坝后式水电站毕业设计
水利水电工程专业水电站毕业设计
目录摘要........................................................................ -.5- ABSTRACT .............................................................. -.5- 第一章设计基本资料.......................................................... -.7- 1.1流域概况和地理位置.................................................... 7-1.1.1水文条件 ...................................................... .-..7-1.1.2气象条件....................................................... .-..7-1.1.3厂区水位流量关系 ................................................ ..8-1.1.4水库面积、容积 .................................................. -.8-1.1.5工程地质....................................................... .-..9-1.1.6 当地建筑材料 ................................................. .-..10-1.1.7工程效益....................................................... -..10- 1.2设计资料.. (11)1.2.1水能规划 ....................................................... -.11-1.2.2挡水建筑物及泄水建筑物 ....................................... .-.11-1.2.3引水建筑物 ..................................................... -.11-1.2.4水电站厂房....................................................... -.11- 1.3设计任务 (11)1.3.1水能利用 ....................................................... -.11-1.3.2枢纽布置、挡水及泄水建筑物 ..................................... -.11-1.3.3水电站引水建筑物 ............................................. ...12-1.3.4水电站厂房 ................................................... -..12-1.3.5其他 .......................................................... ...12 - 第二章水轮机........................................................... ...13- 2.1特征水头的确定........................................................ 13- 2.2水轮机选型.. (13)2.3水轮机蜗壳及尾水管.................................................... 1-62.3.1蜗壳尺寸确定.-..16 -2.3.2尾水管尺寸确定................................................... -.17 -2.4调速设备及油压设备选择 (17)2.4.1调速功计算 ................................................... -..18-2.4.2接力器选择..................................................... -..18 -243 调速器的选择.................................................. .-.19- 244油压装置.......................................................... -..19-第三章发电机.............................................................. -.2 1-3.1发电机的尺寸估算....................................................... 2-13.1.1主要尺寸估算.................................................. .-..21-3.1.2外形尺寸估算.................................................. .-.22- 3.2发电机重量估算......................................................23- 第四章混凝土重力坝...................................................... .-.25- 4.1剖面设计 (25)4.1.1坝高的确定..................................................... -..25-4.1.2坝底宽度的确定.................................................. -.27 - 4.2稳定与强度校核 (28)4.2.1作用组合和类型................................................. -.29 -4.2.2承载能力极限状态强度和稳定验算................................. -.34 -4.2.3正常使用极限状态进行强度的计算和验算。
水利水电工程毕业设计范文
水利水电工程毕业设计范文全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：水利水电工程是一门综合性的工程学科，涉及到水力学、水文学、土木工程、机械工程等多个专业领域。
