水电站建筑物课程设计(模板)
《水电站建筑物》课程设计——吉达水电站厂房设计共21页
目录一、摘要 (1)二、引言 (2)三、基本资料 (3)1 工程基本情况 (3)2 工程特性表 (5)四、厂房设计说明书 (8)1 绘制蜗壳单线图 (8)1.1 蜗壳形式 (8)1.2 选择蜗壳主要参数 (8)1.3 蜗壳水力计算 (9)2 尾水管单线图的绘制 (10)3 设计转轮流道尺寸 (12)4 厂房起重设备设计 (13)5 主厂房轮廓尺寸设计 (14)5.1 厂房总长度的确定 (14)5.2 主厂房宽度的确定 (14)5.3 厂房各层高程确定 (18)5.4 安装间设计 (21)6 厂区布置 (21)7 副厂房设计 (23)8 主变压器、开关站和输电线路 (24)9 主厂房内部布置 (24)10 结构设计 (25)11 厂房混凝土分期浇筑 (25)12 总结 (26)一、摘要本次课程设计是在已知吉达水电站相关数据的基础上，对其厂房进行设计，具体设计内容如下：1、首先由给定的基本数据查找或查阅有关的工具书确有关机组和设备的尺寸；2、根据已知数据绘出蜗壳与尾水管单线图，拟定转轮流道、座环等尺寸；3、选择厂房起重设备，并摘录该设备相关参数，以供后续计算时取用；5、根据已知数据，结合工程经验及导师意见，设计厂房轮廓尺寸；6、进行厂区布置，按要求设计两种布置方案，并结合各种工程、经济因素进行必选后最终确定一种布置方案；7、进行厂房布置：①对厂房的结构布置的考虑，包括：a．主厂房的分缝 b．一、二期混凝土的划分c．止水的设置 d．下部块体结构的布置 e．上部结构布置②厂房机电设备的布置，主要包括以下五个方面的布置：a.电站主要线路系统设计b．水轮机调速系统及相应的操作柜和机旁盘布置c. 主厂房内各层设备布置d. 厂内起重设备布置 e. 厂内交通安排③副厂房的布置及参考面积二、引言水电站厂房是水电站主要建筑物之一，是将水能转化为电能的综合工程设施。
厂房中安装水轮机、水轮发电机和各种各种辅助设备。
通过能量转换，水能发电机发出电能，经变压器、开关站等输入电网送往用户。
水电站课程设计 - 副本
编号（学号）：2011624111西藏大学农牧学院水电站课程设计封面题目：压力前池初步设计姓名：陈敬政专业：水利水电工程班级：水利工程2011级专科班学号：2011624111所在学院：水利土木工程学院指导教师：肖安伟完成日期：2013年12月06日目录设计任务书 (1)设计概述 (2)第一章压力前池结构设计的原则 (3)第二章控制水位的确定 (3)一、前池正常水位Z前正的计算 (3)二、前池最低水位Z最低的计算 (3)三、前池最高水位Z最高的计算 (4)第三章各部分尺寸的确定 (4)一、压力钢管直径的确定 (4)二、进水室总宽度B进 (5)三、进水室长度S (5)四、前室宽度及长度 (5)五、进水室底板高程 (5)六、前池末端底板高程 (6) (6)七、前池顶高程池顶八、边墙高度 (6)九、泄水道 (6)十、冲沙孔的布置 (7)十一、分流墩的布置 (7)十二、压力前池平面布置图及剖面图 (8)第四章压力前池的主要设备的设计确定 (8)二、检修闸门和工作闸门 (9)三、通气孔和旁通管 (9)四、启闭机 (10)第五章边墙的设计与稳定计算 (10)一、边墙的基本设计拟定 (10)二、抗滑稳定计算 (10)课程设计总结 (12)附件压力前池相关图纸详图设计任务书课程设计题目：非自动调节渠道压力前池的初步设计一、设计的基本资料：某水电站采用的是无压引水式水电站，已知渠道末端渠底高程为3087.9m，渠道的总长为890m，总落差50m。
渠道纵坡选定为1/500，边坡m=0，糙率n=0.025,渠道的底宽b=1.51m，水深h=1.55m，边坡为1:0。
装机容量按2台500KW机组计，共1000KW。
设计保证流量3.0m3/s,相当设计保证率70%，保证处理1000KW，渠道引用流量3.2m3/s，水轮机设计流量Q=2.9m3/s，单机流量1.45 m3/s。
二、完成的任务：（1）确定压力前池的控制水位和各部分尺寸。
水电站课程设计完整版
水电站课程设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录前言本课程设计主要是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。
设计目的在于培养学生正确的设计思想，理论联系实际工作的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
培养学生综合运用所学水电站知识，分析和解决水电工程技术问题的能力；通过课程设计实践训练并提高学生解决水利水电工程实际问题的能力。
