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1、水电站厂房设计(引水隧洞和厂房)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 枢纽布置情况71.4 工程特性表82 枢纽布置112.1厂房类型确定113 主要设备的选择123.1 水轮机型号及主要参数选择123.1.1 水轮机机组台数和单机容量选择123.1.2 水轮机型号选择133.1.3 水轮机主要参数选择133 .2 水轮机重量估算163.3 转轮重量估算163.4 发电机型号的选择163.5 起重设备的选择173.5.1 起重机的型号确定174 引水系统的设计194.1 进水口设计194.1.1 进水口的类型194.1.2 供水方式的选
2、择194.1.3 引水道直径计算194.1.4 进水口尺寸计算204.1.5 进水口高程计算234.2 引水道设计244.2.1 线路比较244.3 调压室设计254.3.1 调压室作用254.3.2 调压室的设置判断254.4 调节保证计算264.4.1 调节保证计算的任务264.4.2 调节保证计算的目的274.4.3 调节保证计算的标准274.4.4 调节保证计算的内容274.4.5 调节保证计算过程274.5 水头损失计算324.5.1 沿程水头损失计算324.5.2 局部水头损失计算324.6 压坡线的绘制345 厂房布置设计355.1 蜗壳尺寸的确定355.2 尾水管单线图的绘制3
3、85.2.1 进口直锥段计算385.2.2 肘管计算385.2.3 出口扩散段计算395.2.4 尾水管高度395.2.5 尾水管单线图395.3 厂房平面尺寸计算395.3.1 主厂房长度计算405.3.2 主厂房宽度计算425.3.3 主厂房的剖面设计445.4 厂房枢纽布置475.4.1 安装间的位置选择及计算475.4.2 尾水平台的布置475.4.3 厂房电气设备布置486 结构设计496.1 工作闸门结构设计496.1.1 闸门基本资料496.1.2 闸门的结构形式及布置496.1.3 面板设计506.1.4 水平次梁、顶梁和底梁设计516.1.5 主梁设计566.1.6 横隔板设
4、计626.1.7 纵向连接系设计636.1.8 边梁设计656.2 闸门附属结构设计686.2.1 行走支承设计686.2.2 轨道设计69结论71总结与体会72谢 辞73参 考 文 献74摘 要本次毕业设计的题目是湖北黄龙滩水电站厂房设计。其设计的主要内容包括枢纽布置、主要设备型号选择计算、引水系统设计、调节保证计算、厂房布置设计和结构设计。整个设计过程主要通过课程所学知识、查阅相关设计规范以及设计手册等有关资料并在老师的指导下完成。主要的设计成果有以下内容：水轮机型号为HL220LJ380，发电机型号为SF7540/854，起重机为400/100t单小车桥式起重机，进水口类型为岸边式，引水
5、管道直径为6m，主厂房长度为62m，主厂房宽度为22.2m。关键词：枢纽布置 引水系统 布置设计 结构设计 Abstract The subject of this graduation project is of Hubei Huanglongtan hydropower plant design. The main content of this design include the layout of the hub, the selection and calculation of the model of the main equipment, design of the diver
6、sion system, adjust to ensure that the calculation, plant layout and structural design. Throughout the design process, mainly through classroom knowledge, access to the relevant design specifications and design manuals, and completed under the guidance of their teachers. Major design achievements in
7、clude: the model of the turbine HL220-LJ-380 generator model SF75-40/854, crane bridge crane 400/100t single car, type of inlet for shore-style, diversion the diameter of the pipeline is 6m, the length of the main plant is 62m, the width of the main plant is 22.2m.Keywords:Project layout ， Water div
