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1、毕业设计（论文） 题目： 西江河水电站厂房设计系 别： 水利系 目录一 摘要2二 前言2三 基本资料3（一）工程摘要3（二）基本资料31、流域资料32、交通条件33、气候条件34、水能规划资料35、 地形地质条件4四 厂房设计说明书4（一）厂区布置41、考虑因素42、方案比较5（二）水轮机型号的选择61、水头计算62、水轮机主要参数的确定6（三）尾水渠设计8（四）压力管道直径及蝶阀的确定8（五）损失计算91、沿程损失92、局部损失9（六）蜗壳尺寸的确定11（七）尾水管尺寸确定13（八）水电站厂房尺寸确定131、主厂房高程的确定132 、主厂房长度L的确定153 、主厂房宽度确定16（九）起重机
2、选择17五 致谢18六 参考文献19七 附件19(一)附图191、厂区布置192、房厂2223一 摘要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，主要内容有：水电站站址的选择，总体布置，水轮机型号的选择，蜗壳尺寸的确定，尾水管尺寸的确定，调速器和蝶阀的型号选择，水电站厂房尺寸的确定，尾水渠渠道布置、形式选择、开挖方量等，并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。水电站位于广东省鼎湖区境内，位于中国南方大河珠江干流西江河上，水力资源丰富，可供修建大中型水库和电站，流域下游为该县的主要产粮区和工业发展区。由于受电力不足的影响，严重制约了该地区的经
3、济发展，为了解决该地区的用电紧张问题和合理开发老灌河水力资源，拟定修建水利水电枢纽工程，以发电为主，结合防洪，城市供水，农田灌溉及水产等进行综合利用。本电站的设计水头为29.24米，单机容量3200kW，共三台机组，总装机容量9600kW。 关键词：峰荷、装机容量、效率、水库、发电机、水轮机。二 前言水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，是水能转化为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。其任务是通过一系列工程措施，将水流平顺的引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。
4、水电站厂房设计的发展随着生产力的发展而不断发展,且随着人们生活水平的提高有新的发展趋向,近年向以人为本的方向发展，厂房设计的方法随着计算机的发展有很大的发展和改善。毕业设计是我们在校期间的最后一门必修课，也是一次全面性总结性的实践环节，对我们走向工作岗位起着承上启下的作用。它是在老师指导下，综合运用四年来所学知识和科学研究的基本内容和基本工作程序，树立较强的工作概念、工程概念、经济概念，培养分析问题和解决问题的能力，完成作为一个工程师的基本训练，是为将来顺利走向工作岗位提供业务知识和能力的保证。这次设计是我们走向工作岗位前的一次“实战演习”，它可以巩固、联系、充实、加深、扩大我们所学的基础知识
5、和专业知识，提高运用所学知识，解决实际问题的能力，培养我们敢于创新的精神，并能正确地将独创精神和科学的态度相结合，使我们初步掌握专业设计的流程和方法，熟练运用计算机等工具，以提高其工作效率。重要的是让我们养成了严肃认真，刻苦钻研、实事求是的工作作风和良好的工作、学习习惯。通过同学们在一起的交流与协作,培养大家的协同合作的工作作风。毕业设计对于我们来说，是一个独立设计、创作的过程，其中的每一步和每一个环节都是对我们的考验和锻炼，它将成为我们今后的学习和工作做铺垫，提高我们多方面的能力。水电站设计是水利水电工程建设设计工作的重要组成部分，其中站址的选择是个很复杂的问题，这主要是因为方案选择要考虑多
6、方面的因素。此外，厂房中各设备的布置也要考虑众多因素。我们就是要针对设计中所遇到的具体问题，运用所学知识，参考相应的书籍、规范以及一些实际工程资料，找到其解决方法。在对设计图的处理上，运用了AutoCAD的基本知识，使得绘图更加方便，快捷，从而避免了手工绘图得种种不便，提高了工作效率。同时，也运用了Word知识，使得我们对计算机知识更加巩固。在李明理老师的悉心指导下，在同组同学同学的帮助下，经过三个月的努力，毕业设计才得以顺利完成，在此谨表衷心的感谢！限于本人水平，也限于时间，涉及中难免存在疏漏和不妥之处，敬请老师和同学们批评指正。三 基本资料（一）工程摘要属广东省肇庆境内，位于中国南方大河珠
7、江的干流西江上，该处地形、地质条件良好，水力资源丰富，可供修建大中型水库和电站。流域下游为该县的主要产粮区和工业发展区，由于受电力不足的影响，严重制约了该地区的经济发展。为了解决该地区用电紧张问题和合理开发西江河水力资源，拟定修建水利水电枢纽工程，以发电为主，结合防洪、城市供水、农田灌溉及水产等进行综合利用。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。（二）基本资料1流域资料西江河全长2129Km，流域面积4219Km2，总落差1340m，河床平均比降约5.2%，罗隐位于西江河中游，距鼎湖区城约2Km。罗隐以上控制流域面积约2580Km2，多年平均降雨量6.635亿m3.罗隐下游
