西华大学水电站厂房毕业设计说明书(厂房+引水系统).doc

西华大学毕业设计说明书
目 录
摘 要.....。。.。。...。.。..。。。。..。.。...。。。。...。.。.。..。。。。。。.。.。。.。。.。.....。。。。...。。。。..。。。。...。..。。。。。。。。。.。.。.。。.。。。。。。..。。。1
前 言...。....。..。.。。......。.。。..。。..。...。...。.。...。.。。...。。。.。.。。.。。.。......。..。..。..。...。。.。。........。。..。。。.。.。。。..。..。3
1 基本资料。。。。...。。。.。....。。..。。..。。。.........。。。.。.。....。.。。。。..。.。.。。。.....。.。.。。。。。.。.。.。。。。。....。...。。....。。。..。4
1.1 工程概况.........。.....。。.。.。.。.。。。。...。.....。......。。。。...。。。..。。。。。。.。.。...。.。。...。.。。。。.。。。。。..。..。...。。.。。4
1.2 工程地质。..。。.。。...。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。..。...。。.。.。。.。..。。....。..。。..。..。...。。。.。..。..。。。......。。。.。.。。.。。。。.4
1。3 工程水文、气象..。..。。.。。。.。。...。。..。。。。.。....。..。。.。。..。..。.。.。。......。。。..。.。....。......。。...。..。。。.。....5
1.4 工程特性值.。..。。...。...。.。。。.。。。.....。.。。。。。。...。..。.。。。。。。。。。。.。。。..。.。。。.。.。。。.。。..。。。.。。。..。.。.。.。...。..。5
1。5 工程主要建筑物。。.。.。。。.。......。.。。。..。....。。。.。..。。。。。。。。。...。..。.。....。.。.。..。。...。...........。...。。。。。6
1。6 工程主要机电设备。.。..。...。.。.。。。。.。..。。..。.。..。.。。...。。..。。。..。。。.。。.。。。。。。..。...。。。..。。.。.。..。...。..。7
1.7 起重设备的选择.。.。..。。。.。。。。。。.。.。。。..。..。。。.。.。.。。....。。.。...。。..。。。。.。..。.。。。.。。。。.。。.。。..。.。。。.。.....8
2 枢纽布置。..。。。。...。.。...。.。...。..。。。。。.。。.。..。...。。。..。。。。。..。....。....。...。..。.....。.。.。.。..。.。.。.。.。。...。。...。。。9
2.1 厂房类型确定.。..。。..。....。。.。。。。。..。。。。.。..。.。。.。.。.。。。...。.。。。。。。。。...。.。..。。。.。.。。..。。。.。。.。。.。。。。.。。.。.9
2.2 厂房各部分尺寸计算.....。。.。..。。..。.。。.。。。。.....。。.。。.。。.....。。。。..。..。.。。。。........。...。.。........10
2.2。1 蜗壳单线图的绘制。。。。.。。.。.。。。。。.。..。.。。。...。。..。.。....。。..。。.。。。。.。...。.。.。.。。。。..。.。.。。。.10
2.2.2 尾水管单线图的绘制。。。。。。.。。.....。.....。....。.。。..。。。..。..。....。..。..。.。.。。..。..。。...。。。.12
2。2.3 主厂房尺寸计算..。。...。。。.。。。.。.。。。.。...。.。.。。。。.。。..。..。.。.。。....。。。....。。..。。。.。。。。。..。..。.14
2.3 厂区枢纽布置.。.。。.。。。.。。。。..。......。。..。。。。..。......。...。.。。。..。。.。..。。....。。。.。.。。。。。..。。。。。...。。.。.。..22
2。3。1 主厂房位置的选择。......。。..。。。。.。..。。。.。。。。。。..。..。.。..。。。。..。..。..。。。...。。。。..。。。。。...。。22
2。3。2 变压器场及开关站位置的选择。。..。。..。..。。.。。..。。。.。。...。。..。.。.。。。.。。.。.。.。..。..。24
2.3。3 尾水平台及尾水闸室的布置。..。.。。。。。....。..。..。。.。。.。。......。.。..。.。.。..。。.。。....。24
2。3.4 安装间的布置。。。。.。.。。...。。。。。.....。。....。。。。。..。.。..。....。。.。.。。.。....。.。。....。..。..。。......24
2。3。5 副厂房的布置...。。。。。...。..。。。.。.。。。.。..。。.。。..。.。。.....。..。。。.。。..。.。..。。。.。.....。。.。.。。..。.24
2.3.6 厂区交通....。。。。。...。.。。。..。。。。。.。。...。....。。。..。。...。...。。。。.。.。..。。。。。.。。..。。.....。。..。。。...。。25
3 引水系统的设计。。.。.。.。.....。。。.。...。。.。.。.。...。..。。.。.....。....。....。.。。.。。.。。。。。。。........。....。。.。.。.。。.25
3。1 进水口的类型.....。。。...。。。..。.。.。...。.。..。..。。....。.。...。。。..。。.。..。。......。。。。.。。...。。.......。.。.。。..。。25
3。2 供水方式的选择。....。.。.。..。。..。。。...。。.。.。。.。。..。..。.。.。..。..。。。.。......。。。。。。.....。..。.......。.。..。。。25
3.3 引水道直径。。。。。......。..。。。.。.。。.。...。..。。..........。.。..。。。。。.。...。。。.。。...。。.。.。。。..。.。。..。。。。。.。。..。。。.25
3。4 进水口尺寸。.。。。.。。。.。.。。.。..。。.。。....。.。。.。。。。.。。。....。.。.....。....。。。。..。。。。..。.。。..。.。.。...。。。。..。。。。.。.26
3。4。1 进口段尺寸.。。。。。。。.。。.。...。。。.。。..。.。。。.。...。..。.....。..。..。.。。。。。.....。。..。..。..。..。。。。..。。。.26
