资源描述
柳园电厂房设计
摘 要:
柳园电厂房是以防洪为主, 结合灌溉、工业用水、发电、发展旅游综合运用的水利枢纽工程。本毕业设计承担水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。 根据已有的原始资料和该处地形图进行设计,重要内容有:水电站站址的选择,总体布置, 压力前池,水轮机层,压力管道 ,水轮机型号的选择,蜗壳尺寸的拟定,尾水管尺寸的拟定,水电站厂房尺寸的拟定,上部结构计算,水电站厂房整体稳定及地基应力计算等,并根据规定绘制相应的 平面布置图和剖面图。
关键词:水电站,枢纽布置,厂房布置
Abstract:
The Liuyuan project is mainly for flood control, irrigation, industrial water, electricity generation, tourism development of comprehensive utilization of water conservancy project. This graduation design to bear part of the plant design work of water conservancy and Hydropower Engineering in hydropower station. Designed according to the original data and the topographic map, the main contents include: the overall layout of the site selection, hydropower station, hydraulic turbine type selection, determine the size of the spiral case, determine the tail pipe size, speed and valve type selection, determine the size of the powerhouse of hydropower station tailrace channel, layout, type selection excavation volume, etc., and draw the floor plan and section map according to the requirements
Keywords:Hydropower station; layout; plant layout
目录
摘 要: I
目录 II
1 基本资料 1
1.1 水文分析 1
1.1.1年径流 1
1.1.2洪水 1
1.1.3泥沙 1
1.1.4典型年选择及电站设计代表年 1
1.1.5气象 5
1.2工程地质 5
1.2.1压井-压力管道工程地质条件 5
1.2.2厂址区工程地质条件 5
1.3本地建筑材料 6
2 枢纽布置 7
2.1 工程等级及重要建筑物级别的拟定 7
2.2 坝型的选择 7
2.3 厂房型式选择 7
2.4 枢纽总体布置 8
2.4.1 主厂房位置选择 8
2.4.2 副厂房位置选择 9
2.4.3 主变压器场及开关站选择 9
2.4.4 厂区交通及附属建筑物布置 9
2.4.5 尾水渠布置 9
3 水轮发电机组选择 9
3.1 水轮机的选型 10
3.1.1 水轮机选择的基本资料 10
3.1.2 机组台数及单机容量的选择 10
3.1.3 水轮机型号的选择 11
3.2 拟定水轮机的尺寸 11
3.2.1 HL310型水轮机重要参数的拟定 11
3.2.2 ZZ560型水轮机重要参数的拟定 14
3.2.3 水轮机方案选 17
4蜗壳层计算 18
4.1 蜗壳型式及应用水头 19
4.2 断面形式 19
4.3 蜗壳的水力计算 19
4.3.1 进口断面面积 19
4.3.2 蜗壳进口断面各部分尺寸计算 19
4.3.3蜗壳中间断面尺寸计算 20
4.4蜗壳层的布置 21
5尾水管 21
5.1 尾水管的功用 22
5.2 水轮机尾水管的类型 22
5.3 弯肘形尾水管尺寸计算 22
5.3.1 进口直锥段 22
5.3.2 肘管 22
5.3.3 出口扩散段 23
6 压力前池设计 25
6.1 是否设立调压室判断 25
