1、 西华大学毕业设计说明书 目 录摘 要1前 言31 基本资料41.1 工程概况41.2 工程地质41.3 工程水文、气象.51.4 工程特性值51.5 工程主要建筑物61.6 工程主要机电设备71.7 起重设备的选择82 枢纽布置92.1 厂房类型确定92.2 厂房各部分尺寸计算102.2.1 蜗壳单线图的绘制102.2.2 尾水管单线图的绘制122.2.3 主厂房尺寸计算142.3 厂区枢纽布置222.3.1 主厂房位置的选择.222.3.2 变压器场及开关站位置的选择.242.3.3 尾水平台及尾水闸室的布置242.3.4 安装间的布置242.3.5 副厂房的布置242.3.6 厂区交通2
2、5西华大学毕业设计说明书 I3 引水系统的设计253.1 进水口的类型253.2 供水方式的选择253.3 引水道直径253.4 进水口尺寸263.4.1 进口段尺寸263.4.2 渐变段尺寸263.4.3 闸门段尺寸273.4.4 通气孔和进人孔273.5 进水口高程283.6 压力管道内径计算273.7 引水道线路283.8 调压室设计293.9 调节保证计算303.9.1 计算标准和计算条件303.9.2 调节保证计算过程313.9.3 水头损失计算364 结构设计384.1 工作闸门结构设计384.1.1 闸门基本资料384.1.2 闸门的结构形式及布置384.1.3 面板设计394.
3、1.4 水平次梁、顶梁和底梁设计.404.1.5 主梁设计45西华大学毕业设计说明书 II4.1.6 横隔板设计514.1.7 纵向连接系设计534.1.8 边梁设计544.2 闸门附属结构设计584.2.1 行走支承设计584.2.2 轨道设计594.2.3 闸门启闭力及吊座计算594.2.4 拦污栅设计615 结论64总结与体会65谢 辞66参 考 文 献67西华大学毕业设计说明书 0摘 要本次毕业设计主要完成了以电站厂房为主的玉溪水电站发电枢纽工程设计，设计内容主要包括了玉溪河水电站的厂房设计、枢纽布置、引水系统设计和相应的结构设计。设计中根据实际情况采用了引水式厂房，厂址设在坝址左岸下
4、游 800m 处，引水设计采用了岸边式进水口，并通过有压隧洞引水，隧洞长约 300m。将副厂房布置在主厂房下游侧，主变场及其他设施均布置在厂房靠进场公路一侧。本工程为大（二）型，采用起重机型号为 100T/20T 单小车桥式起重机。厂房长度为 71m，宽度为 19.8m，进水口尺寸为 7.58.8m。闸门尺寸为 7.89.0m，采用潜孔式平面钢闸门，5 根主梁均匀布置，并通过计算验证了其稳定性。关键词：厂房设计；枢纽布置；引水系统；结构设计西华大学毕业设计说明书 1AbstractThis graduation design is mainly completed by power plant
5、 power hub of yuxi hydropower station engineering design,design content mainly includes the yuxi river power station factory building design, general layout, water diversion system design and the corresponding structure design。According to the actual situation adopted in the design of water diversio
6、n type workshop, 800 m downstream of the site is located in the left bank of dam site, the design adopted the shore type inlet, water diversion free-flow tunnel diversion, and through the tunnel is about 300 m long.Will vice workshop layout in the downstream side of main building, main transformer a
