時(shí)針W2=784.8KN方向鉛直向下力臂b2=m力矩M2=KN·m方向逆時(shí)針εKN·mεWKNεKN=KN/m2KN/m2所以滿足應(yīng)力要求K=第六章引水建筑物6.1有壓進(jìn)水口6.1.1有壓進(jìn)水口高程有壓進(jìn)水口應(yīng)低于運(yùn)行中可能出現(xiàn)的水位，不出現(xiàn)吸氣漩渦的臨界淹沒(méi)深度按戈登經(jīng)驗(yàn)公式估算，S=cv,經(jīng)驗(yàn)系數(shù)c=0.55，隧洞采用圓形斷面，設(shè)計(jì)低水位下機(jī)組滿發(fā)時(shí)隧洞流量，實(shí)際取為d=D=8m。閘門(mén)斷面水流速度v=Q=286.5/〔7×8〕=/s。故S××=，隧洞頂部高程為191.2-7.97=6.1.2進(jìn)口段采用平底三向收縮，上唇收縮曲線為四分之一橢圓，橢圓曲線方程為，b=0.5D=4閘門(mén)段和漸變段閘門(mén)孔口采用矩形，寬度b=7m，高度d=8m。漸變段斷面由矩形變?yōu)閳A形采用在四角加圓角過(guò)渡，漸變段長(zhǎng)度為14m。6.1.4攔污柵斷面攔污柵傾角為，實(shí)際取為60o，這樣過(guò)水面積大，且易于清污。每塊柵片寬度2m，高度，柵條厚度10mm，寬度150mm。6.2壓力管道及分岔管壓力管道經(jīng)濟(jì)直徑，取D=8m。壓力管道分岔方式采用y形，管道直徑D=8m，，取D=7m，取D=6m,取D=6.3調(diào)壓室設(shè)置調(diào)壓室條件根據(jù)近似準(zhǔn)那么判別是否需要設(shè)置上游調(diào)壓室，T=，進(jìn)口段長(zhǎng)度L=，平均流速V，漸變段長(zhǎng)度L，平均流速V，引水隧洞及壓力管道長(zhǎng)度L，平均流速V，蝸殼長(zhǎng)度L=，平均流速V=/s，尾水管長(zhǎng)度L=，平均流速V=/s，壓力水道不計(jì)分岔管道情況下估算壓力水道慣性時(shí)間常數(shù)T=×3.2+14×××××71.5=10.72＞4s,需設(shè)上游調(diào)壓室。不設(shè)尾水調(diào)壓室的尾水道臨界長(zhǎng)度L，水輪機(jī)導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間T，恒定運(yùn)行時(shí)尾水道中流速V=/s，尾水管進(jìn)口流速V，水輪機(jī)安裝高程，水輪機(jī)吸出高度H，代入計(jì)算得L＞真實(shí)長(zhǎng)度，故不設(shè)尾水調(diào)壓室。托馬斷面F=Lf/2，調(diào)壓室穩(wěn)定斷面采用正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)最低水頭計(jì)算，此時(shí)4臺(tái)機(jī)組滿發(fā)對(duì)應(yīng)隧洞流量Q=6.3.2〔1〕沿程水頭損失水力半徑計(jì)算托馬斷面時(shí)混凝土襯砌，選用最小糙率n=0.012。平均流速謝才系數(shù)〔2〕局部水頭損失攔污柵處：過(guò)柵平均流速喇叭口段：平均流速閘門(mén)段：平均流速v閘門(mén)漸變段：平均流速v隧洞轉(zhuǎn)彎處：局部水頭損失h=引水隧洞水頭損失6.3.2〔1〕沿程水頭損失〔糙率取最大值0.013〕平均流速壓力管道長(zhǎng)度L=〔2〕局部水頭損失緩管段：分岔(共三處斜分岔和一個(gè)彎管段)：斜分岔處損失系數(shù)，(D=m,R=9m,)蝶閥：損失系數(shù)，平均流速v局部水頭損失h=壓力管道水頭損失6.3.2.3斷面計(jì)算H=H隧洞斷面面積故==m26.3.3調(diào)壓室設(shè)計(jì)比擬6.3.3最低涌波水位Z：上游取最低水位,引水隧洞糙率n取大值0.015，m=0.5〔兩臺(tái)增加到四臺(tái))阻抗孔面積：其中最高涌波水位Z計(jì)算：上游取正常高水位,引水隧洞糙率n取小值〔1〕沿程水頭損失h隧洞流量〔2〕局部水頭損失攔污柵處：過(guò)柵平均流速喇叭口段：平均流速閘門(mén)段：平均流速v閘門(mén)漸變段：平均流速v隧洞轉(zhuǎn)彎處：局部水頭損失h=引水隧洞水頭損失故不宜選用阻抗式。