8、约1.8Km处有小电站，装机600KW。在小和之间的小水库库容约100万m3，有效库容60万m3.2交通条件在枢纽左岸有一条简易公路沿河向下游大约3Km处和通向县城的主干公路相交;枢纽右岸山的另一边距罗隐约2Km处有一条通向县城的主干公路。3气候条件 气温：该地区年平均气温22，最高气温40，最低气温6。 降水：多年平均降水量约1550，降水量在时间和空间上分布很不均匀，一般是深山多于浅山和丘陵区，降水量的61.8%集中于69月，其中78月占年降雨量的41.5%。 风向和风速：多年平均最大风速为7.63m/s，相应风向为北东向。4水能规划资料 水库特征水位及相应库容如下表： 表1 水库特征水位
9、及相应库容水位（m）相应库容（万m3）校核洪水位294.948910设计洪水位291.567380正常蓄水位288.005200发电死水位271.801800 泄洪流量及下游水位与流量关系大坝主要采用坝顶溢流泄洪，溢流坝净长度为143m，溢流坝坝顶高程为288m。5年一遇洪水下泄流量为1500m3/s，20年一遇洪水下泄流量为3050m3/s，50年一遇洪水下泄流量为4100m3/s，500年一遇洪水下泄流量为7700m3/s。水库下游河道与流量关系见下表：表2 水库下游河道与流量关系水位（m）246247248249250251252253254255流量（m3/s）033091016702
10、730470054707700885010750 电站装机容量电站装机容量拟在9000kW左右，主要作调峰运行。5 地形地质条件 地形西江河在鼎湖区为北南流向，该处河谷狭窄，主要为中高山区，相对高度多在100200 m，最高可达700m，山坡不陡峻，基岩不怎么裸露，河谷呈“V”字型，河谷宽度一般在80180m，罗隐处约为140m，河床底高243246m。山坡坡度左岸4045，右岸约为30。 地层岩性 罗隐周围为岩浆岩，基岩裸露，第四系沉积很薄，残坡积也不发育，岩浆岩岩性主要为花岗岩，多为中薄层，层间结合较好，坚硬，风化较轻。河床冲积层为近代漂砾、卵石、粗砂组成，厚约15m。总体上讲，工程地质条
11、件比较简单，没有明显不利的工程地质问题。四 厂房设计说明书（一）厂区布置1考虑因素站址选择要考虑：厂房形式的选择、交通条件、开挖方量、施工场地的选择、泄洪产生的影响、生活区和管理区位置的协调、及对其他工程的协调影响。 厂房形式：根据已知资料，电站正常蓄水位为288米，下游河道最低水位为246米。所以最大水头差约为42米。属中水头厂房范围30-100米。 若考虑采用河床式厂房或坝内式厂房，则由各方面资料可知，对于小型水电站来说，这两种型式都过于复杂，需要考虑的因素太多，而且也不经济，所以不予采用，应考虑采用坝后式厂房。 交通条件：由资料知，在枢纽的左岸有一条简易公路沿河向下游大约3千米处和通往县
12、城的主干相交；枢纽右岸山的另一边，距坝址约2千米处有一条通向县城的主干公路。若将厂房设在大坝的右岸，就需要修建一条盘山公路与2千米外的通向县城的主干公路相衔接，工程量较大。若不修路而改架桥通向左岸的简易公路，这样又不太经济，所以应考虑将厂房设在大坝左岸，那么，那条简易公路可修建为进站公路。 开挖方量：考虑开挖马房沟一地建厂房，直接打一条引水隧洞由大坝处引水。这样大约可以形成7到8米的水头差，这对电站来说是很有利的，但考虑到马房沟的开挖量大约在30万立方以上，开挖量过大，经济成本高，而且本项工程是起调峰电站的作用，如此设计，则下游的小电站将关闭，那他对本项工程的反调节作用也就没有了，而且对下游的
13、诸多电站也都会造成影响。若厂房紧贴坝后，太靠近岸边，会受到挑流影响，靠岸里侧一些，则进水口需要加宽，增大了山体开挖量。暴雨季节，山体滑坡，进水口会逐渐淤死。若设冲沙闸于厂房下部，又使大坝的结构、管道布置等问题过于复杂。在左岸从坝轴线向下游100米左右，山体坡度较缓，开挖方量小，不易引起滑坡，而且护坡较为方便。若直接在大坝下游紧靠大坝建电站，则由于山体坡度较大，而开挖方量较大，再者，由于厂房与坝上游进水口的距离短，则有压进水管不宜采用分叉式，用独立式布置投资又较大。所以考虑将厂房布置在距离大坝约100米处的凹向左岸的山窝处，初步估计最远挑距为120米，厂房稳定性可不受影响。但是会有水雾现象，若再
14、将距离拉远一些，引水距离又显得过长了。 施工场地的选择：在左岸由于坝下游400米左右处的地形较为平缓，易于布置施工设备，进行厂房施工备料。 泄洪产生的影响：站址确定在下游左岸，距坝轴线的距离应适当，否则泄洪产生的水雾可能会影响发电机组的正常运转，厂房应面对下游布置，可以避免大坝泄洪时的水流不稳定、水位不稳定，及对尾水位的影响。 生活区和管理区位置的协调：在坝下游左右岸地形条件相比，左岸的袁家庄地形很平缓，到施工场地的距离也合适，适宜建设生活区和管理区。 对其他工程的协调影响：在水库大坝的下游有已建的小电站，为保证小电站能正常运行，发电尾水必须汇入原河道，所以电站应靠近下游河道修建。2方案比较（
15、1）方案一：厂房布置在距坝轴线下游100米的左岸。1）山体坡度较缓，开挖方量小。2）有压进水管可采用联合式，水头损失小，不考虑水击问题，投资少。3）水流挑射对厂房的影响小。4）交通便利，可利用已有的交通条件，减少工程投资。5）便于进行施工总体布置（2）方案二：厂房紧靠坝布置。1）施工干扰大。2）左岸靠近坝处，山体坡度大，开挖方量较大。3）有压进水管不宜采用联合式，用单元式会增大投资。4）下泄水流的水汽对厂房内的设备有影响。5）损失小，不考虑水击问题。（3）方案三：在马房沟一地开挖，修建引水式电站。1）须埋设的压力引水管道较长，增大投资。2）发电尾水没有汇入原河道，影响下游已建工程的运行。3）泄洪对尾水无影响，可提高电站运行效率。4）水头损失大，水击压力大。 综合以上分析，选