3.4。2 渐变段尺寸。..。.。。..。。。。.。......。.。....。.。。..。。.。..。。.。。。.。.。.。。.。。。..。..。.。..。.。..。......。...。26
3。4。3 闸门段尺寸。。.。。。.。...。。。。。。。。。。。.。.。。。。.。。。.。..。。。。。。。.。...。。.。....。。........。。。。...。。。....。。。27
3.4.4 通气孔和进人孔...。。...。.。...。。。。.。。..。.。.。。。。...。...。。。..。.。。.。。.。。。.。。...。.。。。。。.。。。.....27
3。5 进水口高程..。。.。。.。..。。.。...。..。。...。。..。。....。.。.。..。.。。..。。。。。。。.。.....。...。。...。。。。.。.。...。...。。。。.。..。28
3。6 压力管道内径计算。...。。..。...。。。。...。。。.......。.。...。..。。.。.。..。.。。。.。..。...。。.。...。。.。...。。.。.。.....27
3.7 引水道线路.。。.。...。。..。。。..。。.。。。...。..。.。..。。。。..。。..。....。..。。。。。。.。..。..。.。。。.。...。。。。。.。..。。。..。..。.。.28
3。8 调压室设计。。。....。.。。...。。.。。.。.。。..。。。。。.。...。..。..。...。。。。。。。..。.。。。...。。。。。.。。.。。.。.....。。.。。。...。....。29
3.9 调节保证计算.。。..。...。.....。。..。。.。.。。.。.。。.....。....。。..。。....。.....。。。......。.......。。.。。。.。.。。。。。.。。.30
3。9.1 计算标准和计算条件。。。.。。..。。.。。。。。..。。。....。..。。.。.。.。。。.。..。。.。。。..。。.。。.。。..。。。.。...30
3。9.2 调节保证计算过程.。.。。。。.。..。....。。.。。。.。.。.。。.。。...。。.。。..。.。。..。。。.。。。。。。。。。。...。。...。.31
3。9。3 水头损失计算。。。。.。。。....。.。。..。..。..。。...。.。.。.。。。.。..。.。..。。。.。.。.。..。。.。.。。。。.....。.。。...。36
4 结构设计.。...。...。。。..。.。.。..。..。。。..。..。。.。。...。。...。..。...。.。..。。。.。。。.。。。....。..。。..。.。.....。.。.。。。.。。。.。。...38
4。1 工作闸门结构设计。。。。.。.。.。。。..。。...。。.。.。。。.。..。..。.。.。..。..。..。..。。。..。........。......。。.。...。.。.。.38
4。1.1 闸门基本资料...。。.。.。.。。.......。。。。。....。.。..。.。。。.。。...。...。。。..。。...。..。。.。。.。。.。。.。。.。.。。。。38
4.1.2 闸门的结构形式及布置。。。。。....。.。.。.。。。。。......。.。.。。..。.。。...。...。...。..。.。。.。.。。。.。。。38
4。1。3 面板设计.。..。。.。。。....。.。...。。。.。。。....。.。。..。..。。...。.。..。。..。.。。..。。..。。。.。.。..。。。。。。...。。.。。。..39
4.1.4 水平次梁、顶梁和底梁设计。。。。.。。。..。.....。。.。.。.。.。...。。..。.。.。.......。.。...。.。。.。.。。40
4.1。5 主梁设计。。..。。。。。...。。.。。.。..。.。....。...。.。.。.。。..。。.。....。。。.。...。...。。。。...。..。...。。。。.。.。。。。..。45
4.1.6 横隔板设计。..。..。.。。.。。.。.。.。.....。。.。.。.。...。.。。。。。。.....。.。。。。.。.。。..。..。..。。。.。。。...。.。.。.。.。51
4.1。7 纵向连接系设计......。。。..。。。。。.。。。。。。..。。。。.。.。..。。。.。。.....。..。..。.。。.。。..。。。。..。..。..。.。。。53
4。1。8 边梁设计...。。。。。。.。。。。.........。...。..。.。.。.....。。.。。.。。。。.。.。..。.。。。.。。。。.。......。.。.。。.。..。.。。。.54
4.2 闸门附属结构设计。。。。。。。.。..。.。。。..。.。。......。。。。.。。..。。。。。。.。.。。...。。。.。。。。.。.。....。...。。....。..。.。.58
4.2.1 行走支承设计.。。.....。。。。.。.。.。。。.。.。..。.。。.。..。...。.........。.......。。。。....。。。。..。。。.。。..。。..58
4.2.2 轨道设计.。。..。。.。。。。...。。.。。。.。..。.。。。。。。。.。..。。。....。..。.。.。...。..。.....。...。。.。.。。。...。。。。。....。59
4.2。3 闸门启闭力及吊座计算。。。。......。。.。。..。...。..。。....。。。。。。。。。。..。.。。...。。。。.。.。.。。.。。。。。59
4.2。4 拦污栅设计。。。..。。。。.。.。。.。。.。。。..。..。.。。。.。.。.。.。..。...。...。。。。。。.。....。。。。.....。..。。.。。。.。.。。..61
5 结论.。.。..。.。.。.。。..。。。。。。。....。.。..。.。。。。...。.。。。。..。。.。.。。。.。。。。。。.。..。。...。....。。。.。.。。.。。。。..。..。.。...。。。..。。..。64
总结与体会。。....。.。.。.。。..。.。。。....。.......。.。。.。.。。.....。.。。..。。.。.。。。.。。.。..。。。...。。..。..。。。.。。...。.....。。。.。。..。.65
谢 辞。....。。.。。。.。.。。.。.......。.。..。.。.。.。.。。。。.。。。。。。.。。.。。.。。.。。。.。。。.。.。。。.。.。.。。。。..。....。.....。。..。..。。.。...。...。。66
参 考 文 献。.。。。。..。.。.。...。....。。。。.。。。.。.。.。.。。..。。.。..。.....。。.。。。.。.。...。。。。..。。..。.。.....。.。.。.。。....。。。.。。。。。67
39