进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。
根据已有的原始资料和设计要求进行设计，主要内容有：水电站总体布置、水轮机型号的选择以及水轮机特性曲线的绘制、蜗壳尺寸的确定、绘制蜗壳平面和断面单线图、尾水管尺寸的确定及草图、水电站厂房尺寸的确定以及吊车梁内力计算和吊车梁配筋计算等，并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。
第一部分水电站厂房一、设计资料资料：某水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、发电、养殖、旅游等功能。
水电站厂房为坝后式，通过水能计算该水电站装机容量为25Mw，厂房所在处平均地面高程1.水位经多水位方案比较，最终采用正常蓄水位为： m，死水位为： m，距厂房下游100 m处下游水位流量关系见下表：2.机组供水方式：采用单元供水3. 水头该水电站水头范围：H HHH =, H HHH=,加权平均水头H H=二、水轮机选型水轮机型号选择水轮机型号的选择中起主要作用的是水头,本电站工作水头范围为～，根据水头范围从水轮机系列型谱中查得轴流式ZZ440型适应水头20m ～36m,混流式HL240型适应水头25～45m 两种型座位备选方案。
经方案比较后确定水轮机型号。
水轮机参数计算HL240型水轮机方案主要参数选择（两台机组）HL240水轮机水头范围25～45，HL240水轮机模型参数，见下表2-1 1.转轮直径H H 的计算根据水轮机型号HL240查上表得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量H 1H ′=s ，效率H H =%，由此可以初步假定原水轮机的单位流量H 1′=H 1H ′=s,效率H H =92%.水轮机额定水头H 1=√H H9.81×H ×H 1′H H32式中：H 1——水轮机标称直径H 1′——水轮机单位流量 查得H 1′=1240L/s=s m /3 H H ——设计水头，对于坝后式水电站H H =（～）H H ，取H H =H H =0.95×H H —水轮机额定出力,由发电机的额定处理求得，对于中小型水电站H H =～，H H =H H /H H =25000/2/=13158kW 代入式中得H 1=√H H9.81×H ×H 1′×H H32=√131589.81×0.92×1.24×31.3532=,根据上式计算出的转轮直径259cm ，查表3—12水轮机转轮标称直径系列，选用相近而偏大的标准直径： H 1=275cm2.转速计算n=H 1′√H H 1=72×√332.75=min式中H 1′——单位转速采用最优单位转速H 1′=72r/minH ——采用设计水头D 1——采用选用的标准直径D 1=由额定转速系列表3-13查的相近而偏大的转速n=150r/min 3.效率及单位参数修正（1）效率修正。
水电站建筑物课程设计1
绘制蜗壳单线图1蜗壳的型式：在资料中已经给出水轮机的型号为 HL220-LJ-225而且电站设计水头 H p =46.2m > 40m ，根据《水力机械》第二版 P96页书中蜗壳分类，则蜗壳的型式应为金属蜗壳。
2、选择蜗壳的主要参数(1)金属蜗壳的断面形状为圆形，为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取° 345； 通过计算得出Q max 值，计算如下:其中：Q 1 1150L s 1.15mVs （由附表一查得），D 12.25m , H r 46.2m , 0.91 （由附表一查得）。
③ Q max Q 11max D 1^,H ； 1.11 2.25? '、冠 38.2m '.〔由蜗壳进口断面流量Q c Qma X 0得 360345 3 Q c 38.2 36.61 m 3/s360，(2)根据《水力机械》第二版 P99中图4— 30查得，可知当设计水头为46.2m V ©型00 15625KW 式中：N ff 0.96 60000KW 4 15000KW , f 0.96② Q 1 maxN r 9.81DjH 「2 15625 9.81 2.252 46.232 0.91 1.11 1.15m 3 s60m时，蜗壳的进口断面的平均流速V c=5.6m/s(3)因为已知水轮机的型号HL220-LJ—225,则由《水力机械》第二版P162的附表5查得此时蜗壳的座环内径D b=3250mm,外径D a=3850mm，所以有蜗壳座环的内、外半径分别为：r b=牛=1625mm=1.625m 嘉二牛=1925mm=1.925m座环尺寸(mr)比例：1：1003、蜗壳的水力计算(1)对于蜗壳进口断面：断面的面积：耳Q c卫空345 38.2 6.537m2V c 360叫360 5.6断面的半径：max . F c°Q max 345 38.2 1.443mY Y360”V C V 360 5.6从轴中心线到蜗壳外缘的半径：R max r a 2 max 1.925 2 1.443 4.811m(2)对于断面形状为圆形的任一断面的计算。