7、nd other facilities are arranged at the side of the workshop on approach roads。This engineering is of model, adopts the single hoist crane model for 100 t / 20 t gantry crane.Plant length of 71 m, width 19.8 m, inlet size is 7.5 8.8 m.Gate size is 7.8 9.0 m, use of plane steel gate of DTH, five main
8、 girder uniform arrangement, and its stability is verified by calculation。Keywords: plant design, layout design, water diversion system, structural design 西华大学毕业设计说明书 2前 言本次毕业设计是对我们四年来所学所见的一次综合考评，也是对我们这四年来所见所闻的知识的一次集中展示。在本次设计当中，我遇到了许多的问题，这也是对我个人能力的一次考验。虽然面临了许多困难，但迎难而上，克服困难解决问题才是我们大学毕业生应有的态度。设计中包含了枢纽
9、布置、厂房设计、引水设计等一系列问题。首先要解决的便是厂房类型的问题，在综合考虑玉溪河地形地质及施工、造价等各方面因素后，初选了坝后式、引水式、地下式等三种厂房，综合比较几种厂房的优缺点后决定采用引水式厂房。在决定了厂房类型后，初步设计了厂房尺寸及各个细部构件的尺寸。同时，联系前面已有的数据，将厂房位置选定并进行了相应的厂区枢纽布置设计。在初步进行了厂房各个部件设计后，考虑厂房位置与引水道的关系，进行了相应的进水口、进水道的设计。因本次设计重点为厂房部分，故对引水系统部分只进行了粗略的计算，对调压室、水锤损失等细节部分没有进一步涉及。西华大学毕业设计说明书 31 基本资料1.1 工程概况玉溪河
10、是某江下游右岸的一条支流，全长 190km，流域面积 3582 ，按自然特性2km划分，上游河道长 81km，海拔高程一般为 10002000m，河道比降 2030，河源至河口总落差 1890m，平均比降 9.8，控制流域面积 3162 ，占流域面积的 88.3。规2k划河段约长 135km，天然落差 262m，水能蕴藏量为 377MW，占全河的 70左右。本工程为玉溪河梯级电站的其中一级，距玉溪河口 46km，距某市 106km，距下游某电站 17km。本电站主要任务是发电，总装机容量为 60MW，保证出力为 8.8MW，年平均发电量 1.15 亿 KWh，年利用小时数 4.80h，总库容
11、2.02 亿 ，具有季节调节性3m能。水库建成后淹没耕地 2795 亩，迁移人口 3786 人，淹没库区房屋 10.90 万 ，淹2没库区公路长度约 30km，工程永久占地 120 亩。电站建成后接入四川省南部地区电网，并在电力系统中担任主调峰，调频及事故备载等任务。1.2 工程地质工程所处位置河道两岸峡谷较为陡峭，地质构造较为复杂，两岸山体较为破碎，裂隙较多，节理发育较为严重，地震基本烈度为 ，山体滑坡、岩石剥落现象时有发生。7河道两岸地表浮土层较厚，且主要由砂质泥岩、泥质粉砂岩构成，其抗冲刷能力和抗腐蚀、风化能力较差，因表层泥土被水流等因素冲刷至河道中形成的泥沙是河道中悬移质的主要组成部分
12、。经过统计，坝址多年平均悬移质年输沙量 159 万吨，平均多年含沙量0.426 ，实测最大含沙量 21.9 。最大年输沙量 398 万吨，是多年平均输沙3/mkg3/mkg量的 2.5 倍，最小年输沙量为 26.1 万吨。输沙量主要集中在汛期 510 月，占全年的97.5，其中 78 月占全年的 75.3。悬移质最大粒径 0.88mm，中粒径 0.048mm，平均粒径 0.068mm。 西华大学毕业设计说明书 41.3 工程水文、气象玉溪河全流域面积为 3582 ，多年平均降雨量 20.4 亿 m3，多年平均流量2km65m3/s，实测最大流量 3830m3/s，实测最小流量 12.1m3/s