水利水电工程的毕业设计是整个学习生涯的重要环节，它旨在通过实际项目的设计和实施，考察学生在理论知识、实践技能、团队协作等方面的综合能力。
一份优秀的水利水电工程毕业设计需要具备以下特点：必须紧密结合水利水电工程的实际需求，解决实际问题。
毕业设计不应当停留在纸面概念上，而是要有具体的场地、具体的技术指标、具体的施工方案等。
毕业设计要有创新性，要有新颖的设计思路和解决问题的方法。
毕业设计不仅是对之前所学知识的应用，更是对自身潜力的挑战和探索。
毕业设计要有团队合作的意识，要有团队协作的能力。
水利水电工程是一个综合性项目，需要不同专业的人员协作，毕业设计也是如此。
下面举个例子来说明一下优秀的水利水电工程毕业设计。
某班的学生们决定设计一个小型水电站，供给周边农村居民用电。
他们首先对周边地形进行了详细的调研和分析，确定了最佳的水力资源利用点。
然后，他们编制了详细的设计方案，包括水坝、水轮机、输电线路等各个方面。
接着，他们进行了模拟实验和计算，验证了设计方案的可行性。
他们分工合作，按照计划开始了实施。
整个过程中，每个人都扮演着不同的角色，协作配合，最终成功地完成了水电站的建设。
这个例子展示了一个优秀的水利水电工程毕业设计的特点。
他们紧密结合实际需求，解决了周边农村居民用电的问题。
他们具备创新精神，利用最优的资源进行设计。
他们有良好的团队合作精神，共同完成了设计和实施。
这正是一个优秀的水利水电工程毕业设计所应具备的品质。
水利水电工程毕业设计是一个全面考察学生能力的重要环节。
只有紧密结合实际需求，具备创新意识，拥有团队合作精神，才能完成一份优秀的毕业设计。
希望每位水利水电工程的学子都能在毕业设计中有所收获，展现自己的才华和能力。
祝每位学子顺利毕业！第二篇示例：水利水电工程毕业设计范文一、设计背景水利水电工程是指利用水资源，对水资源进行开发利用，解决工农业生产和人民日常生活中的用水问题，以及发电、防洪等方面的工程建设。
毕业设计：若水电站枢纽工程下坝线水电站厂房设计 全套
第一章若水电站枢纽工程原始资料第一节概述一工程概况若水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。
坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。
该工程原规划拟定正常蓄水位245m，由于水库兴建库区淹没损失大，且淹没省级重点保护单位——高椅古民居。
为避免库区高椅古民居淹没，早日实现中级电气化县目标，2002年5月对若水河段规划进行了重新复核，使原一级开发改为二级开发，并经省厅审查通过。
复核后本工程初拟正常蓄水位192m，迥水至高椅坝址，库容0.0738亿3m，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。
二工程等别和建筑物级别本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。
水库正常蓄水位192m时库容为0.0738亿3m，电站装机容量为16MW，根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》SL252-2000规定，工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。
永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。
相应洪水标准为：1 大坝、发电引水隧洞等永久性主要建筑物的设计洪水重现期为50年（%P），2=校核洪水重现期为500年（%P）。
=2.02 电站主、副厂房、变电站及公路等建筑物的设计洪水重现期为30年（%P），=.333校核洪水重现期为100年（%P）。
=1第二节水文气象资料一洪水各频率洪峰流量详见下表1-1。
二水位～流量关系曲线1 下坝址水位～流量关系曲线详见下表1-2。
表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海2 上坝址水位～流量关系曲线详见下表1-3。
表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表3 厂址水位～流量关系曲线详见下表1-4。
表1-4 厂址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海三泥沙多年平均含沙量： 0.0893kg/m多年平均输沙量： 22.05万t设计淤沙高程： 169.0m淤沙内摩擦角： 100淤沙浮容重： 0.93t/m四气象多年平均气温：16.6℃极端最高气温：39.1℃极端最低气温： -8.6℃多年平均水温：18.2℃历年最高气温：34.1℃历年最低气温： 2.1℃多年平均风速： 1.40sm/历年最大风速： 13.00sm/，风向：NE 水库吹程： 3.0km最大积雪厚度： 21cm基本雪压： 0.252KN/m第三节工程地质与水文地质一工程地质资料1 该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。
德泽坝后水电站金属结构设计
德泽坝后水电站金属结构设计文章介绍了德泽坝后水电站工程导流隧洞、泄洪隧洞、发电放空隧洞、溢洪道及坝后电站闸门与启闭机设计及布置。
标签：金属结构设计；闸门；启闭机；德泽水库1 工程概况牛栏江德泽坝后水电站工程是牛栏江-滇池补水的配套工程，引用水库汛期弃水和生态流量发电的坝后式电站，电站装机容量20MW，电站距沾益公路里程72km、距曲靖市84km、距昆明市173km。
电站主体建筑物由多年调节水库、有压引水隧洞、压力钢管道和厂区枢纽组成；电站引水压力钢管从水库放空洞引取，接至水轮发电机组。
2 金属结构设计概述导流隧洞与泄洪隧洞共用出口段、进口段部分，导流隧洞底槛高1669.489m，比泄洪隧洞底槛低55.514m。
在导流段进口设封堵闸门1套，进口段为龙抬头结构，龙抬头段底槛高程1725m。
在泄洪隧洞进口段（龙抬头段）设事故检修闸门1套、工作闸门各1套。
发电放空隧洞是一多功能隧洞，主要功能是水库的放空及发电。
根据发电放空隧洞的功能及各种要求，在隧洞进口设置了一取水塔，在取水塔的底部进口设挡水闸门1套，满足水库放空需要；在取水塔上死水位以下6m处设置发电取水孔，取水孔上设拦污栅1套及事故快速闸门1套，满足发电用水的要求；在发电放空隧洞出口设置放空锥形阀1套，满足水库泄放的功能；在生态旁通岔管末端安装锥形阀1套，满足排放生态流量的要求。
溢洪道弧形闸门堰顶高程为1781.0m，由于库水位低于堰顶高程时间大于2个月，因此不设检修闸门，只设一套弧形闸门即可。