《水电站课程设计》word版
目录1.工程概况及设计资料 (1)1.1工程概况 (1)1.2设计资料 (1)2.设备尺寸确定 (5)2.1蜗壳尺寸确定 (5)2.2尾水管尺寸确定 (5)2.3水轮机转轮尺寸确定 (6)2.4发电机尺寸确定 (7)2.5吊车尺寸确定 (7)3.主厂房平面尺寸 (7)3.1机组段长度L1 (7)3.2端机组段长度L2 (8)3.3主厂房宽度 (8)3.4安装场长度B (8)4.主厂房平面布置 (9)4.1发电机层 (9)4.2水轮机层 (9)4.3蜗壳层 (9)5.主厂房剖面设计 (9)5.1水轮机安装高程Zs (9)5.2主厂房开挖高程∇挖 (9)5.3水轮机层地面高程 (10)5.4发电机装置层高程 (10)5.5发电机层楼板高程 (10)5.6吊车轨顶高程∇轨 (10)5.7屋顶高程∇屋顶 (10)6.厂房辅助设备布置 (11)6.1油系统的布置 (11)6.2压气系统的布置 (11)6.3供水系统 (11)6.4排水系统 (12)7.厂房电气设备布置 (12)8.主要副厂房的布置 (12)9.厂区枢纽布置 (12)1.工程概况及设计资料1.1工程概况湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长270公里，流域面积6000平方公里属于山区河流。
本枢纽控制流域面积1350平方公里，总库容22.15亿立方米，为多年调节水库。
本枢纽的目标是防洪和发电。
主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5米，弧长370米；泄洪建筑物；开敞式溢洪道或泄洪隧洞；发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。
水电站总装机60MW，装机4台，单机15MW。
电站担任工农业负荷，全部建成后担任系统灌溉负荷。
电站厂房位于右岸坝下游几十米处，由引水隧洞供水，主洞内径5.5米，支洞内径3.4米，厂内装置4台混流式立式机组，出线方向为下游，永久公路通至左岸。
1.2设计资料1.2.1水库及水电站特征参数(1)水库水位。
水库校核洪水位140.00m，水库设计洪水位137.00m，水库正常高水位125.00m，水库发电死水位108.00m，设计洪水尾水位77.00m，校核洪水尾水位78.50m。
水电站建筑物课程设计
课程设计基本资料(一)、流域概况该水电站位于S河流的上游，电站坝址以上的流域面积为20,300km2，本电站属于该河流梯级电站中的一个。
(二)、水利动能本电站的主要任务是发电。
结合水库特性、地区要求可发挥养鱼等综合利用效益。
本电站水库特征水位及电站动能指标见表15000100001500020000264266268270272274276278280水位 (m )流量(m 2/s)图1 下游水位——流量关系曲线目录第一章 引水系统设计第一节 进水口设计 第二节 引水管道设计 第三节 引水道水力计算 第二章 水轮发电机组设计第一节 水轮机的台数、单机容量与型号选择 第二节 水轮机主要参数确定 第三节 蜗壳设计 第四节 尾水管设计第五节 水轮发电机及辅助设备选择 第三章 水电站厂房设计 第一节 厂区枢纽布置 第二节 主厂房尺寸确定 第三节 桥吊选择第四节 主厂房布置设计 第五节 副厂房设计 第四章 结论摘要水电站是以发电为主的项目。
本次设计主要包括：水轮发电机选择、电站厂房布置、引水系统设计。
根据课程设计资料和水电站建筑物设计参考资料确定了相应设计过程，对坝后式水电站设计进行了详细的介绍。
关键词 坝后式水电站；水轮机；电站厂房；引水系统一、引水系统设计由于本电站为坝后式水电站，故进水口的型式为坝式进水口最大引用流量：'max 1max 1Q Q D式中'max Q -------最大引用流量，取为1.43/m s （经选型之后得出） D1--------转轮直径Hr---------设计水头2max 31.4 6.5285.52/Q m s=⨯=视为对称水流取0.55淹没深度：cr S =0.55610.4m =⨯=式中 C--------经验系数0.55~.73，对称进口取小值，侧向进水口取大值。