6.2 调压室位置的选择 25
6.3 调压室的布置方式与型式的选择 26
6.4调压室的水利计算 26
6.5水击及调节保证计算 28
6.5.1调保计算目的 28
6.5.2调节保证计算的内容 28
6.5.3调节保证计算的过程 28
7压力管道设计 31
7.1 压力管道的布置 32
7.2 压力管道直径的选择 32
7.3 调节保证计算 32
7.4 压力管道的结构设计及稳定计算 32
7.5 防止地下埋管产生外压失稳的措施 34
8厂房布置设计 34
8.1 主厂房平面设计 35
8.1.1 主厂房长度 35
8.1.2 主厂房宽度 36
8.2主厂房剖面设计 36
8.2.1 水轮机安装高程 36
8.2.2 尾水管底板高程 37
8.2.3进水管地面高程 37
8.2.4 水轮机层地面高程 37
8.2.5 发电机层地面高程 37
8.2.6 拟定吊车轨道顶高程 38
8.2.7 拟定厂房顶部高程 38
参考文献 38
致谢 39
1 基本资料
1.1 水文分析
1.1.1年径流
流域径流的年内分派因受补给条件的影响四季分明,径流年内分派不均匀,汛期5~10月集中了全年70%以上年径流,枯季11~4月则局限性30%,枯季径流补给重要是上游林区地下水和沿程支流汇入,枯水流量比较稳定。据文县水文站资料记录,径流量最大月出现在7月,最小月是2月。白水江主汛期一般为5~9月,进入5月份降雨明显增多,导致径流增长。
白水江径流重要由降水补给为主,有少量融雪径流。据文县站径流资料分析,数年平均流量92.5m3/s,数年平均径流总量 29.17亿m3。
表1-1 白水江柳园坝址设计径流成果表 流量单位:m3/s
坝 址
项 目
均 值
各种频率设计值P(%)
5
10
20
50
75
90
99
柳 园
全年
79.3
103.1
96.8
90.4
78.5
69.8
62.7
51.5
枯期
68.1
88.5
83.1
77.6
67.4
59.9
53.8
44.3
1.1.2洪水
白水江洪水重要由暴雨形成,并伴有少量融雪,发生在汛期5~9月,7~9月发生的频率相对较高,占洪水发生次数的85.7%。由于地形和植被的差异以及局地暴雨的影响,上、中、下游洪峰往往不相应,暴雨自上游至下游越来越大,中下游成为重要产洪区。一般年份可发生多次洪水,一次洪水过程1~3d。引水口至厂房处流域面积之差约为1.34%,因此厂房处满意水设计值可直接采用引水口处的设计值。正常尾水位1001.0m,设计洪水位1001.17m,校核洪水位1001.70m。
表1-2 柳园电站闸(坝)址设计洪水成果表 单位:m3/s
坝址
流域面积(km2)
均值
Cv
Cs/ Cv
各 种 频 率 设 计 值P(%)
0.2
0.5
1
2
10/3
5
10
柳园
6515
350
0.62
4
1590
1350
1180
1010
885
788
623
1.1.3泥沙
闸(坝)址数年平均悬移质含沙量0.59kg/m3,输沙量170.2万t(其中悬移质沙量156万t,推移质沙量14.2万t)。泥沙重要集中在汛期,5~9月占92%左右。
1.1.4典型年选择及电站设计代表年
由于柳园电站是引水式电站,水库无调节库容,采用日平均流量进行调节计算。
按典型年选择原则,即设计枯水年、设计平水年和设计丰水年。枯水年设计保证率按P=85%拟定,平水年设计保证率按P=50%拟定,丰水年设计保证率按P=15%拟定。在频率曲线上查得三个年份相应的流量,按照就近原则选出代表年。选择鹄依坝站丰、平、枯三个典型年分别为1981年、2023年和1995年。
由于柳园电站为无调节水电站,代表年的选择还应以枯期径流量控制。同样选择枯期径流的三个不同保证率的代表年,即:P=15%(1982年)、P=50%(1990年)、P=85%(1996年)。三个设计代表年的逐日流量见表1-3~表1-6。
表1-3 白水江柳园电站P=85%设计枯水年逐日平均流量表 单位:m3/s
月日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1
47.0
38.8
35.1
38.2
79.4
128
103
91.9
107
204
91.9
65.3
2
46.9
38.6
34.6
37.8
77.9
119
102
85.6
109
182
87.2
64.2
3
48.0
38.2
35.4
37.7
79.8
112
95.5