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7.5×8.8m。闸门尺寸为7。8×9.0m，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
Abstract
This graduation design is mainly completed by power plant 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 diversion 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 and other facilities are arranged at the side of the workshop on approach roads.
This engineering is of Ⅱ 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 girder uniform arrangement, and its stability is verified by calculation。
Keywords： plant design， layout design, water diversion system， structural design
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。
1 基本资料
1。1 工程概况
玉溪河是某江下游右岸的一条支流,全长190km，流域面积3582，按自然特性划分，上游河道长81km，海拔高程一般为1000~2000m，河道比降20～30‰,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KW·h，年利用小时数4.80h，总库容2.02亿，具有季节调节性能.
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。
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.
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5～10月，占全年的97。5％，其中7~8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。
1。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65m3/s，实测最大流量3830m3/s，实测最小流量12.1m3/s ，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1000～3000mm。
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1—1 工程特性值表
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
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25.5km
1.5 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12×16m，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12×16。5m，液压起闭机5台.
其地基特性为泥岩,断面为直墙圆拱形，尺寸为8×10m，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40×50m(其中110kv开关站30×40m,35kv开关室20×40m）。
砂岩的天然容重为2.2～2。8g/cm3,变形模量为400～500㎏/cm3，允许承载力为10～25㎏/cm3。
1。6 工程主要机电设备
表1—2 工程机电设备参数表
水轮机4台，型号
HL211—LJ—225
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
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
T—100
调速器重量
1.7吨
油压装置型号
MHY—17
油压装置重量（包括油重）
7.3吨
发电机4台，型号
TS550/79—28
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
1579T·m2
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=6960×4976×6350mm
箱身
长×宽×高=4000×2000×4180mm
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=1200×400×1900mm
进水蝶阀
4台，直径3400mm
1。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〈100吨。故选择1台单小车桥式起重机，型号为100T/20T，具体数据如下：
表1—3 起重机参数表
跨度

