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1、第一章设计依据1 1.1 工程等级及建筑物级别 1 1.2 工程洪水标准错误!未定义书签。第二章洪水调节计算2 2.1 工程洪水标准 2 2.2 调洪计算 2 2.2.1 调洪计算基本原理2 2.2.2 水位与流量关系的确定2 2.2.3 机算调洪数据2 校核水库防空时间9 第三章水能计算10 3.1 电站出力的估算 10 3.2 机组台数和单机容量的选择 10 3.3 水轮机型号和参数选择 10 3.4 淤沙高程及电站取水口高程计算 10 3.4.1 淤沙高程10 3.4.2 电站进水口底板高程10 第四章水电站厂房初步设计11 4.1 水电站厂房的布置 11 4.2 厂房轮廓的确定 11
2、主厂房长度的确定11 4.2.2 主厂房宽度的确定11 4.2.3 尾水平台及尾水闸室的布置11 第五章大坝设计12 5.1 大坝有关参数的确定 12 5.2 非溢流坝设计 12 5.2.1 非溢流坝基本剖面设计12 5.2.2 非溢流坝实用剖面设计12 5.2.3 非溢流坝的荷载组合13 5.2.4 非溢流坝抗滑稳定验算(坝基处 22截面)13 5.2.5 非溢流坝段应力验算(坝基处 22 截面)15 坝基处 22截面内部应力验算16 5.2.7 非溢流坝段折坡处抗滑稳定验算(11截面)17 5.2.8 非溢流坝段折坡应力验算(11 截面)19 5.3 溢流坝段设计 20 5.3.1 溢流坝
3、段基本数据20 溢流坝段实用剖面设计20 溢流坝段消能设施的结构尺寸确定21 溢流坝抗滑稳定验算(坝基处 22 截面)22 溢流坝段应力验算(坝基处 22截面)24 5.3.6 溢流挑射距离和冲坑深度计算25 5.4 厂房坝段设计 25 5.4.1 水电站厂房的型式25 5.4.2 水电站厂房的布置25 5.4.3 电站引水管的布置形式25 5.4.4 厂房坝段坝身剖面设计25 第六章施工组织设计27 6.1 施工导流标准27 6.2 施工导流布置和水力计算 27 导流方法27 6.2.2 导流布置27 6.3 一期导流计算 27 6.3.1 导流水力计算27 6.3.2 上下游围堰的堰顶高程
4、28 6.3.3 围堰断面设计28 6.3.4 围堰工程量计算 29 6.4 二期导流机算 29 6.4.1 坝体缺口和底孔联合泄流水力计算29 6.4.2 堰顶高程的确定与堰顶宽度的确定29 6.4.3 围堰断面设计30 6.4.4 围堰工程量计算30 6.5 封堵时间及蓄水计划 30第一章 设计依据 1.1 工程等级及建筑物级别 根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000 有 表 1-1 水利水电工程分等指标 工程等别 工程 规模 水库总 库容(10m)防 洪 治 涝 灌 溉 供 水 发 电 保护城镇及工矿企业的重要性 保护 农田(10 亩)治涝 面积(10 亩)灌溉 面积(10
5、 亩)供水对象重要性 装机 容量(10KW)大(1)型 10 特别重要 500 200 150 特别重要 120 大(2)型 重要 500100 20060 15050 重要 12030 中型 中等 10030 6015 505 中等 305 小(1)型 一般 305 153 一般 51 小(2)型 5 3 1 注:水库总库容指水库最高水位以下的静库容;治涝面积和灌溉面积均指设计面积。确定 XX 水利枢纽工程为等工程,大(1)型规模。表 1-2 水工建筑物级别 工程等别 永久性建筑物级别 临时性建筑物级别 主要建筑物 次要建筑物 1 3 3 2 3 4 3 4 5 4 5 5 5 5 5 确定
6、 XX 水利枢纽的水工建筑物级别为:主要建筑物 1 级,次要建筑物 3 级,临时性建筑物级别 4 级。1.2 工程洪水标准 表 1-3 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准重现期(年)项 目 水工建筑物级别 1 2 3 4 5 设 计 1000500 500100 10050 5030 3020 校土石坝 可能最大500020001000300 300200 核 洪水(PMF)或100005000 2000 1000 混凝土坝、浆砌石坝 50002000 20001000 1000500 500200 200100 本工程采用混凝土重力坝,所以永久性水工建筑物的洪水标准:正常运用
7、情况下为 1000年一遇(%1.0P),非常运用情况下为 5000 年一遇(%02.0P)。表 1-4 临时性水工建筑物洪水标准 重现期(年)临时性建筑物类型 临时性水工建筑物级别 3 4 5 土石结构 5020 2010 105 混凝土、浆砌石结构 2010 105 53 确定临时性建筑物的洪水标准:20 年一遇(%5.0P)。第二章 洪水调节计算 2.1 工程洪水标准 由上面工程洪水标准知道,XX 水利枢纽工程的设计洪水为1000 年一遇(P=0.1%),校核洪水为 5000 年一遇(P=0.02%)。2.2 调洪计算 调洪计算基本原理 (1)库水位与库容关系曲线 表 21 库水位与库容关
8、系曲线(2)洪水流量过程线 时间t(h)流量Q(万m)3校核洪水过程线设计洪水过程线典型洪水过程线 图 21 洪水流量过程线(3)坝址处流量与水位关系曲线 见说明书附图 3。本工程利用列表试算法进行调洪计算。(1)本次设计共拟订了 16 个方案进行比较:表 22 调洪方案 泄水工况 泄水方式 堰顶高程(m)溢流宽度 孔数孔宽(m)设计工况P=0.1%1 303 714 911 304 714 911 2 303 911 714 304 911 714 校核工况P=0.02%1 303 714 911 304 714 911 2 303 911 714 304 911 714 注:泄水方式 1