坝后电站共两台混流式机组，有两条尾水通道，设两孔检修闸门，共用一套移动式电动葫芦启闭操作。
2.1 导流隧洞金属结构及启闭设备导流洞封堵闸门设置在隧洞进口的龙抬头段的竖井内，闸门为焊接钢结构，主梁为实腹式焊接组合梁，门叶分4节制造和运输，在工地焊接成整体。
采用下游止水，顶、侧水封采用“P”形水封，底水封采用板形水封。
闸门主支承采用16套MGC材料的滑道支承，侧轮装置为悬臂式结构，侧轮直径φ250mm，反向支承为HQ滑块。
小型水电站取水坝设计分析
小型水电站取水坝设计分析【摘要】从我国小型水电站的建设情况就可以知道，山区性河流是小型水电站建设的地方。
通常情况下，电站开发需要采用引水式水电站。
在实际应用中，渠道取水坝采用堤坝取水的方式，取水坝的形状主要采用溢流坝，在汛期结束后有可能导致较为严重的泥沙淤积，使得冲砂闸门开启使用非常困难，随后就会有大量的泥沙冲进水渠。
为改善这种状况就需要将溢流坝改为闸坝，这样就能保证水坝的安全运行，降低水渠沙含量。
本文就小型水电站取水坝设计进行分析。
【关键词】小型水电站；取水坝；设计引言在经济快速发展的过程中，小型水电站的发展速度越来越快，与此同时要求越来越高。
当前，小型水电站由于受到建设位置的影响，泥沙含量较高。
为降低小型水电站的泥沙含量，通常都会在设计的进行排污改造。
针对此种状况，进行坝后式水电站，如图1所示。
但是从实际中了解到，即使小型水电站设置了排污栅，但是在取水的时候，同样会遇到多泥沙的现象。
针对此种情形，在小型水电站设计的过程中，应当针对取水坝应用的实际情况展开分析，避免取水坝受到多种因素的影响。
图1 坝后式水电站布置图1 小型水电站建设状况相对而言，我国水资源较为丰富，除大江、大河之外，小型水电站建设居多。
通常情况下，小型水电站建在主干流一级、二级之流上进行开发，而水电站所处的位置多为山区性河流，流域面积相对较小，河流不够长，河道比降较大，洪水过程呈现出徒涨徒落单峰型、汇流历时较短。
河流流域的森林覆盖面积相对较小，汛期河道水流的泥沙含量相对较大，在遇到强暴雨的时候还会产生泥石流地质性灾害。
现如今，小型水电站的开发普遍采用引水式电站，但是水电站的引水量相对较小，渠道取水坝通常选用无调节式的低坝取水，该种取水坝主要由进水闸、冲砂闸与溢流坝组成，在坝型选择方面采用重力式砌石坝或者是混凝土坝，冲砂闸采用单孔冲砂，采用这种冲砂闸门能够保证进水闸闸前“门前清”的运行方式。
2 小型水电站取水坝设计分析2.1 当前水电站运行状况引水式水电站渠首采用的是低坝取水，溢流坝的高度基本保持在3-8m的范围，另外由于河床比较陡，使得形成水库库容量较小，无任何储蓄能力，在汛期一次泥沙就可以将水库淤平，将坝前河床抬高，产生一条深槽形，使得河流主道流向改道。
水利水电工程专业水电站毕业设计
目录摘要 .............................................................................................................................. - 5 - ABSTRACT ................................................................................................................ - 5 - 第一章设计基本资料.............................................................................................. - 7 - 1.1流域概况和地理位置 .. (7)1.1.1 水文条件 ................................................................................................... - 7 -1.1.2 气象条件 ................................................................................................... - 7 -1.1.3 厂区水位流量关系 ................................................................................... - 8 -1.1.4 水库面积、容积 ....................................................................................... - 8 -1.1.5 工程地质 ................................................................................................... - 9 -1.1.6 当地建筑材料 ......................................................................................... - 10 -1.1.7 工程效益 ................................................................................................. - 10 - 1.2设计资料 .. (11)1.2.1 水能规划 ................................................................................................. - 11 -1.2.2 挡水建筑物及泄水建筑物 ..................................................................... - 11 -1.2.3 引水建筑物 ............................................................................................. - 11 -1.2.4 水电站厂房 ............................................................................................. - 11 - 1.3设计任务 .. (11)1.3.1 水能利用 ................................................................................................. - 11 -1.3.2 枢纽布置、挡水及泄水建筑物 ............................................................. - 11 -1.3.3 水电站引水建筑物 ................................................................................. - 12 -1.3.4 水电站厂房 ............................................................................................. - 12 -1.3.5 其他 ......................................................................................................... - 12 - 第二章水轮机 ........................................................................................................ - 13 - 2.1特征水头的确定 .. (13)2.2水轮机选型 (13)2.3水轮机蜗壳及尾水管 (16)2.3.1 蜗壳尺寸确定 ......................................................................................... - 16 -2.3.2 尾水管尺寸确定 ..................................................................................... - 17 - 2.4调速设备及油压设备选择 . (17)2.4.1 调速功计算 ............................................................................................. - 18 -2.4.2 接力器选择 ............................................................................................. - 18 -2.4.3 调速器的选择 ......................................................................................... - 19 -2.4.4 油压装置 ................................................................................................. - 19 - 第三章发电机 ........................................................................................................ - 21 - 3.1发电机的尺寸估算 . (21)3.1.1 主要尺寸估算 ......................................................................................... - 21 -3.1.2 外形尺寸估算 ......................................................................................... - 22 - 3.2发电机重量估算 .. (23)第四章混凝土重力坝 ............................................................................................ - 25 - 4.1剖面设计 .. (25)4.1.1 坝高的确定 ............................................................................................. - 25 -4.1.2 坝底宽度的确定 ..................................................................................... - 27 - 4.2稳定与强度校核 .. (28)4.2.1 作用组合和类型 ..................................................................................... - 29 -4.2.2 承载能力极限状态强度和稳定验算 ..................................................... - 34 -4.2.3 正常使用极限状态进行强度的计算和验算。
水电站施工组织设计(毕业设计)
某水电站（毕业设计）施工组织设计分院班级专业姓名学号指导教师目录1 施工条件 (6)1.1 工程条件 (6)1.1.1 工程地理位置 (6)1.2 自然条件 (9)1.2.1 施工场地 (9)1.2.2 水文气象条件 (9)1.2.3 工程地质条件 (10)1.2.4 市场条件 (11)1.3.1 混凝土骨料 (12)1.3.2 料场概况 (12)1.3.3 料场选择 (13)1.3.4 块石料 (13)2 施工导流 (14)2.1 导流标准 (14)2.2 导流明渠的布置 (16)2.2.1 明渠的线路选择和布置要求 (16)2.2.2 明渠进、出口的布置 (17)2.2.3 导流时段及导流设计流量 (17)2.3 导流方式 (18)2.4 导流方案 (18)2.5 导流建筑物设计 (19)2.5.1 导流明渠 (19)2.5.2 围堰 (19)2.5.3 围堰施工设计图 (19)2.5.4 首部枢纽导流建筑物工程量详见表8 (20)2.6 导流施工 (21)2.6.1 导流明渠 (21)2.7 围堰施工 (21)2.8 计算施工导流机械人员配置 (22)2.8.1 导流明渠的配置计算 (22)2.8.2 导流明渠编织袋土石填筑 (25)2.8.3 围堰的施工配置计算 (27)2.9 截流 (29)2.10 基坑排水 (29)3 主体工程施工 (30)3.1 首部枢纽工程施工 (30)3.1.1 工程特性 (30)3.1.2 主要工程量 (31)3.1.3 施工程序 (31)3.1.4 施工方法 (32)3.1.5 施工机械及人员配置计算 (33)3.2 引水隧洞工程施工 (45)3.2.1 工程概况 (45)3.2.2 主洞洞门施工 (45)3.2.3 主体工程施工方案 (47)3.2.4 爆破耗药量设计 (50)3.2.5 施工支洞布置 (51)3.2.6 临时支护 (53)3.2.7 砼衬砌以及隧洞回填及固结灌浆 (53)3.2.8 施工机械、人员配置 (53)3.2.9 施工准备 (56)3.3 调压井 (57)3.3.1 工程概况 (57)3.3.2 调压井工程量。