起重机总重

起重机最大轮压

起重机最小轮压
8.3
小车轨距

小车轮距

大车轮距

大梁底面至轨道面距离

起重机最大宽度

轨道中心至起重机外端距离

轨道中心至起重机顶端距离

主钩至轨面距离：

吊钩至轨道中心距离（主）

副吊钩至轨道中心距离

轨道型号

2 枢纽布置
2。1厂房类型确定
根据基本资料可知，本工程为大（二）型工程,主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。本工程坝体采用碾压混凝土重力坝型式,地基以砂岩和泥岩为主，初步判断厂房类型可设置为坝后式、河床式、地下式或岸边式。
由相关资料可知，坝体所处位置两岸山谷较为陡峭，地质构造复杂，在坝后设置厂房开挖量过大,且易受坝体施工的影响,在溢流坝泄洪时产生的水雾易对厂房的安全运行造成干扰。同时，厂房设在坝体后面会大大减轻护坦防冲效果，对枢纽整体有较为不利的影响。
若将厂房与整个进水建筑物连为一体，即设为河床式电站，厂房本身起挡水的作用。
一般来说，河床式厂房较适于河道中下游地区，水头较低，单机容量大的电站；不适于地质条件较差，地应力分布较为复杂的地区.且这种厂房结构复杂，通风和防渗施工较为困难。
若因在河谷两岸找不到较为合适的厂房位置，将厂房设在地下，即设为地下式厂房。又考虑到河谷两岸地形地势，仅左岸有较为合适的位置。但考虑左岸山体裂隙较为发育，且开挖难度过大，对工程稳定性有较大的影响，所以在河谷两岸设置地下厂房的方式也不理想.
若设置为岸边式厂房，左岸地形明显优于右岸，在河岸下游U型河谷左岸有一块较为平坦的地区非常适合将地面厂房设置在其中。且考虑到引水道设于左岸，施工量将大大降低，能够获得较大的水头差，发电效率明显高于右岸。
综上所述,将厂房设为坝后式则受地形条件所限，易受坝体影响；若将厂房设为河床式则受地质条件所限，不宜选用；若将厂房设在地下,则受开挖与地质条件所限，稳定性不够.综合比较几种不同形式电站的优缺点，本电站决定选用岸边引水式厂房，厂址选在左岸下游侧，进水口设在左岸上游，通过有压引水隧洞引水。
2.2厂房各部分尺寸计算
2.2。1蜗壳单线图的绘制
2。2。1。1蜗壳型式的确定
在资料中已经给出了水轮机型号为HL211—LJ-225，而且电站最大工作水头=50.8m〉40m，查相关资料《水利机械》中蜗壳分类，蜗壳型式为金属。
2.2.1.2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，已知蜗壳进口断面流量=80，设计水头=35m.
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=4.3.
已知水轮机型号为HL211—LJ—225,查相关资料中规范可知，蜗壳座环内半径=1。625m，外半径=1。925m。
图2-1 蜗壳尺寸示意图（单位：mm)
2。2。1。3蜗壳水力计算
对于任一蜗壳断面有
其中： 为任一蜗壳断面流量， 为水轮机最大流量
为进口断面平均流速， 为断面半径,为断面外半径
对于进口断面有,断面流量为
断面面积为
断面半径为
从轴中心线到蜗壳外径的半径
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

