狄青水电站压力钢管分岔管结构设计专题说明书.docx

目录目录1摘要3ABSTRACT4第1章 设计基本资料51.1 地理位置51.2 水文与气象51.2.1 水文条件51.2.2 气象条件61.3 工程地质71.4 当地建筑材料81.5 既给设计控制数据91.5.1 设计洪水位91.5.2 校核洪水位91.5.3 设计蓄水位91.5.4 设计低水位91.5.5 装机容量9第2章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物102.1 建筑物等级确定102.2 枢纽布置102.2.1 枢纽布置形式102.2.2 坝轴线位置比较选择102.3 混凝土非溢流坝102.3.1 剖面设计102.3.2 稳定与应力校核142.3.3 混凝土坝的材料与构造282.3.4 地基处理282.4 混凝土溢流坝292.4.1 溢流坝孔口尺寸的确定292.4.2 溢流坝堰顶高程的确定302.4.3 闸门的选择312.4.4 溢流坝剖面312.4.5 溢流坝稳定验算342.4.6 溢流坝的结构布置372.4.7 消能与防冲37第3章 水电站厂房393.1 水轮机的选择393.1.1 特征水头的选择393.1.2 水轮机型号选择413.1.3 水轮机安装高程463.2 厂房内部结构473.2.1 发电机外形尺寸估算473.2.2 发电机重量估算493.2.3 水轮机蜗壳及尾水管493.2.4 调速系统，调速设备选择503.2.5 水轮机阀门及其附件523.2.6 起重机设备选择543.3 主厂房尺寸及布置543.3.1 长度543.3.2 宽度553.3.3 厂房各层高程确定553.4 厂区布置57第4章 水电站引水建筑物584.1 引水隧洞整体布置584.1.1 洞线布置（水平位置）584.1.2 垂直方向584.2 细部构造584.2.1 隧洞洞径584.2.2 隧洞进口段584.3 调压室604.3.1 调压室功用604.3.2 设置调压室的条件614.3.3 压力管道设计614.3.4 计算托马断面614.3.5 计算最高涌波引水道水头损失654.3.6 计算最低涌波引水道水头损失684.3.7 调压室方案比较70第5章 岔管专题设计775.1 岔管的布置原则775.2 岔管形式的选择775.3 设计工况分析、荷载计算和允许应力要求775.4 结构设计785.4.1 管壁厚度的计算785.4.2 岔管体形设计795.4.3 肋板计算82参考文献87摘要AbstractThe DiQing hydropower station is located in HuNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation .According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction conclude the water retaining structure (the concrete non over-fall dam) ,the release works (the concrete over fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surge-chamber ) ,and the surface power station .The check level is 238m ,its corresponding flow is 7000m3/s . The design water level is 235.5 m ,its corresponding flow amount is 5000 m3/s. The regular water retaining level is 230m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 240.35 m ,and the base elevation is 112.0m ,The max height of the dam is 128.35m , The upstream dam slope is 1:0.15 ,the downstream dam slop is 1:0.79 ,the spillway crest elevation is 223.3m .The inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1100m ,the diametric of which is 8.2m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 250m from the work shop building and is type is differential motion.The workshop building is located at downstream ,the design level of the turbine