83.5
133
166
87.3
63.1
4
48.2
38.2
35.5
38.2
84.8
111
90.1
79.0
134
154
87.9
62.9
5
48.0
37.7
35.1
39.2
87.4
104
85.2
75.4
122
145
90.1
61.8
6
46.0
37.3
35.0
42.3
90.1
101
81.4
74.2
112
139
89.0
61.2
7
45.8
37.3
34.3
41.2
103
95.5
77.0
75.4
112
132
86.8
59.9
8
45.3
37.3
34.2
42.4
113
99.9
74.2
77.3
108
127
86.5
59.2
9
45.3
37.3
34.2
43.1
110
112
72.6
73.5
105
120
85.3
58.2
10
44.9
36.8
34.2
44.2
103
128
74.2
71.1
109
113
82.9
56.9
11
43.7
36.4
34.2
42.8
95.5
130
105
71.2
107
111
81.6
56.8
12
43.2
37.2
34.2
42.2
102
132
107
70.0
105
106
80.4
56.8
13
43.2
37.2
34.2
40.7
101
127
98.1
74.5
103
107
79.1
56.3
14
43.2
36.4
34.3
39.3
103
118
91.0
78.1
99.0
115
77.9
55.6
15
42.7
36.3
35.0
39.3
105
112
85.6
73.3
96.3
119
76.6
54.5
16
41.8
36.0
35.1
40.1
108
110
82.5
73.2
94.6
124
75.4
53.3
17
41.7
35.9
35.1
40.6
113
102
80.1
76.5
97.2
121
74.1
53.3
18
41.6
35.9
35.1
41.8
104
97.2
78.4
81.4
95.5
119
72.9
53.2
19
41.2
35.9
35.1
49.4
98.1
91.9
76.8
145
125
116
71.6
52.2
20
41.7
35.9
35.1
63.9
94.6
93.7
75.8
121
165
114
71.5
51.6
21
41.5
35.9
34.7
88.0
91.9
98.1
77.6
104
158
112
70.5
50.8
22
41.1
36.0
35.1
74.8
90.1
92.8
74.7
92.8
156
106
70.3
49.9
23
41.1
36.7
36.8
70.0
95.5
91.9
73.2
88.4
162
103
69.2
48.7
24
10.8
36.0
39.6
69.9
113
90.1
72.3
85.9
206
103
69.0
47.5
25
40.6
35.9
38.3
69.3
115
87.2
71.9
84.2
208
106
68.0
47.5
26
40.1
36.0
37.3
68.0
112
83.8
73.0
80.5
182
103
67.9
47.5
27
39.8
36.3
37.3
67.9
104
84.6
80.6
79.6
167
99.9
67.8
48.5
28
39.6
35.8
36.6
72.8
99.9
86.8
103
79.8
156
99.0
66.7
48.1
续表:1-3
月日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
日
29
39.2
36.4
74.8
101
110
104
78.9
234
96.3
65.5
47.5
30
39.2
36.5
79.7
99.0
112
107
91.9
234
95.5
65.4
46.8
31
39.2
38.4
113
101
110
94.6
45.9
表1-4 白水江柳园电站P=50%设计枯水年逐日平均流量表 单位:m3/s
月
日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1
41.2
33.8
28.5
34.7
70.8
88.0
79.7
67.3
96.3
75.6
74.9
47.7