9、表孔溢流泄洪 (底孔作为安全储备)2 表孔溢流泄洪+发电辅助泄洪 (底孔作为安全储备)(2)水量平衡公式如下:tVt2121212121)()(VVqqQQqQ(3)水库蓄洪曲线 当已知水库入库洪水过程线时,均为已知;,则是计算时段开始时的初始条件。假定暂不计及自水库取水的兴利部门泄向下游的流量,则下泄流量应是泄洪建筑物泄流水头的函数,而当泄洪建筑物的型式、尺寸等已定时 BAHHfq)(式(22)常用泄流水头与下泄流量的关系曲线来表示。根据水利学公式,与的关系曲线不难求出。若是堰流,即为库水位与堰顶高程之差;若是闸孔出流,即为库水位与闸孔中心高程之差。因此,不难根据与的关系曲线求出与的关系曲线
10、)(Zfq。并且,由库水位,又可借助与水库容积特性曲线)(ZfV,求出相应的水库蓄水容积(蓄存水量)。所以,式(22)最终也可以用下泄流量与库容)(ZfV 的关系曲线来代替,即 )(Vfq 上面的式子组成一个方程组,可以解出、。水位与流量关系的确定 本工程泄洪方式采用 WES 堰流曲线。水位与流量关系曲线公式:2302 HgmBQs 机算调洪数据 1.表孔溢流泄洪(底孔作为安全储备)(1)设计洪水情况(p=0.1%)303m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2
11、)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)库水位 Z(m)306 308 310 312 314 316 318 320 库容 V(1038m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 3236 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 10545 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算
12、法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 303m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+
13、q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+
14、q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 304m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 0 6 360 1
15、2 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76
16、60 77 60 78 60 79 60 8374 304m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 3129 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360
17、78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 (2)校核洪水情况(p=0.02%)303m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*303*水库调洪演算
18、 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)钟)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*303*水库调洪演算 p=0.02%
19、(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 303m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/
20、s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q
21、2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 304m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0
22、 3481 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759
23、 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 304m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 0 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 3
24、60 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 2.表孔溢流泄洪+发电辅助泄洪(底孔作为安全储备)
25、(2)设计洪水情况(p=0.1%)303m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 800 6 360 12 360 18 360 24 360 308 30 360 36 360 42 360 10545 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78
26、 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 303m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(
27、h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*303*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (
28、m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 304m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2