is 94.89m , the equipped capacitor is 17.0104kw ,the clean width is 19.6m , its whole length is 70m . The fix level of the turbine is 115.24 m , the height of hydraulic trbine is 117.98m, and the height of dynamo is 125.84m , the level of the adjustment bay is 125.84 m，too (lower than the downstream water level 126.93m) . So it is necessary to set up in the lower reaches of the retaining wall 1.5m. Near the workshop building , there are switch station and the main transformer and so on .This design is concluded branch pipe.第1章 设计基本资料1.1地理位置乌溪江属衢江支流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入衢江，全长170公里，流域面积2623平方公里。流域内除黄坛口以下属衢江平原外，其余均属山区、森林覆盖面积小，土层薄，地下渗流小，沿江两岸岩石露头，洪水集流迅速，从河源至黄坛口段，河床比降为1/1000，水能蕴藏量丰富。215123281.2水文与气象1.2.1水文条件山前峦坝址断面处多年平均径流量为83.0m3/s。表1-1坝址断面处山前峦水位流量关系水位(m)122.71123.15123.5124.04125.4126.6128.5流量(m3/s)105010020050010002000水位(m)130.1132.6135.3137.6139.8141.8流量(m3/s)300050007500100001250015000图1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表1-2 电站厂房处狄青水位流量关系水位(m)115115.17115.39115.57115.72115.87116流量(m3/s)1020406080100120水位(m)116.13116.25116.37116.47117.05117.9118.5流量(m3/s)1401601802004007001000水位(m)119.45120.3121.97123.2125.65127.8129.8流量(m3/s)15002000300040006000800010000图1-2 坝址断面处狄青水位流量关系曲线1.2.2气象条件乌溪江流域属副热带季风气候，多年平均气温10.4，月平均最低气温4.9，最高气温28。多年平均降雨为1710mm ，雨量年内分配极不均匀，4、5、6三个月属梅雨季节，降雨量占全年的50%左右。7、8、9月份会受台风过境影响，时有台风暴雨影响，其降雨量占全年的25%左右。 表1-3 水库水位面积、容积曲线()()()1.3工程地质库区多高山峡谷，平原极少。地层多为白垩纪流纹斑岩及凝灰岩分布，柱状节理及顺坡向节理裂隙普遍，断裂构造不甚发育，受水库回水影响，可能有局部土滑、崩塌等情况，但范围不会很大，因此库区的岸坡稳定问题是不严重的。唯坝前水库左岸的梧桐口至坝址一段地形陡峭，顺坡裂隙较为发育，经调查有四处山坡因顺坡裂隙切割，不够稳定，每处不稳定岩体为23万立方米，在水库蓄水过程中，裂隙中充填物受潮软化，易崩塌、滑落，由于距坝趾较近，在施工过程中应注意安全。库取未发现有经济价值的矿床，仅湖南镇上游破石至山前峦一带有30余个旧矿，经地质部华东地质局浙西队调查，认为无经济价值。本工程曾就狄青、山前峦两个坝址进行地质勘测工作，经分析比较，选用了山前峦坝址。山前峦坝址河谷狭窄，河床仅宽110m左右，两岸地形对称，覆盖层较薄，厚度一般在0.5m 以下，或大片基岩出露，河床部分厚约24m。岩石风化普遍不深，大部分为新鲜流纹斑岩分布，局部全风化岩层仅1m左右，半风化带厚约212m，坝址地质构造条件一般较简单，经坝基开挖仅见数条挤压破碎带，产状以西北和北西为主，大都以高倾角发育，宽仅数厘米至数十厘米。坝址主要工程地质问题为左岸顺坡裂隙、发育，差不多普及整个山坡，其走向与地形地线一致，影响边坡岩体的稳定性。坝址地下水埋置不深，左岸为1126m，右岸1534m。岩石透水性小，相对抗水层（条件吸水量0.01L/dm）埋深不大，一般在开挖深度范围内，故坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌奖深度可在设计时根据扬压力对大坝的影响考虑选用。坝址的可利用基岩的埋置深度，在岸1012m，右岸69m，河中68m，坝体与坝基岩石的摩擦系数采用0.68。引水建筑物沿线为流纹斑岩分布。岩石新鲜完整，地质条件良好。