0
0
0
0
1.925
15
3。33
0。77
0.49
2.91
30
6.67
1。55
0。70
3.32
45
10
2.32
0。86
3。64
60
13.3
3。10
0。99
3.91
75
16。67
3.87
1.11
4.14
90
20
4.65
1.21
4.36
105
23。33
5。42
1。31
4.55
120
26.67
6.20
1。40
4.73
135
30
6.97
1.49
4。90
150
33。33
7。75
1。57
5.06
165
36。67
8.52
1。64
5.22
180
40
9.30
1。72
5。36
195
43.33
10.07
1。79
5。50
210
46。67
10。85
1.85
5。64
225
50
11。62
1。92
5。77
240
53。33
12.40
1.98
5.89
255
56。67
13.17
2。04
6。02
270
60
13。95
2。10
6.13
285
63。33
14。72
2。16
6.25
300
66。67
15。50
2。22
6。36
315
70
16.27
2.27
6.47
330
73.33
17.05
2。32
6。58
345
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HL211—LJ—225，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
表2—2 尾水管各部位参数表
型式

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，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
进口锥管的高度为
锥管的单边扩散角
进口锥管上下直径
由相关资料，对混流式水轮机，锥管的单边扩散角可取7~9°，出口直径=3。04m.
2。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.
2。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，顶板长度。
2。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。
2.2。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ΔL.
图2-4 厂房长度示意图
2。2.3。1.1机组段长度
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。其长度按来计算,其中，为机组段+x方向的最大长度，为机组段-x方向的最大长度.
按蜗壳层计算时
其中，为时的，即=6.689m
为当时的，即=5.221m
分别为蜗壳左右外围混凝土的厚度，取1。5m
则,=6.689+5.221+1.5+1。5=14。91m
按尾水管层计算时
其中，为尾水管的出口宽度，即=6。12m
为尾水管混凝土边墩厚度（大型取5～7m，中型取3～4m,小型取1~2m），取1.8m
则 ， =6。12+2×1。8=9.72m
按发电机层计算时
其中 ，为发电机风壁厚，一般取0。3~0。4m，取0。4m
为相邻两风罩外壁净距，一般取1.5～2m,取1。8m
为发电机风罩内径，查相关资料，=8。4m
则，=8。4+1。8+2×0。4=11.0m
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1.5m
为尾水管混凝土边墩厚度，取4。395m
为发电机风壁厚，取1。355m
为相邻两风罩外壁净距，取3。0m
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1.0~1。5。对于混流式和悬式水轮机取偏小值，其长度取为
即,=1。1×14.91=16.40m
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
按蜗壳层计算 6.689+1.5=8.189m
按尾水管层计算 =
按发电机层计算 ==
则，综上所述，取为8.189m
右端机组段附加长度
按蜗壳层计算
按尾水管层计算 =
按发电机层计算 ==
则,综上所述，取为7.555m
2。2.3。1.4主厂房总长度
综合上诉数据，可计算出主厂房的总长为
=
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
计算式为，具体计算如下