13、 ，调查历史最大流量4090m3/s，正常运用（设计）洪水标准 P=1，流量 4260m3/s，设计洪水量 2.7 亿m3(3d)，非常运用（校核）洪水标准 P=0.1，流量 6000m3/s，校核洪水洪量 3053 亿m3(3d)，施工导流标准 P=33.3，流量 150m3/s。玉溪河流域地处盆地与高山过渡地带，属于亚热带季风气候.由于域内高差悬殊，气候直接变化显著，上游河源地区为高山气候,较为寒冷潮湿，中下游特点是冬暖夏热，湿润多雨。玉溪河流域地形有利水汽输入和抬升，降雨量较为丰沛，但由于地形变化复杂，降雨量各地相差较大.降雨量丰沛有两个地区，一为营河一带,年平均降雨量在1700mm 以
14、上，另一地区是玉溪河中上游，年平均降雨量在 1500mm 以上。河源及河谷地带降雨量较少，年平均降雨量在 10003000mm。该地区无气象观测资料，根据龙门和溪口（与坝轴线距离分别为 28km 和 24km）两个气象站资料统计，年平均气温分别为 17.5和 17.3,历年极端最高气温为 38.2和 37.9,极端最低气温为-2.6和-3.9，年平均相对湿度为 81和 84，历年最小相对湿度为 18，年平均蒸发量为 1096.5mm 和 958.6mm。该地区多年平均降雨量为 1270.4mm，一日最大降雨量为 147.5mm，多年平均降雨天数为 192 天。1.4 工程特性值表 11 工程特
15、性值表水库水位校核洪水位 433.00m设计洪水位 428.30m正常蓄水位 429.00m汛期限制水位 423.00m死水位 412.00m正常发电死水位 414.00m西华大学毕业设计说明书 5水库容积总库容（校核洪水位以下） 2.02 亿 m3正常蓄水位以下库容 1.62 亿 m3调节库容 1.137 亿 m3死库容 0.483 亿 m3水量利用系数为 93.9设计洪水位时最大下泄流量 3100m3/s（泄洪洞下泄 1160m3/s）相应下游水位 386.20m校核洪水位时最大泄流量 4840m3/s（泄洪洞下泄 1160）相应下游水位 387.44m调节流量 80.0m3/s（电站满载
16、发电流量）相应下游水位 377.90m最小流量 45.0m3/s（单台机组发电流量）相应下游水位 376.20m正常蓄水位时水库面积为 9.26km2 ，回水长度 25.5km1.5 工程主要建筑物挡水坝为碾压混凝土重力坝，地基特性为砂岩和泥岩，地震基本烈度为 7，坝顶高程为 435m，最大坝高 65 m，顶部长度 90 m，左岸挡水坝 54m，右岸挡水坝 36m。溢流坝为混凝土重力坝，地基特性为砂岩，堰顶高 413.00m，溢流坝长度 82m，共5 孔，每孔宽水深为 1216m，单宽流量 180.7m3/s，消能方式为底流消能，闸门为弧形闸门，共 5 扇，尺寸为 1216.5m，液压起闭机
17、5 台。其地基特性为泥岩，断面为直墙圆拱形，尺寸为 810m，泄洪流量（设计，校核）为 1160m3/s，最大流速 15.59m/s。地面开关站：地基为砂岩，总面积（长宽）为 4050m（其中 110kv 开关站3040m，35kv 开关室 2040m）。砂岩的天然容重为 2.22.8g/cm3，变形模量为 400500/cm3，允许承载力为1025/cm3。西华大学毕业设计说明书 61.6 工程主要机电设备表 12 工程机电设备参数表水轮机 4 台，型号 HL211LJ225额定出力 15000KW额定转速 125r/min气蚀系数 0.165气蚀修正系数 0.027最大工作水头 50.8m