8、ersion system , layout design ，Structure design 前 言本毕业设计的主要目的是对我这几年专业学习成绩的一个检验，当然这次毕业设计的意义不仅仅是对学习的一个检验。检验学习的成绩只是一个基本的要求，在完成设计的过程中更是锻炼了让我们在遇到新知识时勇于去学习、解决的能力。选择水电站厂房设计作为这次的毕业设计主要是因为厂房在水电站中占有较大的投资比例，且其具有极大的重要性。并且想通过这次的设计将所学知识合理的运用到设计中去，让自己所学的知识在设计中体现，以顺利完成该设计的目标和要求。这次设计的主要范围是引水系统和厂房两部分，设计达到的深度大致为主要结构尺寸
9、确定和部分设备、线路的布置描述。厂房是整个水电站枢纽建筑物中的一个主要建筑物，它的正确设计对于水电站的正常运行以及经济效益都有重大影响，不管是在国内还是在国外的水电站，对水电站厂房的设计都很重视。这次设计主要需解决的问题在于各种主要设备的参数、尺寸等的计算，以此根据相关资料选择经济合理的设备型号；引水系统的布置以及进水口尺寸、管道尺寸的计算和选择；厂房的平面尺寸以及立面尺寸的计算和选择；潜孔闸门的尺寸计算、选择以及强度等验算。 1 基本资料1.1 工程概况 本枢纽工程是堵河最下游的一个梯级电站。以发电为主，并兼有工业供水、农田灌溉、改善航运、发展渔业等，是以综合利用的水利枢纽。供电对象主要是本
10、地区以第二汽车厂为中心的机械工业，铁路运输业以及其他工业，同时为农田电力排灌及市政照明提供电力负荷。 堵河系汉江中上游南岸的一大支流。位于湖北省西北部，发源于大巴山脉北麓的崇山峻岭之中。有两源：南源名官渡河，西源称泗河，以西源为主源。泗河在陕西境内自南向北流，进入湖北境内转自西向东行；官渡河有南向北来，两源汇合于竹山县城上游约30公里的两河口后，称堵河，有西南向东北汇入汉江。河流全长318公里，流域总面积11.725平方公里。黄龙滩电站位于堵河干流下段，在黄龙滩镇上首之大峡沟口处，距堵河口约25公里，集水面积11.140平方公里，占流域总面积的95%。 堵河系山溪性河流，河谷狭窄，滩多流急，河
11、道平均坡降约为上游15、中游约3、下游约1。 本流域地理位置在北纬310.21o320.50o，东经109.031o110.041o之间，属北亚热带江北湿润区，为付热带季风气候，流域平均气温，平均为15.4，最高为43.4，最低零下9.9。年平均相湿度为76%。流域平均风速为每秒1.1米，最大风速可达每秒20米以上；地面风向受地形影响以偏东风居多。1.2 工程地质 坝址位于堵河下游长700米的峡谷出口段，两岸第一排山脊均高于300米高程，岸坡350500。常水位标高162.0米，河西宽7090米，水深28米。河床中偏右为一顺河向深槽，复盖沙砾石层厚1214米。 本枢纽所处大 构造单元为武当隆起
12、区，下游基本以黄龙草店大断层为界，毗邻北秦岭海西准褶皱带。地质构造线与上述两大地质构造单元的北西西构造线基本相符。枢纽区经多次构造运动，断裂构造和节理裂隙比较发育。右坝肩山高坡陡，断裂构造发育，岩石较破碎。在长期物理地质作用下，岸坡表层稳定条件较差，但不存在大的整体滑动变形。 枢纽区出露基岩为古老的结晶片岩，计有正，付片岩两类。付片岩属元古界武当山扬坪组上部（PtW1Y3），正片岩系褶皱早期基性侵入岩变质而成。按其所含矿物成分和含量不同，可分为如下几种主要岩性：付片岩有局部含石榴子石白云母石英纳长片岩（Y23）、富含白云母石英纳长片岩（Y2y3），富含大颗粒石榴子石白云母石英纳长片岩（Y2s3
13、），富含小颗粒石榴子白云母石英纳长片岩（Y23）；正片岩有绿泥阳起钠长片岩（U1y2），绿泥钠长片岩（U1n2）。正、付片岩穿插分布频繁，规律性很差。在正、付片岩接触带附近，常有宽度不等的硅化，云母化、绿泥化等接触蚀变现象。左岸台地215米厚砂质粘土层，右坝肩有5 15米厚残坡积层。 付片岩呈面状风化，正片岩以裹状风化较为显著。岩石风化带厚：河床010米，左岸1035米，右岸3060米。其岩石主要物理力学性质指标见下表： 岩石力学性质指标表 岩石名称风 项化程度 目正片岩付片岩绿泥化带构造破碎带新鲜 容量（吨/立米）3.02.682.7饱和抗压强度（公斤/平方厘米）大于800500600软化系数0.70.80.740.77饱和吸水率（%）0.330.230.49变形模量（公斤/平方厘米）11241041522104摩擦系数（f）0.650.70弱风化容量（吨/立米）2.68饱和抗压强度（公斤/平方厘米）700800200400小于50饱和吸水率（%）2.57变形模量（公斤/平方厘米）3.55.81042.2121040.21.0104摩擦系数（f）0.55 设计采用基岩与大坝混凝土接触面的摩擦系数为0.570.67。引水遂洞一般选用岩石坚固系数为27；单位弹性抗力系数为100600。 本区地震基本烈度，经中