有十余条挤压破碎带及大裂隙，但宽度不大，破碎程度不严重。厂房所在位置地形陡峻，覆盖极薄，基岩大片出露，岩石完整，风化浅，构造较单一。有两小断层，宽0.50.8m，两岸岩石完好。本区地震烈度小于6度。1.4当地建筑材料本工程需要砾石约186万立方米，砂67万立方米。经勘测，砂的粒径偏细，砾石超粒径的含量偏多，其他指标均能满足要求，但坝址附近几个料场的储量不能完全满足设计要求。故不足的砂石料用轧石解决，轧石料场选在大坝左岸距坝址0.812公里范围内。不足的砂料用楼里村附近的几个料场补充，距坝址2.53公里。坝址至衢县的交通依靠公路，衢县以远靠浙赣铁路。1.5既给设计控制数据1.5.1设计洪水位：，设计最大洪水下泄流量1.5.2校核洪水位：，校核洪水最大下泄流量，相应的水库库容1.5.3设计蓄水位：1.5.4设计低水位：1.5.5装机容量：(两台机)第2章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2.1建筑物等级确定水库总库容（由校核洪水位238m查得），主要建筑物为一等1级建筑物，次要建筑物为3级，临时建筑物4级2.2枢纽布置2.2.1枢纽布置形式坝址附近河道蜿蜒曲折，多年平均径流量83.0m3/s，较小；河床坡度比降1/1000，故根地形条件选用有压引水式地面厂房方案。上游山前峦断面布置挡水建筑物及泄水建筑物，大坝右岸上游约150m处有天然凹口，在此布置引水隧洞进水口。下游获青处布置地面厂房，开关站等建筑物，具体位置见枢纽布置图。2.2.2坝轴线位置比较选择根据已知资料，山前峦坝址地形图，选择两条坝轴线。a线沿东西向与河道垂直，纵坐标76340，b线也沿东西向，纵坐标76380。a线总长449m，穿过左岸部分裂隙；b线总长432m，避开左岸裂隙。由于坝轴线较短，穿过裂隙不多可作地基处理故选择b线方案。2.3混凝土非溢流坝2.3.1剖面设计2.3.1.1基本剖面2.3.1.1.1坝高的确定表2-1 吹程及风速吹程D(m)计算风速Vf(m/s )基本组合（正常情况）220022.5（多年平均最大风速1.52.0倍）特殊组合（校核情况）222515（洪水期多年平均最大风速）坝顶或坝顶上游防浪墙应超出水库静水位高度： （2-1）式中：累计频率为1%的波浪高度m 波浪中心线高出静水位高度m 取决于坝级别和计算情况的安全超高内陆峡谷水库宜用官厅水库公式计算： （2-2） （2-3）式中：计算风速（m/s），设计状况宜采用洪水期多年平均最大风速的1.52.0倍，校核状况宜采用洪水期多年平均最大风速；D吹程（km），指坝前沿水面至对岸的最大直线距离，可根据水库状况确定。若库形狭长，应以5倍平均库面为准。坝高=（1）按基本组合（正常情况）计算：坝顶高程=设计洪水位+(2)按特殊组合（校核情况）计算：坝顶高程=校核洪水位+综上：坝顶高程取为240.35 m。2.3.1.1.2坝底宽的确定由于电站形式为引水式，故坝上游侧无有压进水口，上游坝坡坡度不受限制，取上游面坡度，同时用应力条件和稳定条件公式确定坝底的最小宽度。（1） 按应力条件确定坝底最小宽度为上游坡度，取时可以得到： （2-5）式中：B坝底宽度，m；基本剖面坝高，m坝体材料容重取值23.5KN/m3 水容重10KN/m3 扬压力折减系数,按规范坝基面取0.3（2） 按稳定条件确定坝底最小宽度假定上游库水位与三角形顶点平齐，上游水深=坝高=240.35m，下游无水坝的荷载只考虑上游水平水压力P，坝体自重G及扬压力U荷载设计值：重力设计值：扬压力设计值： 静水压力设计值：由水工建筑物表4-1查得1级水工建筑物K=1.10 所以坝底宽由稳定控制取m=0.79 B=101.42.3.1.2实用剖面2.3.1.2.1坝顶宽度 坝顶宽度b=（8%10%）H=10.268m12.835m，且不小于2m。本设计取12m2.3.1.2.2剖面形态由上可知，稳定条件为限制条件，所以采用上游坝面上部铅直、而下部呈倾斜，这样可利用部分水重来增强坝的稳定性。折坡点起点位置应结合引水、挡水建筑物的进水高程来选定，一般为把高的 1/31/2（42.7885.57），取折坡高程为112+48=160.0m，坡度为1:0.15坝底总宽=图2-1 非溢流坝剖面图2.3.2稳定与应力校核2.3.2.1原理及公式：本设计采用概率极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式进行结构计算。混凝土重力坝分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行下列计算和验算：混凝土重力坝及坝上结构设计时，应根据水工建筑物的级别，采用不同的水工建筑物结构安全级别，见下表 表2-2 水工建筑物结构安全级别按承载能力极限状态设计时，应考虑下列两种作用效应组合：式中：结构重要系数，对应于结构安全级别为、级的结构及构件，可分别取用1.1、1.0、0.9；对偶然组合，应采用下列极限状态设计表达式偶然组合结构系数，见表2-5表2-3 作用分项系数1）1）表2-4 材料性能分项系数表2-5 结构系数按照承载能力极限状态，应计算下列两种作用组合。 