18、最小工作水头 29.9m额定水头 35m额定流量 45.5m3/s导叶高度 675mm转轮重量 8.8 吨转轮轴重 6.0 吨调速器型号 T100调速器重量 1.7 吨油压装置型号 MHY17油压装置重量（包括油重） 7.3 吨发电机 4 台，型号 TS550/7928转子带轴重量 98 吨定子外壳直径 6500mm定子外壳高度 2100mm转子外径 4900mm转子轴长 5020mm发电机转子 GD2 1579Tm2发电机功率因数 0.85额定电压 10.5KV主变压器 2 台，容量及型号 SFL40500/121铁芯重 41 吨总重 88 吨外形尺寸 长宽高=696049766350mm箱
19、身 长宽高=400020004180mm西华大学毕业设计说明书 7轨距长度方向 1435mm宽度方向 2000mm发电机机旁盘 每台 5 块机盘尺寸 长宽高=12004001900mm进水蝶阀 4 台，直径 3400mm1.7 起重设备的选择考虑发电机设备中最重的部件，转子带轴重量为 98 吨40m，查相关资料 水利机械中蜗壳分类，蜗壳型式为金属。maxH2.2.1.2 蜗壳主要参数根据水利机械中规范，金属蜗壳进口断面包角 。同时，已知蜗壳进口0345断面流量 =80 ，设计水头 =35m。maxQs/3rH查水利机械第二版第 99 页中蜗壳进口断面平均流速曲线可知，蜗壳进口断面平均流速为 =
20、4.3 。cVs/已知水轮机型号为 HL211LJ225，查相关资料中规范可知，蜗壳座环内半径=1.625m，外半径 =1.925m。brar图 2-1 蜗壳尺寸示意图（单位：mm ）2.2.1.3 蜗壳水力计算西华大学毕业设计说明书 10对于任一蜗壳断面有 oiiQ360maxcoiiv360maxiairR2其中： iQ为任一蜗壳断面流量， ax为水轮机最大流量cv为进口断面平均流速， i为断面半径， i为断面外半径对于进口断面有，断面流量为 smQcc /67.3045863max断面面积为 29.173.46VFc断面半径为8max从轴中心线到蜗壳外径的半径 mrRa 689.32.9
21、5.12maxmx 2.2.1.4 蜗壳单线图对蜗壳由鼻端起，每隔 15取一个断面计算，便可绘制出蜗壳单线图，计算结果如下：表 2-1 蜗壳单线图表()i3max(/)60iiQs2cF)(mFci2()iaiRrm0 0 0 0 1.92515 3.33 0.77 0.49 2.9130 6.67 1.55 0.70 3.3245 10 2.32 0.86 3.6460 13.3 3.10 0.99 3.9175 16.67 3.87 1.11 4.1490 20 4.65 1.21 4.36105 23.33 5.42 1.31 4.55120 26.67 6.20 1.40 4.7313
22、5 30 6.97 1.49 4.90150 33.33 7.75 1.57 5.06165 36.67 8.52 1.64 5.22西华大学毕业设计说明书 11180 40 9.30 1.72 5.36195 43.33 10.07 1.79 5.50210 46.67 10.85 1.85 5.64225 50 11.62 1.92 5.77240 53.33 12.40 1.98 5.89255 56.67 13.17 2.04 6.02270 60 13.95 2.10 6.13285 63.33 14.72 2.16 6.25300 66.67 15.50 2.22 6.36315
23、70 16.27 2.27 6.47330 73.33 17.05 2.32 6.58345 76.67 17.82 2.38 6.68图 2-2 蜗壳单线图2.2.2 尾水管单线图的绘制已知选定的水轮机型号为 HL211LJ225，查相关资料可知：当水轮机直径且水轮机出口直径 时，由水利机械 可查得mD25.112D表 2-2 尾水管各部位参数表西华大学毕业设计说明书 12型式 hL5B4D4h61L5h参数 2.6 4.5 2.72 1.35 1.35 0.675 1.82 1.22尺寸 5.85 10.13 6.12 3.04 3.04 1.52 4.10 2.75为减小尾水管开挖的深度