2
41.0
33.3
28.8
33.5
98.1
116
81.9
72.4
90.1
82.4
73.9
47.5
3
40.1
32.3
28.8
34.0
92.8
118
79.4
74.1
85.0
84.0
73.1
47.0
4
39.1
31.7
28.5
33.3
81.2
114
76.4
69.3
81.8
82.3
71.6
46.9
5
37.9
31.0
28.0
33.1
75.9
116
74.0
67.3
78.3
82.1
69.2
45.5
6
36.6
30.9
28.0
31.0
74.6
142
73.1
65.5
74.9
86.1
68.2
44.8
7
36.6
30.9
28.1
31.2
75.1
143
74.1
61.9
74.8
91.0
66.6
43.4
8
37.3
31.7
28.8
31.0
74.3
139
74.2
60.0
74.3
94.6
65.6
42.7
9
37.0
31.4
28.5
32.1
75.1
132
71.4
59.1
74.8
96.3
64.4
42.7
10
37.1
31.2
28.0
32.9
76.5
119
71.2
62.2
85.0
92.8
63.2
42.7
11
37.4
30.9
28.0
36.7
83.1
106
68.6
112
98.1
88.0
62.4
42.3
12
37.4
30.9
28.0
46.1
92.8
98.1
66.4
112
87.6
84.7
61.1
42.6
13
36.9
30.9
28.0
56.8
96.3
89.1
70.6
87.6
80.3
86.2
59.9
42.3
14
36.6
30.9
28.0
53.2
87.8
94.6
75.6
78.8
76.1
81.8
59.1
42.2
15
36.5
30.9
27.7
46.7
77.6
102
87.2
75.7
75.3
85.1
56.8
42.1
16
36.5
30.9
28.4
50.8
75.0
101
94.6
84.6
74.3
83.4
56.6
41.7
17
36.4
30.9
28.1
57.9
79.6
102
98.1
84.9
74.6
81.9
55.9
41.2
18
35.6
30.8
28.0
61.2
80.7
93.7
148
80.1
78.1
84.0
55.8
40.6
19
35.5
30.1
28.1
57.1
88.9
88.9
122
78.1
79.5
86.4
56.0
40.1
20
35.5
30.0
28.5
68.4
92.8
84.4
107
79.3
79.8
88.0
54.8
40.0
21
35.6
30.0
29.6
73.0
85.6
84.3
97.2
91.0
76.4
87.1
54.1
38.6
22
35.5
30.0
31.4
71.0
81.5
99.0
89.2
85.9
74.3
87.2
53.4
37.5
23
35.5
30.0
31.7
66.4
80.2
93.7
84.2
80.5
72.6
99.9
51.7
37.5
24
35.5
29.6
31.3
67.4
87.5
88.8
80.9
109
72.0
95.5
49.5
37.6
25
35.5
29.1
31.7
63.2
109
85.7
78.6
105
70.1
90.1
48.3
38.0
续表:1-4
月
日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
26
34.7
28.8
29.8
59.2
97.2
82.5
73.7
91.0
84.9
86.4
49.2
37.8
27
34.6
28.8
30.5
63.5
93.7
79.3
70.7
88.7
84.1
83.7
49.3
36.1
28
34.6
28.5
33.2
65.3
95.5
76.0
69.2
85.2
77.9
82.1
49.2
36.0
29
34.6
36.5
63.5
90.1
81.0
69.7
93.7
74.6
79.4
48.2
35.5
30
34.6
33.7
62.7
90.1
81.1
74.0
99.9
71.3
76.7
47.6
35.5
31
34.2
35.7
91.9
69.6
99.0
75.8