29、*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m
30、3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8374 304m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3236 800 6 360 12 360 18 360 24
31、360 30 360 36 360 42 360 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*304*水库调洪演算 p=0.1%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 10909 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 7
32、9 60 8374 (2)校核洪水情况(p=0.02%)303m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 7
33、2 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 303m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表
34、试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*303*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间
35、 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 304m,溢流宽度(孔数孔宽)714m 98*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/
36、2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 800 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:98*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s
37、)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60 74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 304m,溢流宽度(孔数孔宽)911m 99*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 3481 800
38、 6 360 12 360 18 360 24 360 30 360 36 360 42 360 11333 48 360 54 360 60 360 66 360 72 360 78 360 84 360 90 360 96 360 进一步深入计算:99*304*水库调洪演算 p=0.02%(列表试算法)时间 t(h)时段 T(分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)/2*T(万m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)/2*T(万m3/s)V(万m3)V(万m3)Z(m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 72 11759 73 60
39、74 60 75 60 76 60 77 60 78 60 79 60 8981 校核水库防空时间 1.第一阶段:表孔、底孔及发电共同放水 388830459.3161009.151011.81020.23mVVV 87.02538.1274.765881.92222)85.0()308.0(11)(11AcARCgL smgZAq/62.1765)30459.316(81.9228587.0230底孔 smq/28.1163062.176566.98643 天)(5.1)360024/(28.116301009.158tqV 2.第二阶段:底孔和发电共同放水 383041011.8mVV s
40、mq/62.256562.17658003 天)(7.3)360024/(62.25651011.88tqV 两个阶段需要总天数:天天)总7(2.57.35.1T,满足要求。第三章 水能计算 3.1 电站出力的估算 根据工程基本资料并参考已建工程,XX 水利枢纽工程的调节流量:smQQ/12377726.13调 相应的电站在设计供水期内的出力为 MWHQN1.6795.61123791.081.981.9调 考虑水头利用损失和实际出力等因素,初步估计XX 水利枢纽工程电 站装机容量在 600MW。3.2 机组台数和单机容量的选择 根据已建的工程中,工程基本相似的有铜街子电站和棉花滩电站,它们的
41、装机都是600MW,都是四台机组,单机容量 150MW。所以 XX 水利枢纽工程的机组台数为四台,单机容量 150MW。3.3 水轮机型号和参数选择 1.水轮机的选型 根据该电站的水头范围和该机组的出力范围,在水轮机系列型谱表中查出该电站最好选择 HL220 机型。2.水轮机的额定出力计算。MWNNgrr7.1669.0/150/3.水轮机转轮直径的计算 为水轮机模型效率为 89%,smQm/15.13为该出力下模型的流量。由此初步假定原型水轮机在该工况下smQQM/15.1311,效率%92。由公式:rrrHHDQN21181.9 得 1512D23 求得 mD474.51 又因为转轮直径应