24、，决定采用弯肘形尾水管，由进口直锥段、肘管、出口扩散段组成，其计算过程在下面给出。2.2.2.1 进口直锥段计算由相关资料，可知 mDh4032.19.021进口锥管的高度为 328锥管的单边扩散角 043.arctgh进口锥管上下直径 31.52.36,Dm2转 轮 出 口 直 径 D由相关资料，对混流式水轮机，锥管的单边扩散角可取 79，出口直径=3.04m。4D2.2.2.2 肘管计算肘管是一 变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于90转弯受到离心力的作用，使得压力和流速的分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。影响这种损
25、失的最主要的因素是转弯的曲率半径和肘管的断面变化规率，曲率半径越小则产生的离心率越大，一般推荐使用的合理半径 ，外壁 用上限，内壁 用下限。4(0.61)RD6R7Rm38.16 m823.10.62.2.2.3 出口扩散段计算出口扩散段是一个水平放置断面为矩形的扩散段，其出口宽度一般与肘管出口宽度相等，其顶板仰角 ， 顶5.103.627arctnarctn265 Lh ;13.0,.41mL板长度 。mDmL.4)3(0.6112西华大学毕业设计说明书 132.2.2.4 尾水管高度尾水管总高度是由导叶底环平面到尾水管之间的垂直高度，对于混流式水轮机可取，且属于高比转速混流式水轮机，取 。
26、mD25.36.213 mDh85.6.212.2.2.5 尾水管单线图根据以上数据，可绘制出尾水管单线图，如下图 2-3 尾水管单线图（单位：m）2.2.3 主厂房尺寸计算2.2.3.1 主厂房长度计算厂房总长度主要由机组段长、端机组段的长度和安装间的长度组成。总长 ，其中 n 为机组台数， 为机组段长度， 为装acLnL21)( cLaL配场长度， 为左机组段长， 为右机组段长，为便于安装，厂房左端加长 L。1西华大学毕业设计说明书 14图 2-4 厂房长度示意图2.2.3.1.1 机组段长度 cL机组段长度 主要由蜗壳、尾水管、发电机风罩在纵向的尺寸来决定。其长度按c来计算，其中， 为机
27、组段+x 方向的最大长度， 为机组段-x 方向的xcLx xL最大长度。按蜗壳层计算时 2121Rc其中， 为 时的 ，即 =6.689m1R0345ii为当 时的 ，即 =5.221m26i i2分别为蜗壳左右外围混凝土的厚度，取 1.5m1,则， =6.689+5.221+1.5+1.5=14.91m2121RLc按尾水管层计算时 25BLc其中， 为尾水管的出口宽度，即 =6.12m5B5为尾水管混凝土边墩厚度（大型取 57m,中型取 34m,小型取 12m），取21.8m则 ， =6.12+21.8=9.72m 25BLc按发电机层计算时 332bLc其中 ， 为发电机风壁厚，一般取
28、0.30.4m,取 0.4m 3为相邻两风罩外壁净距，一般取 1.52m,取 1.8m b为发电机风罩内径，查相关资料， =8.4m33则， =8.4+1.8+20.4=11.0m332bLc尺寸调整：为保证三个层面计算长度一致，必须对尺寸进行调整，具体如下分别为蜗壳左右外围混凝土的厚度，取 1.5m12,西华大学毕业设计说明书 15为尾水管混凝土边墩厚度，取 4.395m2为发电机风壁厚，取 1.355m3为相邻两风罩外壁净距，取 3.0mb综上所述，机组段长度取为 14.91m。2.2.3.1.2 安装间长度安装间又称为装配厂，其宽度与主机间相同，长度一般为机组段长的 1.01.5。对于混
29、流式和悬式水轮机取偏小值，其长度取为 1.La即， =1.114.91=16.40m1.La结合工程实际地形考虑，经过后期调整，安装间长度为 19.8m，宽度为 10.0m，具体布置见相关枢纽布置图。2.2.3.1.3 端机组段加长左端机组段附加长度 1L按蜗壳层计算 6.689+1.5=8.189mR按尾水管层计算 =251tBm45.7396按发电机层计算 = =1LtfD3.2.18则，综上所述， 取为 8.189m右端机组段附加长度 2按蜗壳层计算 mRL721.65.按尾水管层计算 =2tB43915按发电机层计算 = =2LtfD35.72.8则，综上所述， 取为 7.555m2.