35.1
表1-5 白水江柳园电站P=15%设计枯水年逐日平均流量表 单位:m3/s
月
日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1
44.2
37.5
34.4
36.1
48.9
98.6
129
82.4
169
185
111
70.7
2
43.4
37.9
33.9
37.4
50.5
95.8
124
80.9
179
192
108
68.6
3
43.1
37.9
34.7
37.4
50.4
122
121
78.0
206
194
106
69.0
4
42.7
37.5
34.2
37.2
50.5
149
160
74.3
230
199
105
69.4
5
42.4
37.5
33.5
40.7
50.2
132
172
72.3
225
203
104
69.1
6
42.3
37.5
33.4
43.5
48.9
116
165
72.5
221
204
101
68.6
7
42.1
37.1
33.5
42.1
53.9
111
157
77.5
254
208
99.6
66.7
8
42.0
36.8
32.9
41.4
56.5
116
155
86.4
285
211
99.6
65.9
9
42.7
36.5
33.4
42.3
56.2
124
178
87.6
300
205
96.8
66.1
10
42.1
36.2
32.9
42.4
69.1
125
188
104
326
196
94.9
65.3
11
41.6
36.1
32.8
40.9
70.6
140
184
91.3
318
189
93.9
64.4
12
41.0
35.8
32.8
42.5
60.7
130
168
95.8
305
179
93.4
64.8
13
40.7
35.5
32.9
41.1
58.7
116
240
93.5
328
170
91.8
64.8
14
41.3
35.1
33.7
41.2
59.0
108
291
88.0
318
171
90.6
64.0
15
40.7
35.5
34.6
41.0
56.6
101
230
94.9
302
170
89.9
63.8
16
40.2
35.7
33.4
41.7
55.1
100
193
149
292
166
88.3
62.8
17
39.6
35.2
33.5
47.5
54.3
107
172
138
271
162
85.8
60.9
18
39.6
35.7
33.7
64.5
58.0
113
156
134
250
158
85.1
59.9
19
39.9
35.8
33.2
61.6
57.5
116
143
164
234
154
84.5
58.3
20
39.3
34.9
32.9
52.2
59.8
132
133
278
225
151
83.6
57.8
21
39.2
34.8
32.2
50.4
64.0
187
126
233
209
145
82.5
58.2
22
38.8
34.8
32.2
55.1
64.0
168
116
233
211
141
81.5
58.3
续表:1-5
月
日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
23
38.9
34.8
33.5
59.5
62.2
152
109
257
221
137
80.9
57.1
24
39.2
35.0
36.8
57.1
60.7
182
110
289
209
133
79.4
56.6
25
39.2
34.2
36.7
53.2
59.3
189
109
269
198
134
77.8
57.0
26
39.2
34.2
35.3
50.5
57.8
167
101
248
185
131
77.3
56.3
27
38.6
33.8
35.8
50.7
60.2
156
93.9
221
178
123
76.8
56.2
28
38.5
34.1
36.4
52.2
80.3
147
90.6
195
179
122
75.9
56.6
29
38.1
35.5
52.9
113
144
88.0
186
174
119
75.2
56.6
30
38.1
34.5
49.3
106
136
87.4
179
176