承载能力极限状态作用的基本组合和偶然组合按表2-6规定进行计算。持久状况下正常使用极限状态设计时，应按长期组合计入“基本组合由下列永久和可变作用产生的效应组合”的有关作用进行计算。坝体在施工和检修情况下应按短期组合进行设计。作用值大小及其组合应按照建筑物施工与检修具体条件确定。表2-6承载能力极限状态设计包括：坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态：核算坝基面抗滑稳定极限状态时，根据规定，应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。坝趾抗压强度承载能力极限状态：核算坝趾抗压强度时，根据规定，应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。坝体选定截面（坝基面与折坡面）下游端点的抗压强度承载能力极限状态：核算坝体选定计算截面下游截面端点抗压强度时，根据规定，应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。2.3.2.1.2正常使用极限状态：按材料力学方法进行坝体上、下游面混凝土拉应力验算，必要时进行坝体及结构变形计算；复杂地基局部渗透稳定验算。按正常使用极限状态设计时，应考虑下列两种效应组合：坝体及结构的混凝土应按所处环境条件、使用条件、结构部位和结构型式及施工条件，满足耐久性要求。正常使用极限状态作用效应的短期组合采用下列设计表达式正常使用极限状态作用效应的长期组合采用下列设计表达式正常使用极限状态设计包括：应按作用的标准值分别计算作用的短期组合和长期组合。核算坝体上游面的垂直应力时，应按作用的标准值计算作用的长期组合。计算公式为：式中：计算截面上全部作用对截面形心的力矩之和，逆时针方向为正；核算坝体下游面的垂直应力时，应按作用的标准值计算作用的短期组合。计算公式为：2.3.2.2计算成果：2.3.2.2.1设计状况:满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：满足要求。长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期）满足要求。短期组合下坝趾不出现拉应力（完建）满足要求。折坡面：图2-3 非溢流坝荷载计算简图（折坡面） 满足要求。折坡点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期）满足要求。短期组合下坝体下游面不出现拉应力（完建） 满足要求。2.3.2.2.2设计状况:图2-4 非溢流坝荷载计算简图（坝基面）满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：满足要求。长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期）满足要求。短期组合下坝趾不出现拉应力（完建）满足要求。折坡面：图2-5 非溢流坝荷载计算简图（折坡面） 满足要求。折坡点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期）满足要求。短期组合下坝体下游面不出现拉应力（完建） 满足要求。2.3.2.2.3校核状况:图2-6 非溢流坝荷载计算简图（坝基面）满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：满足要求。长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期）满足要求。折坡面：图2-7 非溢流坝荷载计算简图（折坡面）满足要求。折坡点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期）满足要求。2.3.3混凝土坝的材料与构造2.3.3.1材料采用的混凝土编号为2.3.3.2构造2.3.3.2.1坝顶结构采用实体结构，顶面按路面设计，在坝顶上布置排水系统和照明设备2.3.3.2.2坝体分缝横缝将坝体沿坝轴线方向分成若干坝段，其缝面常为平面，不设键槽，不进行灌浆，使各坝段独立工作。缝的宽度器取1cm，横缝间距为20m，横缝止水用两道金属止水片（紫铜片或不锈钢片）和一道防渗沥青井。纵缝是为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期温度应力而设置的临时缝。本设计采用两条垂直纵缝，距离为为了加强坝体的整体性，缝面一般设置键槽，槽的短边和长边大致与第一及第二主应力相交，使槽面基本承受正压力。且键与槽互相咬合，可提高纵缝的抗剪强度。2.3.3.2.3坝内廊道除基础帷幕灌浆廊道宽3m高3.5m外，其余廊道尺寸宽2.0m，高3.0m。2.3.4地基处理2.3.4.1开挖与清理2.3.4.2坝基帷幕灌浆帷幕灌浆是在靠近上游坝基设一排或几排钻孔，利用高压灌浆填塞基岩内的裂缝和孔隙等渗水通道，在基岩中形成一道相对密实的阻水帷幕。其作用是：降低坝基的渗透压力，减少渗透流量；防止坝基内产生机械或化学管涌，即防止基岩裂缝中的充填物被带走或溶滤。