30、2.3.1.4 主厂房总长度西华大学毕业设计说明书 16综合上诉数据，可计算出主厂房的总长为=acLnL21)( m47.015.7189.43综合考虑，为方便计算将厂房长度选为 71m。2.2.3.2 主厂房宽度计算厂房宽度以机组中心线为界，分为上游侧宽度 和下游侧宽度 两部分，其SBXB计算式为 ，具体计算如下xsB上游侧宽度 32SA其中， 为发电机风罩内径，即 =8.4m3 3为发电机风罩壁厚，即 =1.355mA 为风罩外壁到上游墙内侧的净距,一般取 23m，取为 2m则， =32SBAm5.723.148下游侧宽度 除了满足上面式子的要求外，还需要满足蜗壳在 方向的尺寸和X y蜗壳
31、外混凝土厚度的要求。对发电机层 32XBA其中， 为发电机风罩内径，即 =8.4m3 3为发电机风罩壁厚，即 =1.355m为风罩外壁到下游墙内侧的净距，取为 6mA则， =32XBAm5.163.248对蜗壳-y 方向 Xyl其中， 为 为 时的 ，取为 =6.021m2yi05iR2y为混凝土保护层的厚度，取为 =1.5mll则， =6.021+1.5=7.521m2XBl因此，厂房宽度为 =7.555+11.555=19.11mxsB西华大学毕业设计说明书 17由桥机跨度确定厂房宽度，已知跨度 L=16m，如图图 2-5 牛腿部分示意图其中，牛腿以上 12()kbBlh牛腿以下 2)kb
32、le其中， 为桥机端与轨道中心线的距离，查相关资料，取为 0.4m1b为桥机端部与上柱内面间距，一般取 0.30.6m，取为 0.5m2为牛腿上部立柱截面高度，一般取 0.61.2m，取为 1.0mbh为牛腿下部立柱截面高度，一般取 1.02.5m，取为 1.7m为偏心距，一般取 00.25m，取为 0.15me则，牛腿以上 =16+2（0.4+0.5+1）=19.8m12()kbBlh牛腿以下 =16+2（0.15+1.7） =19.7m)be综合上述数据，可知主厂房宽度为 19.8m。2.2.3.3 主厂房剖面设计主厂房剖面设计又被称为竖向设计，主要解决垂直方向空间处理上的问题。2.2.3
33、.3.1 水轮机安装高程水轮机安装高程是一个控制性高程，主要取决于水轮机的机型、允许吸出高和电站建成后厂房的下游最低水位。已知本电站采用的水轮机型式为立轴混流式，其安装高程计算过程如下：西华大学毕业设计说明书 180min2TSbH10.3()19S其中， 为水电站厂房建成后下游设计最低水位（当有 3 台或 4 台机组时，取 1min台机组流量相应的尾水位）即， =376.20m。min为水轮机允许吸出高度sH为导叶高度，一般取 =0.10.39 ，取 =0.2 =0.26.75=1.35m0b0b1D0b1为汽蚀系数，已知 =0.165为汽蚀系数的修正值，已知 =0.027为设计水头，即 =
34、35mHH为电站厂房所在地点海拔高程的校正值，即 =378.40m9090则， =10.3-（0.165+0.027）35-378.4-1=2.16m1.3()190S=376.2+2.16+ =379.05m0min2TSbH235.2.2.3.3.2 尾水管底板高程尾水管底板高程主要由水轮机安装高程、导叶高度及尾水管高度决定，其计算过程如下0wThb2尾其中， 为水轮机安装高程，即 =379.05mT为导叶高度，已知 =1.35m0b0b为尾水管高度，即 =5.85mwhwh则， =379.05- -5.85=372.53m012T235.12.2.3.3.3 主厂房基础开挖高程主厂房基础