115
74.2
56.3
31
37.2
34.3
103
84.5
170
110
55.8
1.1.5气象
白水江流域地处北亚热带半干旱区,属内陆性气候,洪水重要由暴雨形成,主汛期5月~9月。据文县气象站实测资料记录,数年平均气温14.8℃,历年极端最高气温37.7℃,数年平均降雨量450mm左右,数年平均蒸发量2047.1mm,数年平均风速2.4m/s,最大风速16m/s。水库吹程D=0.92km。
表1-6 柳园水电站气象要素特性值表
项 目
单 位
特 征 值
备 注
数年平均气温
℃
14.8
极端最高气温
℃
37.7
极端最低气温
℃
-7.4
数年平均降水量
mm
458.8
数年平均蒸发量
mm
2047.0
数年平均日照时数
h
1706
数年平均风速
m/s
2.4
最大冻土深度
cm
9
1.2工程地质
1.2.1压井-压力管道工程地质条件
调压井布设在引水隧洞的洞尾处,岩性为细砾岩,变砂岩,穿插有花岗岩脉。建议值:围岩类别Ⅲ,岩石强度A=5~10,单轴抗压强度为Rb=20,岩石完整性系数kv=0.4,评分B=9~14。压力管道位于Ⅲ、Ⅳ级阶地冲洪积扇碎石土段,Ⅲ、Ⅳ级阶地项面平坦,坡度10%,顶面高程1025.0m,与河水面相差37.0m上部为0.5~1.0m砂壤土,下部为碎石土,疏松—稍密。底部基岩推测高程999.0m。压力管道以碎石土作持力层,建议值:承载力300~500kPa,变形模量30MPa,渗透系数20~40m/d,边坡开挖比1:1~1:1.5。
1.2.2厂址区工程地质条件
厂房轴线与压力管道道线正交,其布设有两种方案:
使轴线方位向南偏离150,由SE104°变为119°,将调压井、管道、厂房均布设在冲沟东大片Ⅳ级阶地上,压力管道成涵洞跨冲沟,厂房轴线与管道轴线正交,布设于Ⅳ级阶地,阶地顶面高程1025.0m,岩性为碎石土,建议值:承载力300~500kPa,变形模量30MPa,渗透系数20~40m/d,边坡开挖比1:1~1:1.5。
厂房区地下水埋深为1.70m,水位高程996.3m,地下水补给白水江水。地下水的矿化度496.5mg/L,水质量好,对混凝土无侵蚀性。
尾水渠长度为13m,位于Ⅰ级阶地前缘和河漫滩砂砾石层中,地质条件比较简朴。
地震按8度设防。建议场区引水枢纽、隧洞、调压井以及厂房等水工建筑物地震水平峰值加速度按0.2g,地震动反映谱特性周期0.40s。
1.3本地建筑材料
砂砾石料场3处,总储量、质量均满足技术规范规定,平均运距离1km;块石料场1 处,为砂岩,质地优良。此外输水洞洞渣可作为补充块石料。
2 枢纽布置
由于水电站的开发方式、枢纽布置、水头、流量、装机容量、水轮机组型式等因素、水文、地形、地质等条件等不同,加上政治、经济、技术、生态及国防等因素的影响,厂房的布置形式也各不相同,所以厂房的类型有不同的划分方法。
2.1 工程等级及重要建筑物级别的拟定
柳园水电站重要为发电任务,同时兼有航运、养殖、旅游开发等综合运用效益功能。水库设计洪水位1001.17m,装机容量18MW,根据水利水电工程分等指标及本次电站设计资料中库容可查得,该工程规模为小(2)型,工程等别为Ⅴ等,永久建筑物大坝、厂房为5级建筑物,临时建筑物为5级。
表2-1 永久性建筑物的级别
工程等别
永久性建筑物的级别
重要建筑物
次要性建筑物
Ⅰ
1
3
Ⅱ
2
3
Ⅲ
3
4
Ⅳ
4
5
Ⅴ
5
5
2.2 坝型的选择
大坝的型式有多种,它涉及重力坝、土石坝、拱坝及水闸,根据坝址区的地形、地质条件、河流洪水特性及工程布置规定,本阶段设计考虑在主河床布置泄洪坝段。
本工程属低水头河床式电站,水库无调节能力,汛期洪水流量大,历时短,规定洪水所有经由大坝枢纽宣泄。本工程可运用的最大水头为15.6m,上游库区内的隆回县城区高程较高(高程1000.0m以上),拱坝因其特殊的地形地质规定而不能满足本次设计的规定,而土石坝需要有足够的泄洪能力,而地形图左岸、右岸均为山体,不便于施工导流,对于混凝土重力坝能满足本设计规定,故综上采用混凝土重力坝。
2.3 厂房型式选择
根据工程地形、地质情况,有三种参考方案可选择,分别为:
方案一:河床式厂房
河床式厂房自身能承受上游水压力,成为挡水建筑物的一个组成部分,这类电站合用于较低水头,一般小于30~40m.
方案二:坝后式厂房
当水头较大,机组及厂房的尺寸相对较小,厂房难于独立承受上游水压力,因此需要用坝挡水,将厂房置于坝后,称为坝后式厂房。