2.3.4.3坝基排水设施布置横向及纵向排水廊道大小为2.4 混凝土溢流坝2.4.1 溢流坝孔口尺寸的确定2.4.1.1 下泻流量的确定按千年一遇设计假设最大下泄流量全部从溢流坝顶过流，可能遭遇检修或其他应急情况，故发电流量作为安全储备（设计） （校核）2.4.1.2 孔口尺寸设计情况：取单宽流量为：溢流前沿总净宽： （2-18）按规范闸墩取为3.0m（1.4+0.82），边墩取为2.0m （2-19）式中：溢流段总宽度 孔数 没孔净宽 闸墩宽度 边墩宽度校核情况：取单宽流量为：溢流前沿总净宽：按规范闸墩取为3.0m（1.4+0.82），边墩取为2.0m故按校核情况设计2.4.2 溢流坝堰顶高程的确定设计情况： （2-20）式中：L溢流前缘总净宽，m；m流量系数，与堰型有关，非真空实用剖面堰在设计水头下一般为0.490.50； 侧收缩系数，与闸墩形状，尺寸有关，一般为0.900.95； 重力加速度；坝顶溢流的堰顶水头，m 堰顶高程=设计洪水位-H校核情况： 堰顶高程=校核洪水位-H故堰顶高程取为223.3m2.4.3 闸门的选择闸门高度=正常蓄水位-堰顶高程+安全超高选择平面闸门，按规范所给值，又闸孔净宽=12m，所以闸门取为13m7.0m。工作闸门一般布置在溢流堰顶点，以减少闸门高度。为了避免闸门局部开启时水舌脱离坝面而产生真空，将闸门布置在堰顶偏下游一些，以压低水舌使其贴坝面下泄。检修闸门位于工作闸门之前，为便于检修，两者之间留有13m的净宽，本设计取净宽1.5m。2.4.4 溢流坝剖面2.4.4.1 溢流前沿：2.4.4.2 溢流段：（溢流面曲线采用WES曲线） （2-23） K、n 与上游坝面坡度有关的系数和指数（查设计手册知k=2, n=1.85）图2-8 堰面曲线图2.4.4.3 直线段：直线段采用与基本剖面一样的坡度，直线段方程为：溢流段与直线段的切点的坐标为:(20.19m, 13.82m)2.4.4.4 反弧段设计 选择挑流消能由校核洪水位下查得下游水位22.8m图2-9 反弧段及挑流鼻坎 故满足要求 图2-10 溢流坝剖面图2.4.5 溢流坝稳定验算2.4.5.1设计状况:图2-11 溢流坝荷载计算简图满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：满足要求。长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期）满足要求。短期组合下坝趾不出现拉应力（完建）满足要求。2.4.5.2校核状况:图2-12 溢流坝荷载计算简图满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：满足要求。长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期）满足要求。2.4.6 溢流坝的结构布置2.4.7 消能与防冲图2-13 消能计算简图2.4.6.1 鼻坎的形势和尺寸鼻坎采用平顺连续式的,高程比下游水位高出两米,即坎顶高程为138m.2.4.6.2 挑射距离和冲刷坑深度的估算冲刷坑系数，对于坚硬完成岩石取；坚硬但完整性较差的岩石；软弱破碎的岩石。由于下游基岩质量较好，且水流沿河道较平顺，故抗冲刷措施比较简单。只需在溢流坝与非溢流坝交界处设2m宽的导水墙，下游岸坡做简单防浪措施即可。第3章 水电站厂房3.1 水轮机的选择3.1.1特征水头、选择 （3-1）式中： Q发电流量（）；H发电水头（m） ， 取为3%H3.1.1.1 设计低水位下，一台机组发电表3-1 试算表190120.0116.0074.000.9772247.0190140.0116.1373.870.9784140.1190141.5116.1473.860.9785030.1H1=71.64m3.1.1.2 设计低水位下，两台机组满发表3-2 试算表190200.0116.4773.530.97119646.9190300.0116.7673.240.97178768.3190290.0116.7373.270.97172874.5190280.0116.7073.300.97166981.7190285.2116.7273.280.97170036.4H2=71.08m3.1.1.3 正常蓄水位下，一台机组发电表3-3 试算表23080.0115.72114.280.9774381.923090.0115.80114.200.9783621.023091.5115.81114.190.9785007.3H3=110.76m3.1.1.4 正常蓄水位下，两台机组满发表3-4 试算表230180.0116.37113.630.97166407.3230185.0116.40113.600.97170984.6230184.0116.39113.610.97170075.3H4=110.20m3.1.1.5 设计洪水位下，两台机组满发表3-5 试算表235.5180.0+5000124.65110.850.97162336.1235.5188.0+5000124.66110.840.97169535.7235.5188.6+5000124.66110.840.97170076.8H5=107.51m3.1.1.6 校核洪水位下，两台机组满发表3-6 试算表238200.0+7000126.94110.060.97180715.1238190.0+7000126.93110.070.97171694.8238188.2+7000126.93110.070.97170068.3H6=107.74m3.1.1.7 水头的确定（引水式电站）3.1.2 水轮机型号选择根据该水电站的水头工作范围71.08110.76，查水电站教材型谱表选择合适的水轮机型有HL200和HL180两种。