水电站(压力钢管分岔管结构设计专题)计算书

目录

目录 (1)

第1章枢纽布置、挡水及泄水建筑物 (5)

1.1混凝土非溢流坝 (5)

1.1.1 剖面设计 (5)

1.1.2 稳定与应力校核 (9)

1.2 混凝土溢流坝 (34)

1.2.1 溢流坝孔口尺寸的确定 (34)

1.2.2 溢流坝堰顶高程的确定 (35)

1.2.3 闸门的选择 (36)

1.2.4 溢流坝剖面 (37)

1.2.5 溢流坝稳定验算 (39)

1.2.6 溢流坝的结构布置 (48)

1.2.7 消能与防冲 (48)

第2章水电站厂房 (51)

2.1 水轮机的选择 (51)

2.1.1 特征水头的选择 (51)

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2.1.2 水轮机型号选择 (55)

2.1.3 水轮机安装高程 (61)

2.2 厂房内部结构 (62)

2.2.1 电机外形尺寸估算 (62)

2.2.2 发电机重量估算 (64)

2.2.3 水轮机蜗壳及尾水管 (65)

2.2.4 调速系统，调速设备选择 (66)

2.2.5 水轮机阀门及其附件 (69)

2.2.6 起重机设备选择 (70)

2.3 主厂房尺寸及布置 (70)

2.3.1 长度 (70)

2.3.2 宽度 (72)

2.3.3 厂房各层高程确定 (72)

第3章引水建筑物 (77)

3.1 细部构造 (77)

3.1.1 隧洞洞径 (77)

3.1.2 隧洞进口段 (77)

3.2 调压室 (80)

3.2.1 设置调压室的条件 (80)

3.2.2 压力管道设计 (80)

3.2.3 计算托马断面 (81)

3.2.4 计算最高涌波引水道水头损失 (86)

3.2.5 计算最低涌波引水道水头损失 (89)

3.2.6 调压室方案比较 (91)

第四章岔管专题设计 (100)

4.1结构设计 (100)

4.1.1 管壁厚度的计算 (100)

4.1.2 岔管体形设计 (101)

4.1.3 肋板计算 (103)

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第1章枢纽布置、挡水及泄水建筑物1.1混凝土非溢流坝

1.1.1剖面设计

1.1.1.1差不多剖面

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1.1.1.1.1坝高的确定

（1）按差不多组合（正常情况）计算：

m H 235.5112123.5m =∇-∇=-=设计底

220gD 9.81220042.63v 22.5

⨯== 由（1）得5%h 1.057m = 由（2）得m L 10.92m =

由《水工建筑物》表2—12 查得5%m

h 1.95h = m h 0.542m ∴= 1%m

h 2.42h = 1%h 2.420.542 1.31m ∴=⨯= 221%m z m m h 2H 1.312123.5h cth cth 0.49m L L 10.9210.92

πππ⨯π⨯∴=== 大坝级不1级 正常情况c h 0.7m =

1%z c h 2h h h 2 1.310.490.7 3.81m ∆=++=⨯++=设

坝顶高程=设计洪水位+h ∆设235.5 3.81239.31m =+=

(2)按专门组合（校核情况）计算：

m H 238112126m =∇-∇=-=校核底

220gD 9.81222597.01v 15

⨯== 由（1）得5%h 0.64m = 由（2）得m L 7.30m =

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由《水工建筑物》表2—12 查得5%m

h 1.95h = m h 0.328m ∴= 1%m

h 2.42h = 1%h 2.420.3280.79m ∴=⨯= 221%m z m m h 2H 0.792126h cth cth 0.27m L L 7.37.3

πππ⨯π⨯∴=== 大坝级不1级 非正常情况c h 0.5m =

1%z c h 2h h h 20.790.270.5 2.35m ∆=++=⨯++=设

坝顶高程=校核洪水位+h ∆校238 2.35240.35m =+=

综上：坝顶高程取为240.35 m 。

1.1.1.1.2坝底宽的确定

由于电站形式为引水式，故坝上游侧无有压进水口，上游坝坡坡度不受限制，取上游面坡度0=λ，同时用应力条件和稳定条件公式确定坝底的最小宽度。

（1） 按应力条件确定坝底最小宽度 ()()10211αλλλγγ--+-=c H B

λ为上游坡度，取0=λ时能够得到：10αγγ-=c H

B

式中：B ——坝底宽度，m ；

H ——差不多剖面坝高，m

c γ——坝体材料容重取值

23.5KN/m 3 0γ——水容重10KN/m 3

1α——扬压力折减系数,按规范坝基面取0.3

B m 0.69H ∴=

=== （2） 按稳定条件确定坝底最小宽度

假定上游库水位与三角形顶点平齐，上游水深=坝高=240.35m ，下游无水

坝的荷载只考虑上游水平水压力P ，坝体自重G 及扬压力U 荷载设计值： 重力设计值：311.0128.3523.5128.35193.566102G m mKN =⨯⨯⨯⨯=⨯ 扬压力设计值：311.20.25128.35128.351024.711102U m mKN =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 静水压力设计值：2311.0128.351082.368102P KN =⨯⨯⨯=⨯

由《水工建筑物》表4—1查得1级水工建筑物 K=1.10

f (W U)K P

∑-∑ 0.68(193.56624.711)1.10.7982.368

m m -∴=→=