方案三:引水式厂房
引水式水电站是建立在河段上游筑闸或低坝取水,经人工引水道引水到河段下游来集中落差所建的水电站,引水道式电站合用于坡降大的河段。
柳园水电站设计水头15m,最大水头15.6m,属于低水头水电站,故根据水头范围不宜选择坝后式厂房,根据坝轴线处地形可知,河流坡降较缓,适合选用引水式电站,故初步选择厂房型式为引水式厂房。
2.4 枢纽总体布置
厂区枢纽是水电站主厂房、副厂房、引水道、尾水道、主变压器场、高压开关站、交通道路和行政及生活区建筑物等的组合体。厂区布置的目的是拟定厂房和厂区其他建筑物的相对位置,使厂房与上游的进水口和下游的尾水道之间衔接好,水流顺畅;拟定副厂房、主变压器场和高压开关站的位置和对外交通的连接等,也就是要使各建筑物间配合协调,发挥各自的功能,满足运营安全可靠。
副厂房设在主厂房的上游侧,主变压器场在主厂房及开关站位置选定后,布置在主厂房右侧,靠近主厂房布置,并根据进厂交通规定,安装间放在主厂房左侧,这样布置,开关站、主变压器场、安装间及进厂交通都有较合理。此外,在厂房靠近安装间一侧设一条公路,以方便厂区与外界的运送,交通道宽为6米。
本枢纽重要建筑物涉及溢流坝、电站厂房、通航建筑物等。在枢纽布置选择时,以尽量减小库区淹没损失,尽量减少发电和航运的互相干扰,尽量有助于施工导流、缩短工期,尽量方便运营管理,保证枢纽的安全运营,发挥工程的最大效益为原则,优先考虑溢流坝的布置,将溢流坝尽量置于河槽的中部,厂房和升船机分置两岸。本阶段对左岸厂房和右岸厂房两个枢纽布置方案,在对外交通、地形地质、施工、通航、运营条件以及经济指标等方面进行比较,本电站采用河床式发电厂房,坝轴线左岸有进场公路,便于水轮机、发电机及其他大型设备进场,且右岸岸坡较平直,水流紊动较少,便于轮船进入船闸,故将河床式厂房布置在河流左岸,右岸布置船闸。
根据上述布置方案比选,本阶段推荐采用左岸厂房方案,具体布置如下:
左岸:布置河床式厂房,主厂房紧靠左岸岸边非溢流坝段布置,占用河床宽44m,顺水流向流道长65m,主厂房上游侧布置6m宽坝顶公路桥和拦污栅、检修门启闭门机及工作门启闭台,主厂房左侧布置10.62m长的安装场,在安装场下游侧布置主变压,安装场下游侧场地内布置室外开关站,左岸非溢流坝、开关站、安装间、副厂房之间围成的区域修建回车坪,且保证其转弯半径不小于20m,便于大型车辆运送大型机电设备。
河槽中部:布置六孔溢流坝,闸墩顶设6m宽公路桥;在溢流坝与厂房、溢流坝与船闸交接处设立导墙,防止水流互相干扰,导致岸坡冲刷严重,甚至会导致厂房内水流倒灌。
右岸:布置垂直升船机,采用预埋门机轨道梁过坝,升船机上游引航道长40m,上游段运用溢流坝导墙作引航导墙,与坝轴线垂直,下游同样运用溢流坝导墙做引航道导墙。
2.4.1 主厂房位置选择
由前知,本电站采用河床式发电厂房,坝轴线左岸有进场公路,便于水轮机、发电机及其他大型设备进场,且右岸岸坡较平直,水流紊动较少,便于轮船进入船闸,故将河床式厂房布置在河流左岸,右岸布置船闸。
2.4.2 副厂房位置选择
为便于副厂房采光,副厂房不宜布置在主厂房的下游,由于为河床式厂房,故上游为保障交通,副厂房也不宜布置在厂房上游,根据地形图可知为了便于车辆进入主厂房安装间,故不宜将副厂房并排布置在主厂房左岸,故初步设计将副厂房布置在主厂房安装场下游段,具体位置宜根据采光、地形及地质而定。
2.4.3 主变压器场及开关站选择
主变压器场在主厂房及开关站位置选定后,布置在主厂房安装场的下游侧,靠近主厂房布置,并根据进厂交通规定布置,开关站布置在左侧坝段下游侧,这样使副厂房、主变压器场、开关站、安装间及进厂交通都较合理。
2.4.4 厂区交通及附属建筑物布置
(1) 厂区交通
在厂房靠近安装间一侧设一条公路,以方便厂区与外界的运送。交通道宽为6米,在公路与安装场处设立一回车场,以便于车辆掉头。
(2) 附属建筑物
重要附属建筑物有绝缘油库、油解决室、事故油池、机修间、仓库等。
2.4.5 尾水渠布置
尾水渠布置在主厂房的下游侧,用于排走下游尾水,防止尾水与从溢流坝下泄的水流互相干扰,导致岸坡、下游河床被水流严重冲刷。
3 水轮发电机组选择
3.1 水轮机的选型
3.1.1 水轮机选择的基本资料
装机容量
3.1.2 机组台数及单机容量的选择
水电站的装机容量等于机组台数和单机
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