现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。3.1.2.1 HL200型水轮机方案主要参数选择3.1.2.1.1转轮直径查水电站表3-6得，限制工况下单位流量，效率，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位流量,效率91.4。水轮机额定出力 （3-2）（对大中型发电机）设计水头 （3-3）取之相近标称直径。3.1.2.1.2转速n计算查表3-4可得HL200 型水轮机在最优工况下的单位转速初步假定 （3-4）取与之接近的同步转速214.3r/min3.1.2.1.3效率修正值的计算HL200最优工况下,模型转轮直径则原型效率为： （3-5） 其中：模型最优工况下效率模型转轮直径则效率正修正值93.790.7%=3.0%考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的差异，上面求得的中的减去1%，得最终的效率正修正值=2.0%，=+=90.7%+2.0%=92.7%（与假设相同）单位转速n的修正值 （3-6）故单位转速可不加修正，也可不加修正最后求得91.4%，=68r/min，n=214.3r/min3.1.2.1.4工作范围检验在已知=94.89，=87628.9Kw的条件下得： （3-7）则水轮机最大引用流量： （3-8）与特征水头、相对应的单位转速为 （3-9） （3-10） （3-11）在HL200型水轮机的模型综合特征曲线上分别绘出，=和=的直线，这三根直线所围成的区域就是水轮机的工作范围，基本上包含了较多的高效区。3.1.2.1.5吸出高度Hs计算由水轮机设计工况下的参数 ，在水电站中图2-26查得 0.02 （3-12）其中：水轮机安装位置的海拔高程，初始计算取下游平均水位海拔；（的值取半台水轮机的额定流量对应的下游水位的海拔高程。由此查得下游水位为115.48米，即=115.48m。） 模型气蚀系数，查模型综合特性曲线得0.09；气蚀系数修正值，查表得0.02； 水轮机设计水头 经过计算得3.1.2.2 HL180型水轮机方案主要参数选择3.1.2.2.1转轮直径查水电站表3-6得，限制工况下单位流量，效率，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位流量,效率91.3。水轮机额定出力（对大中型发电机）设计水头取之相近标称直径。3.1.2.2.2转速n计算查表3-4可得HL180 型水轮机在最优工况下的单位转速初步假定 取与之接近的同步转速187.5r/min3.1.2.2.3效率修正值的计算HL180最优工况下,模型转轮直径则原型效率为：其中：模型最优工况下效率模型转轮直径则效率正修正值94.892%=2.8%考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的差异，上面求得的中的减去1%，得最终的效率正修正值=1.8%，=+=94.8%+1.8%=96.6%（与假设相同）单位转速n的修正值故单位转速可不加修正，也可不加修正最后求得91.3%，=68r/min，n=187.5r/min3.1.2.2.4工作范围检验在已知=94.89，=87628.9Kw的条件下得：则水轮机最大引用流量：与特征水头、相对应的单位转速为在HL180型水轮机的模型综合特征曲线上分别绘出，=和=的直线，这三根直线所围成的区域就是水轮机的工作范围，只包含较少的高效区。3.1.2.2.5吸出高度Hs计算由水轮机设计工况下的参数 ，在水电站中图2-26查得 0.02其中：水轮机安装位置的海拔高程，初始计算取下游平均水位海拔；（的值取半台水轮机的额定流量对应的下游水位的海拔高程。由此查得的下游水位为115.58米，即=115.58m。） 模型气蚀系数，查模型综合特性曲线得0.078；气蚀系数修正值，查表得0.02； 水轮机设计水头 计算得3.1.2.3HL200和HL180方案比较表3-7 方案参数对照表项 目HL200HL180模型参数推荐用水头范围（m）最优单位转速n110最优单位流量Q110（L/S）最高效率(%)气蚀系数包含高效率区的多少901256880090.7%0.09多901256772092%0.078少原型参数工作水头（m）转轮直径D1（m）转速n(r/min)额定出力Nr(k