选取0.55V---------经济流速，经济流速为5~7m,选择6m/sd -------闸门孔口净高考虑冰冻影响为1m ，故淹没深度为：11.4m ，取11.5m 由水电站工程特性表查得：死水位为289m 故进水口底部高程为：28911.510267.5m --=压力管道直径确定： 可用经济流速法确定即max22Q D v π⎛⎫= ⎪⎝⎭v 为经济流速所以：7.8D m ===进水喇叭口设计：由水利设计参考规范： 1.1 1.17.88.58a D m ==⨯=0.50.57.8 3.9b D m ==⨯=进水喇叭口为椭圆：22221x y a b +=a--------取(1~1.5)D,常用1.1D b--------取(1/3~1/2)D,取0.5D故椭圆方程：222218.58 3.9x y +=（平底，三面收缩形式）闸门段设计：选取宽：7.8m, 高:10m渐变段：()BS L x L =- ()Ha L x L =- ()2Dr L x L =-s ——渐变中断面宽度； a ——渐变中断面高度； r ——渐变中角隅园弧半径； L ——渐变段长度；B ——矩形断面起始宽度 H ——矩形断面起始长度； D —— 圆形断面终端直径； x —— 长度变化参数。
《水电站建筑物》课程设计——吉达水电站厂房设计
目录一、摘要。
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81.2 选择蜗壳主要参数..。
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92 尾水管单线图的绘制。
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.103 设计转轮流道尺寸。
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124 厂房起重设备设计。
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135 主厂房轮廓尺寸设计.。
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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：（166.4m，（2100年1000a.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1：30003．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：Ф3400mm11．电气主接线：见图所示。
输电电压：110kV主变压器型号：SFL-40500/11012．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：1200×1500×1900mm②油压装置：MHY-1.7油压装置尺寸：Φ1000mm ，高2412mm14．机旁盘数量：每台机组4块15量Q C =sm 6.。
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《某水电站厂房初步设计》课程设计学生姓名：学号：专业班级：水利水电 (2)班指导教师：二○一三年九月二十七日目录第一章工程概况 (1)第二章有关设计资料 (2)2.1厂区地形和地质条件 (2)2.2水电站尾水位 (2)2.3对外交通 (2)2.4地震烈度 (2)第三章水轮机型号及主要参数选择. (3)3.1水轮机型号选择 (3)3.2主轴及蜗壳形式选择 (3)3.3 HL220 型水轮机方案的主要参数选择 (3)3.4两种方案的比较分析 (6)第四章机电设备 (7)4.1水轮机 (7)4.2调速器（自动调速器） (7)4.3发电机 (8)4.4蝶阀 (8)4.5桥式起重机 (9)第五章电气主结线及电气设备布置： (10)第六章主要控制高程的确定. (11)6.1水轮机的吸出高度和安装高程 (11)6.2水轮机层的地面高程 (11)6.3尾水设计及相关高程 (11)6.4吊车轨顶高程 (12)6.5厂房天花板高程和厂房顶高程 (13)第七章主厂房的布置设计 (14)7.1机组的布置方式 (14)7.2厂房下部结构的构造和布置 (14)7.3主厂房的长度和宽度 (14)7.5 主厂房内机电设备布置及交通运输 (16)第八章副厂房的布置设计 . (17)8.1 中央控制室 (17)8.2 高压开关室 (17)8.3 厂用设备的布置 (18)8.4 楼梯 (18)8.5 厂变和工具间 (18)8.6 值班室和休息室 (18)8.7 调度室和通讯室 (18)8.8 卫生间 (18)第九章水电站枢纽布置 . (19)9.1 厂房 (19)9.2 主变压器场 (19)9.3 引水道 (19)9.4 压力钢管 (19)9.5 尾水道 (19)9.6 对外交通 (19)第十章开挖量的计算 . (20)第十一章分析与总结 . (23)11.1 问题分析 (23)11.2 课设感受 (24)参考文献. (25)附图 1：水轮机机组平面示意图 (26)附图 2：水轮发电机组剖面图 B－B. (27)附图 3：水轮发电机组横剖面图A－ A. (28)附图 4：HL220型水轮机综合特性曲线图 . (29)第一章工程概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。
水工建筑物课程设计word
目录前言- 2 -第一章基本资料- 3 -1.1 工程概况- 3 -1.2 水文条件- 3 -1.3 气象条件- 3 -1.4 工程地质- 4 -1.5 工程特性表- 4 -第二章坝型选择与枢纽总体布置- 6 - 2.1 坝型的选择- 6 -2.2水工建筑物的布置- 7 -第三章重力坝非溢流坝段设计- 8 - 3.1 基本剖面的拟定- 8 -3.1.3设计洪水位计算- 10 -3.1.4坝顶宽度- 10 -3.1.5坝坡面的拟定- 11 -3.1.6坝基的防渗与排水设施拟定- 11 -3.2 非溢流坝坝体荷载- 11 -3.2.1自重w- 12 -3.2.2静水压力- 12 -2.2.3扬压力- 13 -3.2.4泥沙压力- 14 -3.2.5浪压力- 15 -3.3重力坝抗滑稳定分析- 17 -3.3.1抗滑分析- 17 -第四章细部构造- 18 -4.1坝体构造- 18 -4.1.1非溢流坝段坝顶构造- 18 -4.2坝体分缝和止水- 18 -4.2.1横缝- 18 -4.2.2纵缝- 19 -4.2.3水平施工缝- 19 -4.2.4坝体排水- 19 -4.3廊道系统- 20 -4.3.1基础廊道- 20 -4.3.2坝体廊道- 20 -第五章地基处理- 21 -5.1地基的开挖和清理- 21 -5.2坝基的防渗处理- 21 -致谢- 22 -前言通过本学期水工建筑物系统的学习，我们已经掌握了水工设计的基础知识。
为了进一步培养我们理论联系实际的能力，特别是为了能使我们尽快的适应即将面临的工作，成为一名合格的水利水电工程技术人员，我们进行了历时一个星期的课程设计。
本次课程设计是设计者根据自己所学的知识、参考许多相关的教材、设计手册和规X，并在指导教师的指导下独立完成的。
通过这次课程设计，我们提高了如下的几方面的能力：①综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力；②培养了我们的自学能力和科学研究能力，使我们逐步具有更新和丰富自己科学知识的能力和创新能力；③提高了我们设计、计算、绘图的能力以及编写设计说明书和计算书的能力；④培养了我们严谨的工作作风和正确的设计思想。
水电站课程设计
第一部分 基本资料某水电站为混合式开发，枢纽由挡水建筑物，泄水建筑物，引水建筑物及水电站厂房组成，装机容量2⨯17MW ，厂房处平均地面高程350.00米。
1.水位经分析正常蓄水位为414.4米，死水位为399.6米。
尾水位：尾水渠水位流量关系见下表：2.供水方式：集中供水。
3.水头：水电站水头范围：H max =63m, H min =45m, 平均水头H av =51.5m 。
4.引水系统布置： 引水隧洞长3000.00米，洞径5.5米，压力钢管由水平段（长50.00米）上斜坡段（长58.00米，坡角为18.43度），下斜坡段（长58.00米，坡角18.4度），和下水平段（长10.00米）组成，之后与蜗壳进口连接，机组间距为14.00米。
第二部分 设计内容一．水轮机型号及主要参数：（一）水轮机型号选择：根据该水电站的水头变化范围45-63m ，在水轮机系列型谱表查出适合的机型有HL230和HL220两种，现在将这两种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。
（二）HL220型水轮机方案的主要参数选择： 1.转轮直径D 1计算查书表3-6和图3-12可得HL220型水轮机在限制工况下的单位流量'1m Q =1150L/S=1.15m 3/s ，其中效率m η=89.0%，由此可初步假定原型水轮机该工况下的单位流量'1Q ='1m Q =1.15m 3/s, 效率η=91.0%，上述的'1Q ，η和N r =17000/0.95=17895KW, H r =51.5m ，代入D 1=ηr r rH H Q N '181.9可得D 1=2.172, 选用与之接近而偏大的标称直径为D 1=2.25m 。
