水利水电工程技术设计阶段河床式厂房设计大纲范本

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1、 1 FJD35050 FJD 水利水电工程技术设计阶段 河床式厂房设计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 2 1996 年 3 月 3 水利水电勘测设计技术文件范本编审签名表 WJGL 9207(19930405) 签名表总编号:WJQM 签名表分表号:WJQMF 文件题名 水利水电工程技术设计阶段河床式厂房设计大纲范本 文件编号 文件分类号:FJD35050 软件号:F052 立项日期 1994 年 3 月 22 日 版本号 第 1 版 主编单位 水利部天津勘测设计研究院 参编单位 软件开发单位 主、参编单位总工(签字): 王 宏 斌 1995 年 8 月 31 日 审 定 人(签字)

2、: 李 必 如 1995 年 8 月 23 日 校 核 人(签字): 年 月 日 编 写 人 员(签字): 陆 宗 磐 1995 年 8 月 22 日 软 件 编 写 人 员 (签字): 年 月 日 主编单位项目负责人 佟 耀 张宗尧 结项日期 1995 年 10 月 日 信息网编制工作组组长 吴 明 验收日期 1996 年 3 月 15 日 注:本表随项目合同下发, 主编单位可根据独立编制文件的数量复制若干 “分表” , 并编分表号; 本表应随文件编制过程流动、签字, 并与手稿一起由主编单位归档; 文件编制完毕向信息网提交成果时, 应附本表复制件一份。 4 前 言 1. 本范本由水利部天津勘

3、测设计研究院水工处高级工程师陆宗磐编写。该同 志现任水工处副处长, 是水电站厂房设计规范的主要编制者之一, 水电站地面厂房 CAD 系统 1.1 版的开发和研制项目负责人。 2. 本范本适用于大、中型水利水电工程。特大型工程或有特殊问题需要研究 的工程, 可参照使用, 并视需要增加内容; 对小型工程可适当简化。 3. 本范本的内容与深度符合技术设计阶段要求, 亦相当电力工业部设计阶段 调整后的招标设计阶段。 4. 本范本仅提供编写水利水电工程技术设计大纲的模式。在范本的基础 上, 编写具体工程的技术设计大纲时, 其内容与深度, 应根据具体情况, 进行调整、 补充 和完善, 范本不能代替具体工程

4、的设计大纲。 水利水电勘测设计标准化信息网 1996 年 3 月 5 工程技术设计阶段 河床式厂房设计大纲 1.引 言 工程位于 , 坝址控制流域面积 km2, 是以 为主, 兼有 等综合利用工程。电站装机容量 MW, 年发电量 MWh。装机 台, 单机容量 MW, 单机引用流量 m3/s。 本工程初步设计报告于 年 月审查通过。 2. 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件: (1) 工程初步设计报告; (2) 工程初步设计报告审批文件; (3) 工程技术设计任务书。 2.2 主要设计规范 (1) SDJ 12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区 部分)(试行)及补

5、充规定; (2) GB 50201-94 防洪标准; (3) SDJ 278-90 水利水电工程设计防火规范; (4) SL 74-95 水利水电工程钢闸门设计规范; (5) SDJ 10-78 水工建筑物抗震设计规范(试行); (6) SDJ 21-78 混凝土重力坝设计规范(试行)及补充规定; (7) SD 303-88 水电站进水口设计规范(试行); (8) SD 335-89 水电站厂房设计规范(试行); (9) SDJ 173-85 水力发电厂机电设计技术规范(试行); 6 (10) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)。 3. 基本资料 3.1 工程等级和建筑物级

6、别 本工程为 等工程; 电站厂房为 级建筑物。 3.2 水位与流量 上游:正常蓄水位 m; 设计洪水位 m; 死水位 m; 校核洪水位 m。 下游:正常尾水位 m; 校核洪水尾水位 m; 最低尾水位 m; 检修尾水位 m。 设计洪水尾水位 m; 下游水位流量关系曲线。 3.3 气象资料 (1) 风速、风向 多年平均最大风速 m/s; 最大风速 m/s; 主要风向 。 (2) 气 温 多年平均温度 ; 极端最低温度 ; 极端最高温度 ; 多年月平均气温, 见表 1。 多年月平均气温表 表 1 单位: 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平 均 (3) 厂区暴雨强度 mm

7、/min。 7 3.4 泥沙资料 坝前淤沙高程为 m; 淤沙容重 kN/m3; 淤沙内摩擦角 。 3.5 基岩物理力学指标 3.5.1 混凝土与基岩面的抗剪断参数 (1) 新鲜基岩:f= , c= kPa; (2) 微风化基岩:f= , c= kPa; (3) 弱风化基岩:f= , c= kPa; (4) 混凝土与基岩间摩擦系数 f= 。 3.5.2 软弱夹层、结构面间抗剪断参数 f= , c= kPa。 3.5.3 基岩极限抗压强度 新鲜基岩 kPa; 微风化岩石 kPa; 弱化岩石 kPa。 3.5.4 各类岩石的变形模量 kPa; 弹性模量 kPa; 泊松比 。 3.6 地震烈度 地震基

