毕业设计(论文)-河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算.doc
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1、水利水电工程专业毕业设计 - 1 - 中中文文摘摘要要 沙溪口水电站计划建在福建省南平市上游的西溪上,是闽江流域的一个梯 级电站,属于河床式水电站。本电站主要组成建筑物有溢流坝、非溢流坝、厂 房和船闸。坝体型式为混凝土重力坝,溢流坝段布置于河床中部,厂房布置在 河床右岸,船闸布置在左岸。 非溢流坝坝顶高程 93m,上游面坡度为 1:0.2,下游面坡度 1:0.80,溢流 坝堰顶高程 82.78m。溢流坝段全长 340m,设有 18 孔溢流孔,每孔净宽取为 17.0 m,沿主河槽宣泄绝大部分洪水。 水库正常蓄水位为 88.00m,设计洪水位为 90.00m,校核洪水位为 91.00m,死水位为
2、84.00m。电站设计水头为 10.3m,总装机容量为 320MW,安 装有 4 台轴流式水轮发电机组,每台装机容量为 8MW。水轮机型号均为 ZZ560- LH-850,转轮直径为 8.5m,水轮机安装高程 66.47m,发电机层高程 86.005m, 取安装场高程与发电机层同高。下游校核洪水位 81.50m,主厂房顶高程为 108.00 m,厂房总长 148.2m,宽 74m。220kV 及 110kV 开关站布置在尾水平台 右侧。 船闸闸室 100m20m2.5m(长宽最小水深) ,位于溢流坝左侧。 沙溪口水电站具备发电,航运,过木等的综合效益,是福建电网的骨干电 厂。 关键词关键词 沙
3、溪口水电站、河床式厂房、重力坝、溢流坝、水轮机、发电机、抗滑稳 定性、扬压力、轴流式水轮机、发电机层结构设计 河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算 Abstract Shaxikou Hydropower Station is prepared to built at Xixi stream, upstream the city of Nanping in Fujian Province. It is one of the cascade development in the Minjiang river basin. It is a powerhouse in river channel.
4、The main structures of Shaxikou Hydropower Station is consist of overflow spillway dam, non-overflow spillway dam, powerhouse and lock. The dams are concrete gravity dams. The overflow spillway dam lies in the centre of the riverbed. The powerhouse lies on the right, and the lock is located on the l
5、eft. The top of the non-spillway dam is at an elevation of 93 meters. The upstream of the dam is vertical, the lower slope degree is 1:0.2,and the upper slope degree is 1:0.80. the crest of the weir is at an elevation of 82.78 meters. The overflow spillway dam is about 340 meters long in total, with
6、 18 openings each of 17 meters wide, discharging most of the flood flow along the main river channel. The normal water lever of the reservoir is 88.00 meters,while the design flood water level of the reservoir reaches at 90.00 meters. The checking flood water level is about 91 meters. And the dead w
7、ater level is only 84.00 meters. The design cross-head is 10.3 meters. The project has a total installed capacity of 320MW. It houses four axial-flow turbines coupled with generators 8MW each. The type of the turbine is ZZ560- LH-850. The diameter of the turbine is 8.50 meters. The runner setting is
8、 at an elevation of 66.47 meters. The generator floor is at an elevation of 86.005 meters. And it is the same with the service or erection bay. However, the checking tailwater lever is 81.5 meters. The top of the powerhouse is at an elevation of 108 meters. And the powerhouse is about 146.2 meters l
9、ong and 74.0 meters wide. 220KV anf 110KV switchyard is located on the platform at the right side of downstream tailrace. The lock with the dimension of 100m20m2.5m (LWMin.water depth) is located on the left side of the spillway. 水利水电工程专业毕业设计 - 3 - Shaxikou Hydropower Station has the comprehensive b
