水电站建筑物课程设计模板

工程概况和基本资料

一、工程概况

密云水库库区跨越潮、白两河，地处密云县城以北20km，两条河在密云县城以南约10km 处汇合成潮白河。

潮河和白河的最低分水岭在金沟，高程为130m，潮河水库和白河水库在金沟连通，库水位在130m高程以上合成一个水库——密云水库。河流多年平均流量50.5m3/s。

密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务，兼有发电效益的综合利用水利工程。

水库各特征水位如下：

死水位：▽126.0m

正常高水位：▽157.50m

设计洪水位：▽158.20m

校核洪水位：▽159.50m

坝顶高程：▽160.00m

主要建筑物包括：

（1）挡水建筑物

有白河、潮河主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为白河主坝，高66.4m，潮河主坝高56m，各副坝高15.7m～39m不等。

（2）泄水建筑物

①溢洪道：

有潮河左岸第一、第二溢洪道。第一溢洪道为正常溢洪道，底部高程▽140m，宣泄超过100年一遇的洪水，为5孔带胸墙式河岸溢洪道。第二溢洪道为非常溢洪道，与第一溢洪道配合，宣泄1000年洪水，底部高程▽148.5m，为5孔开敞式河岸溢洪道。

②隧洞：

a.白河左岸发电隧洞，用作发电供水和下游工农业供水，并在调压井上游设泄水支洞，用以宣泄10000年一遇特大洪水。进水塔进口底部高程为▽116.0m，洞径6m，洞长416m，底坡i=1/400，调压室为圆筒式，内径17.14m，调压室后接2根埋藏式压力管道，管径5.5m，管长125m。

b.潮河发电泄水隧洞，任务是施工导流，发电、灌溉、供水和泄水。

c.走马庄放空隧洞，只有在1000年一遇洪水时参加泄洪，平时不用，主要任务是紧急放空。

③坝下廊道：

为施工期的临时建筑物，施工导流采取潮白两河分别导流的方式，故设白河导流廊道、潮河导流廊道，可宣泄20年一遇洪水，另有南石骆驼输水廊道，用以泄放3个流量的灌溉用水。

二、基本资料及设计依据

1．有关密云水电站工程概况的简要说明如前述。

2．坝址地形图1张，比例为1：3000

3．坝型为斜墙土坝，依据发电量及装机容量，厂房按Ⅱ级建筑物设计。

4．电站下游尾水位

最高尾水位：▽94.6m

正常尾水位：▽93.50m

单机满负荷出力时尾水位：▽91.84m

最低尾水位：▽91.50m

5．水电站装机容量60MW，共4台，厂房布置在右岸。

6．电站设计水头H

=46.2m。

P

7．水轮机型号：HL220-LJ-225

设计流量：38.9m3/s

转轮重量：14t

轴向水推力：78t

汽蚀系数：σ=0.165、△σ=0.027

顶盖直径：3.4m

8．蜗壳尾水管尺寸：见图所示。

5

尾水管单位参数示意图（5-1）

9．发电机型号：SF15-28/550 风道直径：8.4m 定子外径：6.5m 转子直径：4.9m 转子带轴重：82.6t 其他尺寸见图所示。

10．蝶阀尺寸：Ф3400mm 11．电气主接线：见图所示。 输电电压：110kV

主变压器型号：SFL-40500/110 12．高压开关站面积：长×宽=70×60m 2 13．辅助设备

①调速器型号：T-100

调速器尺寸：1200×1500×1900mm

②油压装置：MHY-1.7

油压装置尺寸：Φ1000mm ，高2412mm 14．机旁盘数量：每台机组4块

机旁盘每块尺寸：长×宽×高=800×400×2400mm 励磁盘数量：每台机组5块

励磁盘每块尺寸：长×宽×高=800×900×1900mm 15．对外公路：右岸公路

蜗壳主要参数的选择（主要参考《水力机械》第二版，水利水电出版社）

依据《水力机械》第二版P98知圆断面金属蜗壳的进口断面的包角0?ϕ=；蜗壳进口断面的流量s

m

Q C 3

9.38=，设计水头=46.2m,

故蜗壳的进口断面平均流速c V 查《水力机械》第二版P99图4—30(a)曲线得s

m V C 6.5=。

依据水轮机的型号HL220—LJ —225知《水力机械》第二版P162的附表五得：

当水轮机的标称直径D 1=2250mm 时，金属蜗壳的座环外径为3650mm ，座环内径为3250mm ，因此此金属蜗壳的座环外半径为1925mm ，金属蜗壳座环的内半径为1625mm 。座环示意图1如图所示：

图1 座环尺寸 单位（mm ）

蜗壳的水力计算 1、对于蜗壳进口断面

依据《水力机械》第二版P100计算如下： 断面的面积：2

0max 657.66

.53603459.38360m V Q F o

C o C =⨯⨯==

ϕ；

断面的半径：m F C

456.114

.3657

.6max ==

=

π

ρ； 从轴中心线到蜗壳外缘的半径：

m r R a 837.4456.12925.12max max =⨯+=+=ρ。

2、对于中间任一断面（参见规范）

设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算断面i 处的包角，则该计算断面处：

max 360

Q Q o

i

i ϕ=

；[i a i C r ϕρ=+

；i

i C

ϕρ=

+2i a i R r ρ=+。

其中：s

m Q 3max

657

.6=，m 456.1max =ρ， m r a 925.1=。

对蜗壳的进口断面而言：0max [a C r ϕρ=+；

0max /[?a C r ϕρ=+=，分别取i ϕ为000

3075.....345、列表计算如下：