8、本烈度为 度; 地震设计烈度为 度。 3.7 机电设备(参见坝后式厂房设计大纲范本,范本分类号:FJD35020) 3.7.1 水轮机 (1) 水轮机主要参数; (2) 尾水管、蜗壳单线图; (3) 水轮机各部件重量和装配图。 3.7.2 发电机 (1) 发电机主要尺寸; 8 (2) 发电机各部件重量和装配图。 3.7.3 起重机 (1) 厂内起重机轮距、轮压及外形尺寸; (2) 尾水闸门启闭机轮距、轮压及外形尺寸; (3) 进水口闸门启闭机轮距、轮压及外形尺寸。 3.7.4 主变压器 主变压器外形尺寸、重量、轮压、运输轨距等。 4. 厂区枢纽布置 4.1 厂区位置选择 河床式电站厂房位置的选

9、择, 一般应考虑如下几方面: (1) 地形、地质条件; (2) 泄水建筑物位置及对厂房的影响; (3) 船闸位置及与厂房相对位置的关系; (4) 对外交通及输变电线路方向; (5) 施工导流和分期施工的因素。 4.2 主变与开关站布置 提示:(1)河床式电站高压侧出线一般在下游侧, 主变设置在尾水平台上或厂 房一侧, 开关站宜布置在厂房一侧的岸边山坡上。 (2)开关站的位置应考虑泄洪时水雾的影响。 4.3 防沙、排沙设计 4.3.1 拦沙堰设计 提示:根据地形、地质、水流流态确定拦沙堰形式、高程和位置。应做整体 模型试验确定。 4.3.2 排沙措施 9 (1) 排沙型式选择 提示:河床式电站排

10、沙形式主要有两种: (1)排沙底孔如葛洲坝、天桥电站等; (2)排沙廊道如大化、八盘峡电站等。 (2) 排沙孔高程和尺寸的确定 提示:排沙孔高程一般比进水口高程低 310m。排沙孔数量和尺寸由排沙 泄量与发电引用流量之比确定, 可根据河流泥沙含量、粒径、水流流 态等条件选择。 4.4 防冰、排冰设计 提示:(1)根据冰情和气温条件选择破冰方案、导冰和排冰措施; (2)破冰方法:人工或机械; 导冰措施:导冰筏或导冰墙; (3)排冰方法:人工, 或水力, 或机械。 4.5 尾水渠设计 根据地形地质条件、河道流向、泄洪影响、泥沙等情况, 确定尾水渠底坡、导墙高 程和长度, 进行导墙稳定计算和护岸形式

11、设计。 4.6 厂区防洪和排水设计 4.6.1 厂区防洪:防洪标准及防洪措施选择 提示:(1)防洪标准根据 GB50201-94 确定; (2)厂房防洪措施一般有:尾水平台挡水、厂房下游墙挡水、进厂大门 设防洪门、抬高安装间高程、全封闭厂房等。 4.6.2 厂区排水 进行排水量计算、排水沟及排水泵房的布置。 4.7 进厂交通 确定进厂交通方式、高程、纵坡。 提示:进厂交通采取公路或铁路, 其高程应结合厂房防洪措施、厂房布置综 合考虑。对下游水位高的河流, 大件垂直运输时, 应设置吊物孔。大件 10 通过坝(厂)顶运输时, 坝(厂)顶宽应满足尺寸要求。铁路纵坡不宜大于 2; 公路坡度一般不宜大于

12、 8,特殊情况不宜大于 12。 5. 厂房内部布置 5.1 主厂房尺寸和高程的确定 提示:在初设阶段厂房布置的基础上, 根据补充的地质资料和最终的模型试 验结论, 以及厂家提供的最终资料, 调整修改厂房布置。 5.2 进水口布置 5.2.1 进水口高程 满足最低水位运行时, 流道顶部有一定的淹没水深 hk: hk=CVd1/2 (1) 式中:C系数(一般取 0.550.7); V工作闸门处流速(一般取 1.52.5m/s), m/s; d工作闸门处孔口高度, m。 5.2.2 布置型式选择 (1) 拦污栅形式和尺寸; 提示:(1)过栅流速控制在 0.8m/s 左右。 (2)拦污栅的布置与污物多

13、少、污物来源及清污设备有关。 (2) 工作门孔口尺寸; (3) 检修门孔口尺寸 (4) 启闭设备布置; (5) 坝顶公路宽度、相对布置。 提示:河床式电站水头较低, 进水口布置应尽量减少水头损失, 水流顺畅, 防止涡流, 并满足排沙要求。 11 5.3 厂房内部布置 提示:根据机电、金属结构、建筑、暖通等专业布置要求, 重新调整厂房内 部布置, 绘制厂房布置图。 5.4 地下轮廊设计 河床式厂房地下轮廊线应根据以下几方面因素确定: (1) 厂房机电设备的布置; (2) 帷幕灌浆、排水廊道的布置; (3) 厂房稳定及基底应力的要求; (4) 厂房进水口底板、尾水管底板结构强度; (5) 厂房基础

14、工程地质情况。 6. 厂房整体稳定及地基应力计算 6.1 计算原则和假定 (1) 一般按厂房基础面进行抗滑稳定计算。 当厂房基础的岩层存在不利于厂房整体 稳定的软弱结构面时, 还应进行厂房深层抗滑稳定性计算; (2) 应分别对中间机组段、边机组段和安装间段进行计算, 有侧向压力作用时, 应 进行双向水压力作用下的整体稳定分析和地基应力计算; (3) 厂房整体抗滑安全系数: 基本组合: 抗剪 K1.1, 抗剪断 K3.0 特殊组合: 抗剪 K1.01.05 抗剪断 K2.32.5。 (4) 厂房抗浮安全系数 K1.1; (5) 厂房地基应力:最大垂直压应力不得超过地基允许应力, 最小垂直压应力不得 小于零, 地震情况下拉应力不得超过 1