2.转速n 计算查表3-4可得HL220型水轮机在最优工况下单位转速'10m n =70r/min ，初步假定'10n ='10m n ，将已知的'10n 和H av =51.5m ，D 1=2.25m ，代入n=1`1D Hn =223.2r/min ，选用与之接近而偏大的同步转速n=250r/min. 3.效率及单位参数修正查表3-6可得HL220型水轮机在最优工况下的模型最高效率为max M η=91.0%，模型转轮直径为D 1M =0.46m ，根据公式m ax η=1-（1-Mmas η）511D D M得max η=93%，则效率修正值为η∆=93%-91.0%=2.0%，考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在已求得的η∆中再减去一个修正值ξ。
水电站课程设计
《水电站建筑物》课程设计BL电站计算说明书姓名:学号:指导教师:.年月日基本资料1.1工程概况 根据某市供水和灌溉的需求，于 X 河的丫河口坝址修建 控制流域面积2085km 2，坝址处多年平均径流量X10m 3。
水库属大(2)型，工程等别为n 等，主要建筑物为2级， 用混合坝型，拟建一座坝后式水电站。
电站尾水泄入灌溉渠道， 行发电。
水电站厂房按3级建筑物设计，厂房经右岸坝下公路对外联系。
1. 2设计的目的与任务目的：通过本次课程设计，使学生将所学水电站基本知识加以系统化，能够运 用基本理论知识解决实际工程问题，使学生在分析问题、理论计算、制图、编写说 明书与计算书等方面得到锻炼，初步掌握水电站的设计步骤、方法、基本理论，为 参加工作打下基础。
任务：进行水轮机选型与厂房布置设计。
1. 3BL 电站设计资料气象资料：该地区多年平均气温°C，最低气温—°C 。
最大风速北风21m/s 。
最大冰厚。
地 面冻结深度一般在左右。
水文资料：(1) 水库特征水位与溢洪道泄量特征：(2)水库的主要技术指标:电站尾水渠水位流量关系：电站尾水渠出口即为灌溉渠道的渠首，渠底高程，渠顶高程，渠道设计流量BL 水电站。
该电站水库次要建筑物为3级。
采 结合工农业用水进 S 。
渠道加大流量S 。
电站尾水渠水位流量关系表(Z~Q):(3) 厂房地质资料水库坝址系由变质岩、沙岩、熔岩及花岗岩类组成，坝址有一组北北西向断层， 在厂房范围内有一小断层通过。
本地区地震基本烈度为％度。
厂房设计烈度为7度。
(4) 水轮机选型的基本资料：经水能计算，最终确定：1.电站最大水头H max =； .加权平均水头H a =； .设计水头H r =；.电站正常运转时的最小水头 H min =。
.水电站总装机容量 N f = 6400kW ，考虑水电站运行及用水量变化规律，经方案 比较，决定选用两台机组。
发电机效率 n =。
水轮机的选型本水电站的最大水头 H max =，正常运转时最小水头H min =，加权平均水头 H a =,设计水头H r =。
水电站建筑物课程设计教学大纲
《水电站建筑物课程设计》教学大纲学分：1.5 学时：1.5周课程性质：实践教学面向专业：水利水电工程专业一、课程设计的性质与任务本课程设计是水利水电工程专业的主要专业实践课之一。
目的是：通过本课程设计，使学生加深理解和掌握水电站建筑物课程内容，初步培养学生运用所学的理论知识去解决实际工程问题的能力，提高学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册，进行工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的基本能力，为今后从事本专业的工程设计、施工、运行管理以及科学研究工作打下基础。
二、课程设计的主要内容进行水电站厂房布置初步设计。
三、课程设计的基本要求1、时间要求本课程设计共1.5周。
2、设计成果要求（1）设计图3张——总体布置图、厂房横剖面图、厂房发电机层平面图各一张；（2）设计说明书（含计算书）一份。
3、知识和能力要求通过课程设计使学生融汇贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。
四、课程设计任务书和指导书第一部分设计原始资料1、水文分析资料：年径流、洪水、泥沙情况；2、气象资料：库区气温、流域多年平均降雨量、风速、水库吹程等；3、水库水位与库容关系曲线、水位与流量关系曲线及淤积年限；4、规划设计要求及建筑物特性指标；5、水轮机、发电机和相关的电器辅助设备资料。
第二部分毕业设计具体内容和时间安排1、根据地质、地形条件和水利枢纽总体规划，通过分析比较确定水电站枢纽布置方案，绘制枢纽平面布置图。