35、开挖高程由水轮机安装高程减去尾水管底板混凝土厚度与尾水管顶面距西华大学毕业设计说明书 19离得到，计算过程如下 F= T（ h1+h2+h3）其中，h 1 为尾水管底板混凝土厚度，取为 =1.5m1h为尾水管出口高度2为从水轮机安装高程 向下量取到尾水管出口顶面的距离，即 =5.85m3 T23h则， F= T（h 1+h2+h3）=379.05-5.85-1.5=371.70m2.2.3.3.4 水轮机层地面高程水轮机层地面高程由水轮机层安装高程加上蜗壳顶板厚度及蜗壳进口面半径，计算过程如下 241rhTT其中， 为蜗壳进口断面半径，即 =2.382mrr为蜗壳顶板厚度，即 =1.5m22则
36、， =379.05+2.382+1.5=383.0m41rhTT2.2.3.3.5 发电机装置高程水轮机层地面高程加上机墩进人孔高度及进人孔上部高度就得到发电机装置高程，计算过程如下 651654hhTG其中， 为进人孔高度，一般取 1.82.0m，取为 =2.0m5 5h为进人孔上部高度，取为 =1.0m6h6则， =383+2+1=386m65154hhTG2.2.3.3.6 发电机层楼板高程发电机层楼板高程由发电机装置高程加上机墩高度、定子高度及上机架埋深得到，还需满足水轮机层净高不小于 3.54.0m。mdgGh2其中， 为机墩高，查相关资料可知，即 =0.8mgh西华大学毕业设计说明
37、书 20为定子高，查相关资料可知，即 =1.8mdhdh为上机架埋深，即 =0.4mmmh则， =386+0.8+1.8+0.4=389.0mdgG2且， 符合厂房运行要求。）（ 0.453.612.2.3.3.7 起重机安装高程起重机安装高程又称为吊车轨顶高程，主要由发电机层楼板高程与发电机定子与上机架高度之和，调运部件与固定设备间的垂直净距，最大吊运部件高度，吊运部件与吊钩之间的距离以及主勾最高位置到轨顶面之间的距离决定，计算过程如下 C= 2+h7+h8+h9+h10+h11其中， 为发电机定子与上机架的高度，即 =1.22mh 7h为吊运部件与固定物之间的垂直安全距离，一般取 0.61
38、.0m，取为 =1.0m8 8h为最大吊运部件尺寸，查相关资料可知为转子轴长，即 =5.02m9 9为吊运部件与吊钩之间的距离，一般取 1.01.5m，取为 =1.2m10h 10为主钩到轨顶面距离，由起重机参数表可知， =1.474m1h则， C= 2+ + + + + =389+1.22+1.0+5.02+1.2+1.474=398.91m7h8910h2.2.3.3.8 屋顶高程屋顶高程主要由起重机安装高程、吊车上小车高度、为检修小车预留的高度、屋面大梁高、混凝土屋面板厚度、保湿防护层厚度决定，其计算过程如下 hblCRh132其中， 为吊车上小车的高度，查起重机参数表可知，即 =3.6
39、92m1 12h为为检修吊车上小车预留的高度，即 =0.5m3h 13为屋面大梁高，一般取（ ）B，取 = B= =1.98ml 281lh018.9为混凝土屋面板厚度，取为 =0.25mbhbh为保湿防护层厚度，取为 =0.15m西华大学毕业设计说明书 21则 =398.91+3.692+0.5+1.98+0.25+0.15=405.48mhblCRh1322.2.3.3.9 安装间高程为方便场内交通及机组安装，安装间高程设为与发电机层楼板相同的高度，即取为389m。2.3 厂区枢纽布置2.3.1 主厂房位置的选择根据玉溪河水电站的类型，结合相关地形地质资料，初步拟定了一下三种厂区布置方案，
40、其一，将副厂房布置在主厂房下游侧；其二，将副厂房布置在主厂房上游侧；其三，将副厂房布置在主厂房靠进场公路的一侧。具体布置如下图：西华大学毕业设计说明书 22图 2-6 厂区布置图一图 2-7 厂区布置图二西华大学毕业设计说明书 23图 2-8 厂区布置图三对方案一，将副厂房布置在主厂房下游侧，其优点是设备线路与水轮机进水设备互不干扰；缺点是发电机母线等易受到尾水管振动的影响，可能需要加长副厂房下部结构。对方案二，将副厂房布置在主厂房上游侧，其优点是布置紧凑；缺点是副厂房中的设备线路及电气设备与进水系统设备易发生干扰，且施工干扰较大。对方案三，将副厂房布置在主厂房靠近进场公路的一侧，其优点是便于