10、enefits of generating electricity,shipping transportation, navigation afloating woods and etc It has a very important position in the electricity network of Fujian Province. KEYWORDS Shaxikou Hydropowerstation, power house in river channel, concrete gravity dam, over flow dam, combinatory, hydro-gen
11、erator, stability against sliding, uplift pressure, axial flow type turbine, structure design of generator floor, 河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算 目目录录 中文摘要- 1 - ABSTRACT - 2 - 目录- 4 - 1.1 流域概况.- 6 - 1.2 水文气象条件.- 6 - 1.3 水库地质.- 9 - 1.4 坝址工程地质条件及坝轴线选定.- 10 - 1.5 建筑材料.- 13 - 1.6 综合利用.- 13 - 1.7 枢纽布置.- 14 - 第二章 重力坝挡
12、水坝段设计- 15 - 21 剖面设计.- 15 - 211 坝顶高程- 15 - 21 剖面设计.- 16 - 211 坝顶高程- 16 - 212 坝顶宽度- 17 - 213 廊道的布置- 18 - 214 剖面形态- 18 - 22 坝体稳定分析和应力校核.- 19 - 221 设计洪水位时- 19 - 222 校核洪水位时- 23 - 第三章 重力坝溢流坝段设计 - 28 - 31 溢流坝段孔口尺寸拟定.- 28 - 32 溢流坝段剖面设计.- 28 - 321 堰顶高程- 29 - 322 堰面曲线- 29 - 323 消能方式 - 30 - 33 坝体稳定分析和应力校核.- 32
13、 - 331 设计洪水位时.- 32 - 水利水电工程专业毕业设计 - 5 - 332 校核洪水位时.- 35 - 第四章 水电站建筑物设计- 40 - 41 特征水头的选择- 40 - 42 水电站水轮机组的选型- 41 - 4 ZZ460 水轮机方案的主要参数选择- 42 - 4 ZZ560 水轮机方案的主要参数选择- 45 - 4 HL310 型水轮机方案的主要参数选择 - 47 - 43 蜗壳和尾水管的计算- 51 - 44 发电机的选择与尺寸估算- 53 - 441 水轮机发电机主要尺寸估算- 53 - 442 发电机外形平面尺寸估算- 54 - 443 发电机外形轴向尺寸计算- 5
14、5 - 444 发电机重量估算- 56 - 45 调速器与油压装置的选择- 57 - 451 调速功计算- 57 - 452 接力器的选择- 57 - 453 调速器的选择- 58 - 454 油压装置- 59 - 46 厂房起吊设备的选择- 59 - 47 主厂房各层高程及长宽尺寸的确定- 60 - 471 水轮机组安装高程- 60 - 472 尾水管地板高程和厂房基础开挖高程- 60 - 473 水轮机层地面高程- 61 - 474 发电机楼板高程和安装场高程- 61 - 475 吊车梁轨顶高程- 62 - 476 屋顶面高程- 62 - 477 厂房总高- 62 - 478 主厂房平面尺
15、寸的设计- 62 - 48 水电站厂房的稳定计算 .- 63 - 第五章 混凝土蜗壳的结构计算- 67 - 5.1 内力计算 - 67 - 5.1.1 荷载及其计算 - 67 - 5.1.2 载常数计算- 68 - 5.1.3 形常数计算 - 68 - 5.1.4 内力计算 - 69 - 5.2 配筋计算.- 71 - 河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算 5.2.1 顶板 - 71 - 5.2.2 边墙,按照对称配筋 - 71 - 5.3 抗裂计算.- 71 - 5.3.1 顶板 - 72 - 5.3.2 边墙- 73 - 参考文献参考文献 - 74 - 后记后记 - 76 - 1.1 流流
16、域域概概况况 闽江西溪为福建省最大河流上游的西支,流经福建省十四个县市,与闽江 北支建溪汇合于南平市。西溪全长 349 公里,邵武至顺昌段河道坡降 0.9%,已 建安沙水电站位于沙溪中游末端,控制集水面积 5184 平方公里。富屯溪干流全 长 285 公里,邵武至顺昌段河道坡降 1.3%。其最大支流为金溪,全长 253 公里, 地形更为陡峻,河道坡降高达 1.5%,已建池潭水电站位于金溪中游,控制集水 面积为 4766 平方公里。 沙溪口水电站位于沙溪和富屯溪汇合口下游 6 公里的西溪上,控制集水面 积 25562 平方公里制,占闽江流域总面积的 42%,流域内森林茂盛,覆盖良好, 有较好的水
17、土保持条件。 1.2 水水文文气气象象条条件件 1. 水文气象情况水文气象情况 西溪的降水量观测,解放前从 1935 年开始,但站点少,资料断续不全,精 度较差。1952 年起陆续增设雨量站,到 1978 年已达 162 处,平均 158 平方公 里设有一个雨量站。蒸发量观测都是解放后开始,本流域共有 16 个观测站。枢 纽区所需的气温,湿度,水温,风向,风力等气象要素的统计,是利用距坝区 下游 14 公里的南平站。 水文测验:西溪最早于 1938 年 7 月在沙溪的沙县。永安设站观测水位和流 量,1939 年相继在宁化清流设水位站。富屯溪以洋口建站最早,于 1944 年 5 月设立,其他各站
18、点均在解放前增设。一般都有二十年以上的实测资料。至 1978 年沙溪沙县站已积累三十年资料,富屯溪洋口站也有三四十年的实测资料。 西溪的花竹站,距沙溪,富屯溪汇合口下游约 4 公里,1953 年 11 月设站。 1957 年停测,1960 年 9 月恢复策流至 1966 年 12 月撤消,1979 年恢复观测水 水利水电工程专业毕业设计 - 7 - 位,汛期测流。 花竹站是西溪控制站,是本水电站水文计算的主要依据站,但仅有 9 年实 测流量资料,而沙县控制站,控制集水面积 9922 平方公里,洋口站控制集水面 积 12669 平方公里,两站总面积已控制坝址总面积的 89%左右,其间无大支流 汇
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