[学士]水电站厂房毕业设计论文 - secret(3)

⑵ 降水：多年平均降水量约900㎜，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6～9月，其中7～8月占年降雨量的41.5%。

⑶ 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。 3.2.4 水能规划资料

⑴ 水库特征水位及相应库容如下表：

表1 水库特征水位及相应库容 水位（m） 相应库容（万m3） 校核洪水位 294.94 8910 设计洪水位 291.56 7380 正常蓄水位 288.00 5200 发电死水位 271.80 1800 ⑵ 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） 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 流量（m3/s） 0 330 910 1670 2730 4700 5470 7700 8850 10750 ⑶ 电站装机容量 电站装机容量拟在9000kW左右，主要作调峰运行。

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3.2.5 地形地质条件 ⑴ 地形

老灌河在坝址区为北东流向，该处河谷狭窄，主要为中高山区，相对高度多在100～200 m，最高可达700m，山坡较陡峻，基岩裸露，河谷呈“V”字型，河谷宽度一般在80～180m，坝址处约为140m，河床底高243～246m。山坡坡度左岸40～45°，右岸约为30°。

⑵ 地层岩性

坝址周围为太古界太华群及海西期侵入岩体，基岩裸露，第四系沉积很薄，残坡积也不发育，太华群岩性主要为云母石英片岩及石英片岩，多为中薄层，层间结合较好，坚硬，风化较轻。海西期侵入岩体主要为混合花岗片麻岩，角闪片麻岩等，岩石坚硬，完整密实。河床冲积层为近代漂砾、卵石、粗砂组成，厚约1～5m。总体上讲，工程地质条件比较简单，没有明显不利的工程地质问题。 3.2.6 原始资料

设计说明书一份，地形图一张。

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4 厂房设计说明书

4.1厂区布置

4.1.1 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。

⑴ 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。

⑵ 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。

⑶ 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，若再将距离拉远一些，引水距离又显得过长了。

⑷ 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。

⑸ 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。

⑹ 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。

⑺ 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。

4.1.2 方案比较

方案一：厂房布置在距坝轴线下游100米的左岸。

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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 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。

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，选第一方案最优。电站厂房布置在左岸距坝轴线下游100米处。

4.2 水轮机型号的选择

4.2.1 水头计算

由于该电站为调峰电站，为了增加供电可靠性，拟选三台发电机，则每台的装机容量为9000/3=3000kW，可适当增加容量保证可靠性，查《小型水电站发电设备手册》发电机标准系列，选单机容量为Nd =3200kW，相应水轮机出力N=3400Kw。

由原始资料知，上游最高水位为288m，最低水位为271.8m。

假定开一台机组运行时下游水深约为1m，引水系统水力损失约为0.8m。开三台机组运行时下游水深约为2m，引水系统水力损失约为1.5m，则

水电站最大水头

Hmax?288?246?1?0.8?40.2m

水电站最小水头

Hmin?271.8?246?2?1.5?22.3m

算术平均水头

H平均?（Hmax?Hmin)/2?(40.2?22.3)/2?31.25m

该电站为坝后式，水电站设计水头

Hr?0.95Hav （1）

式中：

Hav—水电站加权平均水头，应比算术平均水头大，初拟为32m，则

Hr?0.95?32?30.4m

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4.2.2 水轮机主要参数的确定 ⑴ 确定水轮机转轮直径

取水轮机工作范围为22～41m，在反击式水轮机系列型谱中查得HL240型水轮机比较适用于这一水头范围。

′21.5 Nd=9.81QrH??d =9.81Q1D1Hr??d （2）

式 …… 此处隐藏：2031字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……