6.3.3最低涌波水位Z：上游取最低水位死水位升管斷面積F，大井?dāng)嗝娣eF50.24=,最高涌波水位Z計(jì)算：上游水位取正常高水位，隧洞流量Q=，水自升管流入大井時(shí)的孔口流量系數(shù)，水自升管流入大井時(shí)的孔口阻抗系數(shù)假定，相應(yīng)大井體積為：升管溢流量：升管頂部溢流層厚度：和相差太大.假定，相應(yīng)大井體積為：升管溢流量：升管頂部溢流層厚度：與相差不大，故Z=。校核洪水位下最高涌波水位Z計(jì)算：〔1〕沿程水頭損失校核洪水位239m，隧洞流量,〔2〕局部水頭損失攔污柵處：過(guò)柵平均流速喇叭口段：平均流速閘門(mén)段：平均流速v閘門(mén)漸變段：平均流速v隧洞轉(zhuǎn)彎處：局部水頭損失h=引水隧洞水頭損失水自升管流入大井時(shí)的孔口流量系數(shù)，水自升管流入大井時(shí)的孔口阻抗系數(shù)假定，相應(yīng)大井體積為：升管溢流量：升管頂部溢流層厚度：和相差太大.假定，相應(yīng)大井體積為：升管溢流量：升管頂部溢流層厚度：與m相差不大，故Z=-m。第七章廠房7.1主廠房長(zhǎng)度確定機(jī)組間距由蝸殼尺寸決定的機(jī)組間距L=蝸殼最大寬度+蝸殼間最大混凝土厚度=7+2.5+2=m由尾水管控制L=尾水管出口斷面寬度++3=9.8m由發(fā)電機(jī)尺寸控制L=風(fēng)道間過(guò)道寬+風(fēng)罩內(nèi)徑=8.8+3=11.8綜上，機(jī)組間距選用較大值。端機(jī)組段長(zhǎng)度端機(jī)組段長(zhǎng)度需滿足設(shè)備布置要求，下部塊體結(jié)構(gòu)尺寸要求，并考慮蝸殼外圍或尾水管邊墻混凝土厚度在以上，取邊機(jī)組段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=安裝間長(zhǎng)度按檢修一臺(tái)機(jī)組時(shí)能放置四大部件并留有足夠的工作通道確定，安裝間長(zhǎng)度L=〔1.0~1.5.〕L=〔11.8~1〕m取m故主廠房總長(zhǎng)度L=〔n-1〕L+2L+L=3×11.8+15.8+17.4=主廠房寬度確定主廠房下部結(jié)構(gòu)上游側(cè)寬度由上游側(cè)蝸殼外緣尺寸加外包混凝土厚度，再加上蝴蝶閥室寬度，再加上外墻厚度確定，即主廠房下部結(jié)構(gòu)上游側(cè)寬度=3.41+1+5+2=。主廠房下游側(cè)寬度由廠房縱軸線下游側(cè)蝸殼寬度加上蝸殼外圍混凝土厚度，再加上外墻厚度，即4.57+1+2=，或由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑加通道寬與排架截面尺寸確定，即4.4+0.05+2=，故主廠房下游側(cè)寬度。主廠房寬度=廠房上游側(cè)寬度+廠房下游側(cè)寬度=11.41+7.57=7.3主廠房主要高程確定7.3.1尾水管底板高程尾水管底板高程=Z-0.25-6.5=1m7.3.2基巖開(kāi)挖高程=-s=1－1＝10m7.3.3水輪機(jī)層地面高程主閥廊道地面高程發(fā)電機(jī)層地面高程和安裝間地面高程水輪機(jī)層凈空高度=孔高+孔頂上機(jī)墩混凝土厚度=2+1=3m，定子支承面至發(fā)電機(jī)層地板高度h=，故發(fā)電機(jī)層地面高程55m，安裝間地面高程比發(fā)電機(jī)層地面高m，高于下游設(shè)計(jì)洪水位尾水平臺(tái)高程尾水平臺(tái)高程與安裝間地面高程相同為127.455m吊車軌頂高程安裝間樓板至吊車軌頂高度=a+H=0.5+3.55+2.4+1.24=7.69m吊車軌頂高程=安裝間地面高程+安裝間樓板至吊車軌頂高程=129.455+5.69=7.3.8廠房天花板高程和廠房頂部高程天花板高程=吊車軌頂高程+吊車在軌頂以上高度+平安高度=135.145+3.7+0.5+1.3=，在根據(jù)房頂結(jié)構(gòu)形式和尺寸，最后定出廠房頂高程。第八章岔管8.1岔管布置及結(jié)構(gòu)分析8.1.1布置形式非對(duì)稱y形，結(jié)構(gòu)型式為月牙肋岔管。幾何尺寸.1一號(hào)岔管(1).岔管殼體體形設(shè)計(jì)主錐管腰線轉(zhuǎn)折角，主岔腰線轉(zhuǎn)折角，支岔腰線轉(zhuǎn)折角=18，分岔角，最大公切球半徑R腰線轉(zhuǎn)折角：，w,公切球半徑R：4.5=4cos12+A+A+A本體三錐沿腰線節(jié)距：S：SSSSSS(2).