2、进行水电站布置设计，绘制厂房横剖面图、厂房发电机层平面图3、具体时间安排如下：（1）熟悉基本资料，准备用具和参考资料——0.5d；（2）初步计算厂房各尺寸（长、宽、高）——1.5d；（3）绘图——4.5d；（4）整理计算书、编写说明书——1d。
五、课程设计的前修课程《水力学》、《土力学》、《结构力学》、《钢筋混凝土》、《水力机械》、《电气设备》、《水电站建筑物》、《生产实习》等。
水电站建筑物课程设计样板图
水电站建筑物课程设计样板图
关于样板图的几点说明：
1.此套图纸仅供参考，图中也有很多布置和结构问题，请看懂之后作为参考，不能一一照搬；
2.图纸材料标注详细，完整，可以参考；
3.图纸总体尺寸和文字标注不完全，具体布置和结构问题根据各张图纸，下有说明，不一定完全，请将布置设计图给老师检查；
4.此图打印可调整为A4，不清楚的地方请答疑。
此图为厂房横剖面图，对应厂房水轮机层平面图的A-A（必须标注）。
其中的主要问题：
1.发电机层平面无机旁盘，无发电机转子和水轮机转轮起吊位置示意；
2.主要设备未进行文字标注；
3.上游侧水轮机层地面和下游侧不一致，且楼板偏厚；
4.上游侧集水井未标注尺寸；
5.下游侧尾水平台下设置了母线室，可取消；
6.下游侧尾水平台注意尾水闸门的开孔。
1.发电机层平面图和水轮机层平面图，详细位置见横剖面图的C-C，D-D；（必须标注）
2.发电机层未布置机旁盘（位置和横剖面一致）；
3.发电机层大门可只设置在安装间；
4.安装间请布置一台机组检修的4大件；
5.发电机层必须设计起重机吊钩极限线，点化线表示；
6.水轮机层平面上下游侧不同高，注意设计时要解决的问题；
7.水轮机层下游侧可不考虑设计母线廊道。
1.蜗壳层向上的楼梯可不设计为旋转楼梯；
2.尾水管进人孔E-E没剖到，应该为虚线表示；
3.蝶阀室的立柱可取消。
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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1：30003．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：▽91.50m5．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 P=46.2m。
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：3.4m8．蜗壳尾水管尺寸：见图所示。
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：1200×1500×1900mm②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smQ C 39.38=，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sm 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：20max 657.66.53603459.38360m V Q F oC o C =⨯⨯==ϕ； 断面的半径：m F C456.114.3657.6max ===πρ； 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 360Q Q oii ϕ=；[i a i C r ϕρ=+；ii Cϕρ=+2i a i R r ρ=+。
其中：smQ 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=+-；0m a x x/[)]?a C r ϕρ=+=，分别取i ϕ为0003075.....345、列表计算如下：尾水管单线图的绘制根据前面已知的资料，结合水轮机的型号HL220—LJ —225，参考《水力机械》第二版可知：选用水轮机的标称直径为1 2.25D m =，当水轮机的出口直径21D D >的轴流式混流式水轮机，由《水力机械》第二版表4-17知：当1 2.25D m =时，为了减少尾水管的开挖深度，采用弯肘形尾水管，弯肘形尾水管由进口直段、肘管和出口扩散段三部分组成。
1、 进口直锥段：查《水电站机电设计手册》——水力机械分册，1210.1920.432h h D m +== 进口锥管高度：3124 2.38h h h h h m =---=；对混流式水轮机，锥管的单边扩散角θ值可取7-9°。
出口直径4 3.038D m =，则锥管的单边扩散角04338.12D D arctgh θ-==。