42、选符合转轮直径系列并考虑计算误差:故取mD50.51。3.水轮机转速 n 的计算 min/7010rnm,初步假定mnn1010,mHHrav737.6495.0/5.6195.0/(对于坝后式水电站):min4.10250.5/737.6470/11rDHnnav 又因为水轮机的转速要采用发电机的标准转速,为此要选取与上述公式得出的转速相近的发电机的标准转速。常选取稍大的标准转速作为水轮机采用的转速。故为 107.1 r/min。又因为当 n=107.1 r/min 时水轮机的效率比较低,故选取比标准转速稍小的标准转速。故选取 n=100 r/min。3.4 淤沙高程及电站取水口高程计算 3
43、.4.1 淤沙高程 根据水库泥沙可得水库拦沙率公式:3881093.12105.643.19mV)(死库容正常库容 381046.243365360024772mW时间年均流量 解得 25.801000102.0012.01000102.0012.08106.24381093.128106.24381093.12WVWV 又由100ssWW 解出 t 1026.405100WW 41001050525.80 s s4 最后冲淤平衡以后的拦沙库容是:根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL250-2000),查得使用年限 T=100 年,水库泥沙浮容重 0.86T/m,所以水库冲淤平衡是的总沉淀
44、泥沙量是:3886.011026.40511018.21004mNNVrWrWss沙 由计算出来的泥沙量,从水位库容曲线上查得:mZ25.281淤沙高程。3.4.2 电站进水口底板高程 根据规范,发电引水孔进口底板高程比泥沙淤积高程高约1m,所以取发电引水孔进口底板高程:mZ30.28205.125.281底板第四章 水电站厂房初步设计 4.1 水电站厂房的布置 本工程的厂房为坝后式厂房,引水压力钢管从厂房坝段引水,副厂房在厂房坝段的下游侧,主厂房的上游侧。安装间在主厂房靠左侧,有进厂公路相通,开关站在河床左岸的缓坡上。4.2 厂房轮廓的确定 主厂房长度的确定 1.机组间距:由发电机风罩确定的
45、机组段长度:mBLC76.2148.12680.122 2.机组段长度、:计算边机组段长度的时候需要考虑设备的布置和吊运的要求。(1)离安装间最远的机组:mL44.2268.076.211(2)与安装间相临的机组:由经验公式得:mLLLC68.26895.05.576.212 3.装间长度:根据吊运与机组检修等的布置要求,由经验公式得 mLLCa)7.328.21(8.21)5.10.1()5.10.1(考虑到本工程的机组都是大型机组,并考虑两台机组检修,所以取mLa36。所以厂房的总长为 mnLLLLnLaC84.12804.053644.2268.2676.212)1(21 主厂房宽度的确
46、定。1.厂房水下部分宽度的确定:(1)下游侧宽度:主要决定于下游尾水管的尺寸,故mDB75.2450.55.45.411,取mB8.241。(2)上游侧宽度:主要决定于蜗壳进口的布置、主阀、机组及其他附属设备的布置,为了方便取与厂房水上部分上游侧的宽度相同为:。2.厂房水上部分宽度的确定:(1)下游侧宽度:主要决定于发电机层地面的设备的布置及交通要求。mB3.102.12.15.12/80.121(2)上游侧宽度:主要决定于发电机层地面的设备的布置及交通要求。mB1.144.122.16.15.12/80.122 4.2.3 尾水平台及尾水闸室的布置 查尾水管基本资料,mB08.155,mh2
47、0.75。尾水闸门槽深 30cm。尾水管的出口分为两个孔,每孔的尺寸为,中间隔墩宽为。尾水闸门尺寸为,每台机组各设一套闸门,由一台移动式门式起闭机操作。在起闭机的下游侧设有厚40cm 厚的防洪墙。第五章 大坝设计 5.1 大坝有关参数的确定 1.溢流坝净宽度 B B=119=99(m)设计情况 31450166.02DvhfL 由基本资料得:smVf/39.15max 取 smVvff/08.2339.55.15.1max_ 吹程:D=2.2 km 45085.2331=1.09 mhLLL14.1109.14.10)2(4.1028.08.0mcthhHHLhll335.014.11)2/0
48、9.1(14.34240212 查表 得大坝安全超高:mhc7.0,则:mhhhhcc125.27.0335.009.120设 防浪墙高程:mH015.318215.289.315设设防浪墙 校核情况 31450166.02DvhfL 由基本资料得:smVvff/39.15max_ 吹程:D=2.2 km 4539.1531=0.658 m mhLLL44.7658.04.10)2(4.1028.08.0mcthhHHLhLL183.044.7)2/658.0(14.34240212 查表 得大坝安全超高:mhc5.0,则:mhhhhcc341.15.0183.0658.020校 防浪墙高程:
49、mH931.317341.159.316校校防浪墙 综合、两种情况,取防浪墙顶部高程m20.318防浪墙,并取防浪墙高度,则坝顶部高程为:m00.3172.120.318顶 最大坝高为:317.00-227=90m。3.坝顶宽度的确定 为了满足设备布置、运行、交通及设施的需要,经过分析选取XX 水利枢纽工程的坝顶宽度为 10 m。5.2 非溢流坝设计 非溢流坝基本剖面设计 非溢流坝的基本剖面合计为三角形。根据应力条件,上游面设为铅直面,下游面坡度初定为 m=0.75。为了增加坝体的稳定性,再将上游面的下部做成折坡。考虑发电引水口高程为,将坝体下部离底部 40m 处做成折坡;考虑上游面不出现拉应
50、力,上游面折坡坡度取为n=0.15。基本剖面的总高度按照设计洪水位确定为:315.89-227=,考虑上下游回填土坝基上下游高程取为 230m。227.00315.89 图 51 非溢流坝基本剖面 非溢流坝实用剖面设计 根据基本剖面设计,为了增加稳定性将折坡,同时为满足校河和防浪要求。将顶部升高到坝顶高程。坝顶需要有一定的宽度,以满足设备布置、运行、交通及施工的要求,取坝顶宽度 10m。图 52 非溢流坝实用剖面图 非溢流坝的荷载组合 根据工程实际情况,选取两种工况:1.正常工况(基本组合):设计洪水位+对应荷载 2.校核工况(特殊组合):校核洪水位+对应荷载 非溢流坝抗滑稳定验算(坝基处 2