肋板計(jì)算三錐兩兩交線與三錐軸線夾角tg：tgtgtgtgtgtg肋板頂點(diǎn)位置：肋板頂點(diǎn)在支岔參考系x,y,z或x,y,z中的坐標(biāo)系值為：由坐標(biāo)變換式肋板中面與主岔，支岔中面相貫線的水平投影長(zhǎng)度a，頂端與底端距離2b：a=b=肋板中面與主岔，支岔錐面相交曲線上各點(diǎn)坐標(biāo)值：在主岔參考系中：，～在支岔參考系中：，～在肋板平面參考系中:主岔，支岔兩錐對(duì)肋板中央截面作用力：主岔錐作用于肋板中央截面上的垂直分力：其中主岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H支錐岔作用于肋板中央截面上垂直分力：其中支岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H=+-=kN作用于肋板中央截面作用力V=V+V=10307.62+4924.55=15232.17kN，H=H+H肋板寬度B和厚度t：肋板中央截面寬度B按岔管分岔角查得BB=，肋板厚度t=，取t=100mm肋板強(qiáng)度校核:主應(yīng)力支岔錐中面與肋外表交線上的各點(diǎn)坐標(biāo)：〔～〕其中主岔錐中面與肋外表交線上的各點(diǎn)坐標(biāo)：〔～〕其中當(dāng)及或及時(shí)，可求得兩交線邊界值。.2二號(hào)岔管(1).岔管殼體體形設(shè)計(jì)主錐管腰線轉(zhuǎn)折角，主岔腰線轉(zhuǎn)折角，支岔腰線轉(zhuǎn)折角=18，分岔角，最大公切球半徑R腰線轉(zhuǎn)折角：，w,公切球半徑R：+A4=3cos12+A+A本體三錐沿腰線節(jié)距：SSSSSSS(2).肋板計(jì)算三錐兩兩交線與三錐軸線夾角tg：tgtgtgtgtgtg肋板頂點(diǎn)位置：肋板頂點(diǎn)在支岔參考系x,y,z或x,y,z中的坐標(biāo)系值為：由坐標(biāo)變換式肋板中面與主岔，支岔中面相貫線的水平投影長(zhǎng)度a，頂端與底端距離2b：a=b=肋板中面與主岔，支岔錐面相交曲線上各點(diǎn)坐標(biāo)值：在主岔參考系中：，～在支岔參考系中：，～在肋板平面參考系中:主岔，支岔兩錐對(duì)肋板中央截面作用力：主岔錐作用于肋板中央截面上的垂直分力：其中P=14kN/m主岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H=+-=kN支錐岔作用于肋板中央截面上垂直分力：其中P=14kN/m支岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H=10+-57=kN作用于肋板中央截面作用力V=V+V=+=kN，H=H+H=+=kN肋板寬度B和厚度t：肋板中央截面寬度B按岔管分岔角查得BB=m，肋板厚度t=，取t=100mm肋板強(qiáng)度校核:主應(yīng)力支岔錐中面與肋外表交線上的各點(diǎn)坐標(biāo)：〔～〕其中主岔錐中面與肋外表交線上的各點(diǎn)坐標(biāo)：〔～〕其中當(dāng)及或及時(shí)，可求得兩交線邊界值。.3三號(hào)岔管(1).岔管殼體體形設(shè)計(jì)主錐管腰線轉(zhuǎn)折角，主岔腰線轉(zhuǎn)折角，支岔腰線轉(zhuǎn)折角=18，分岔角，最大公切球半徑R腰線轉(zhuǎn)折角：，w,公切球半徑R3.5=3cos12+A+A+A本體三錐沿腰線節(jié)距：SSSSSSS(2).肋板計(jì)算三錐兩兩交線與三錐軸線夾角tgtgtgtgtgtgtg肋板頂點(diǎn)位置：肋板頂點(diǎn)在支岔參考系x,y,z或x,y,z中的坐標(biāo)系值為：由坐標(biāo)變換式肋板中面與主岔，支岔中面相貫線的水平投影長(zhǎng)度a，頂端與底端距離2b：a=b=肋板中面與主岔，支岔錐面相交曲線上各點(diǎn)坐標(biāo)值：在主岔參考系中：，～在支岔參考系中：，～在肋板平面參考系中:主岔，支岔兩錐對(duì)肋板中央截面作用力：主岔錐作用于肋板中央截面上的垂直分力：其中P=14kN/m主岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H=+-=kN支錐岔作用于肋板中央截面上垂直分力：其中P=14kN/m支岔錐作用于肋板中央截面上的水平分力H其中H=+-=kN作用于肋板中央截面作用力V