进口锥管上下直径：3 1.05 2.25 2.363,D m ==⨯=2转轮出口直径D 。
2、肘管：肘管是一90变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于转弯受到离心力的作用，使得压力和流速的分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。
影响这种损失的最主要的因素是转弯的曲率半径和肘管的断面变化规律，曲率半径越小则产生的离心率越大，一般推荐使用的合理半径42(0.6 1.0)(0.6 1.0)R D φ==，外壁6R 用上限，内壁7R 用下限。
由《水力机械》标准混凝土肘管可得，6721 3.038 3.038,0.60.6 3.038 1.8228R m R m φ=⨯==⨯=⨯=。
3、出口扩散段：出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散段，其出口宽度一般与肘管出口宽度相等，其顶板向上倾斜，0561211.5, 3.161,h h arctgL m L α-===1219.2027.875L L L m D m =+=∈=。
说明：因为算出的5B =6.12m<10m,所以尾水管出口扩散段之间不设中墩。
4、尾水段的高度总高度h 是由导叶底环平面到尾水管之间的垂直高度。
对于HL 水轮机由于直锥管环相连接，可取3212.507 2.25D D m D m ==>=。
因为12D D <，所以属于高比速混流式水轮机。
增大尾水管的高度h ，对减小水力损失和提高h ω是有利的，特别是对大流量的轴流式水轮机更为显着。
但对混流式水轮机尾水管中产生的真空涡带在严重的情况下不仅影响机组的运行而且还会延伸到尾水管地板引起机组和厂房的振动。
为了改善这一情况，常采取增大尾水管高度的办法，但将会增大开挖量，经过试验，比较对于高比速12.6h D >。
当16.593 2.6 5.85h m D m =>=，故满足要求。
5、尾水管单线图根据以上的数据绘制单线图（内、外半径分别与直锥管相切）如图3。
图3 尾水管单线图（单位：m ）拟定转轮流道尺寸根据《水电站机电设计手册》——水力机械分册，已知1' 1.0D m =时，230HL 型的尺寸可以求出1 2.25D m =时的转轮流道尺寸。
如图4。
图4 转轮流道尺寸（单位：m ）厂房起重设备的设计主要参考《水电站机电设计手册》——水力机械分册和《水电站厂房设计》——水利水电出版社。
吊运构件中最重的为发电机转子带轴重为82.6100T T <，且机组台数4n =。
故选1台单小车桥式起重机，型号为100/20T T 。
其具体数据如下：取跨度：16L m =（19m ）； 起重机最大轮压：35.9T ；（68T ） 起重机总重：77.3T ； （207T ） 小车轨距：4400T L mm =；（5800） 小车轮距：2900T K mm =（2880）； 大车轮距；6250K mm =；（5800）大梁底面至轨道面距离：130F mm =； 起重机最大宽度：8616B mm =；（10680mm ） 轨道中心至起重机外端距离：1400B mm =；（460） 轨道中心至起重机顶端距离：3692H mm =； 主钩至轨面距离：1474h mm =；吊钩至轨道中心距离（主）：122655,1900L mm L mm ==； 副吊钩至轨道中心距离：321300,2355L mm L mm ==； 轨道型号：100QU 。
厂房轮廓尺寸主要参考《水电站机电设计手册》——水力机械分册和《水电站厂房设计》——水利水电出版社。
一、 主厂房总长度的确定：(一) 厂房总长度包括机组段的长度（机组中心距）、端机组段的长度和安装厂的长度。
如上图可知：总长12(1)c a L n l l l l =-+++其中n 为机组台数，c l 为机组间距，1l 为左边机组段长度，2l 为右边机组段长度，a l 为 安装间长度。
1、组段的长度c l 的确定 (1)按蜗壳层推求c l ：蜗壳外包线尺寸以及蜗壳外 二期混凝土厚度。
11δ+=+R xL ，2+=-R xL 21δδ、1.2~1.5m 。
则mL L L X X c 434.114.1834.44.18.321=+++=+++=-+δδ(2)按尾水管层推求c l ：Lc= B5+b2=7.988+1.8=11.586m其中B5为尾水管宽度，b2为尾水管间距 (3)按发电机层推求c l ：:3φ发电机风罩内径；:3δ发电机风罩壁厚，一般可取0.3~0.4m ；：1b 两机组之间风罩外壁净距，一般可取1.5~2.0m 如两机组之间设楼梯时取3~4m 。