41、施工，主副厂房之间不易产生干扰；缺点是出线较长，且大大增加开挖量，使工程造价升高。综合比较上述三种方案，考虑施工和经济效益等各方面因素，初选方案一作为厂区布置的方式。2.3.2 变压器场及开关站位置的选择变压器场因电压较高，其位置应设置在厂外，同时不能离发电机组太远以节省投资。综合考虑地形及造价要求，初步决定将主变设在厂房靠近进场公路的一侧。对开关站位置的选择，开关站不能设在离变压器场太远的地方，且为了检修和日常维护的方便，初西华大学毕业设计说明书 24步决定将开关站设在厂房靠近进场公路的一侧并紧靠主变压器场。2.3.3 尾水平台及尾水闸室的布置本水电站共 4 台机组，故在厂房下游尾水平台设置
42、 4 个尾水出口，出口尺寸为2.756.12m，尾水闸门尺寸为 2.956.32m，4 个尾水出口分别设置 1 个闸门，4 个闸门共用 1 台电动尾水闸门启闭机移动闸门。2.3.4 安装间的布置考虑进场公路的位置将安装间布置在厂房靠近公路的一侧，且已知安装间长19.8m，宽 10m，其地面高程为 389m，在其下游侧设置 86m 的变压器坑，在其上游侧设 33m 的吊物孔和宽度为 1.2m 的检修楼梯，大门尺寸因最大部件转子带轴长5.02m，外径 4.9m，故设为 66m。2.3.5 副厂房的布置根据前面的分析，结合地形地质及施工和工程造价等方面考虑，将副厂房设置在厂房上游侧紧靠主厂房的位置。
43、2.3.6 厂区交通为满足施工运输条件，进场公路设在厂房下游侧，且在安装间出口设置宽 20m 的平台，方便车辆进出。为满足厂内交通需要，在主厂房下游侧设宽 2.5m 的通道，且在生活区设置通往主变场及开关站的通道。3 引水系统设计3.1 进水口的类型进水口的类型一般分为有压与无压两类，查阅相关资料可知，本电站所在的玉溪河汛期主要集中在 510 月，因此汛期较短，水位波动较大，为保证水流稳定决定采用有压式进水口。西华大学毕业设计说明书 25有压式进水口又分为岸边式、塔式与坝式。首先，因本电站采用引水式厂房故排除坝式进水口；考虑河道两岸地质条件较差，地基主要由泥质砂岩组成且地表流土现象严重，若设置
44、塔式进水口开挖量过大，稳定性得不到保障；再结合地形，发现河道两岸山坡陡峭比较适合设置岸式进水口，利用两岸自然条件可大大降低施工量。综合考虑后，决定将进水口设为岸边式。3.2 供水方式的选择根据工程实际施工和投资需要，考虑有压隧洞特点，可选用单元供水、联合供水、分组供水三种方式。若采用单元供水，则施工管线较长，投资过大；若采用分组供水，考虑流量大小与投资规模不适于采用。综合比较后决定采用联合供水的方式。3.3 引水道直径根据经验公式 732.1HDQMD38.0其中， 为隧洞最大引用流量，已知 =320MQsm/H 为设计水头，已知 H=35mQ 为电站设计流量，已知 Q=182 s/3综合考虑
45、后，取引水道主管内径为 D=7.5m3.4 进水口的尺寸进水口的尺寸包括进口段、渐变段与闸门段三种不同类型组成，计算过程如下3.4.1 进口段的尺寸进口段顶板曲线采用 椭圆曲线 21xyab41其中，a 为长轴，一般取 11.5D，取为 1.1D=1.17.5=8.25mb 为短轴，一般取 ， 取为D213m5.273西华大学毕业设计说明书 26则，曲线方程为 15.28yx3.4.2 渐变段尺寸渐变段长度一般为压力管道的 1.52.0 倍，本设计取 1.7 倍，即长度L=1.7D=1.77.5=12.75m收缩角一般取 69 度，本设计取为 7 度。图 3-1 进水口渐变段平面图 图 3-2 进水口渐变段剖面图图 3-3 进水口渐变段断面图（单位：m）其中， mh67.03tan5.8D23.4.3 闸门段尺寸