课程设计和毕业设计的基本要求
坝后式水电站毕业设计5.1 设计内容5.1.1 基本内容5.1.1.1 枢纽布置(1) 依据水能规划设计成果和规范确定工程等级及主要建筑物的级别；(2) 依据给定的地形、地质、水文及施工方面的资料，论证坝轴线位置，进行坝型选择；(3) 论证厂房型式及位置；(4) 进行水库枢纽建筑物的布置(各主要建筑物的相对位置及形式，划分坝段)，并绘制枢纽布置图。
5.1.1.2 水轮发电机组选择(1) 选择机组台数、单机容量及水轮机型号；(2) 确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za)；(3) 选择蜗壳型式、包角、进口尺寸，并绘制蜗壳单线图；(4) 选择尾水管的型式及尺寸；(5) 选择相应发电机型号、尺寸，调速器及油压装置。
5.1.1.3厂区枢纽及电站厂房的布置设计(1) 根据地形、地质条件、水文等资料，进行分析比较确定厂房枢纽布置方案；(2) 根据水轮发电机的资料，选择相应的辅助设备，进行主厂房的各层布置设计；(3) 确定主厂房尺寸；(4) 副厂房的布置设计；(5) 绘制主厂房横剖面图、发电机层平面图、水轮机层和蜗壳层平面图各一张。
5.1.2 选作内容5.1.2.1 引水系统设计(1) 进水口设计。
确定进水口高程、型式及轮廓尺寸；(2) 压力管道的布置设计。
确定压力管道的直径；确定压力管道的布置方式和各段尺寸；5.2 基本资料本水电站在MD江的下游，位于木兰集村下游2km处。
坝址以上流域控制面积30200km2。
本工程是一个发电为主，兼顾防洪、灌溉、航运及养鱼等综合利用的水利枢纽。
电站投入运行后将承担黑龙江东部电网的峰荷，以缓解系统内缺乏水电进行调峰能力差的局面。
本工程所在地点交通比较方便，建筑材料比较丰富，是建设本工程的有利条件。
电站地理位置图见图5-1。
图5-1 电站地理位置图5.2.1 自然条件5.2.1.1 流域概况MD江近南北方向，全长725km，河道平均坡降1.39m‰，总落差1007m。
水电站设计
水电站设计基本资料水利枢纽工程具有防洪,灌溉,发电,养殖等功能.水电站厂房为坝后式,水电站装机容量为7MW,厂房所在平均地面高程440.0m.水位:正常蓄水位为470.00m.死水位:459.00m.距厂房下游100m处水位流量关系见下表格机组供水方式: 采用单元供水水电站水头范围:HMAX =39M, HMIN=28M, HAV=33M第一部分水轮机选型（1）初选机型该水电站为坝后式水电站。
故设计水头H r =0.95* H av =0.95*33=31m,该水电站装机容量为7MW，拟选顶两台机组，发电机效率设为96%，因此水轮机额定出力N r =7*103/2*96%= 3646kw特征水头H max=39.0 m H min=28.0 m H av =33m H r =31 m 根据该水电站的水头变化范围28~39m。
在机组系列型谱表中查得合适的机型有HL240和ZZ440两种，现将这两种水轮机作为初选方案，分别计算出相关参数，并进行比较分析：1 HL240型水轮机方案的主要参数选择的计算a 转轮直径D1HL240型水轮机在限制工况下的单位流量Q′1M=1.24 m3/s,效率η=90.4％由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q′1=Q′1M =1.24 m 3/s ，效率η=91％，上述Q′1，η和N r =6300/0.96=6562.5 kw ，H r =37.5 m384.191.0313124.181.9364681.91=⨯⨯⨯⨯==ηr r rH QH N D选用与之接近而偏大的标称直径D 1=1.4 mb 转速n 的计算HL240水轮机在最优工况下单位转速n′10m =72 r/min ，初步假定n′10=n′10m ， 代入式min /2954.133721'10r D H n n av=⨯== 选用与之接近而偏大的同步转速n=300 r/min 。
c 效率及单位参数修正HL240型水轮机在最优工况下模型最高效率ηMmax =92%，模型标称直径D 1M =0.46 m )00500511max 6.934.146.0921(1)1(1=--=--=D D M M Max ηη 则效率修正值 Δη=93.6%－92%=1.6%考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在已求的Δη值上再减去一个修正值ξ，取ξ=1.0%则可得效率修正值Δη=0.6 %由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为 %6.92%6.0%92max =+=∆+=ηηηM Max%0.91%6.0%4.90=+=∆+=ηηηM （与上述假定值相同）单位转速的修正值按下式计算)1(max max '10'1-=∆M M n n ηη 则%32.01%92%6.921max max '10'1=-=-=∆M Mn n ηη 由于Δ′n 1/ n′10M =0.32%<3.0%，按规定单位转速可不加修正，同时单位流量Q′1也可不加修正。
2019年水电站坝后式毕业设计word版本 (4页)
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关键词：苗家坝水电站；投资统计；特点0 引言苗家坝水电站自建设期间以来，因受到多种外界因素的影响，投资增加，现就苗家坝水电站影响投资增加的原因和建设过程中总结的一些经验进行阐述。
1 苗家坝水电站工程及概算投资简介苗家坝水电站位于白龙江中游、甘肃省文县境内，下距已建成的碧口水电站31.5km。
为白龙江流域规划开发的梯级电站之一。
电站的兴建将带动白龙江梯级电站的滚动开发，加快白龙江梯级电站的开发步伐，为当地矿产开采和加工工业提供充足的能源保障。
电站总装机容量为240MW（3×80MW），正常蓄水位800m，最大坝高111m，正常蓄水位库容2.68亿m3，年利用小时3850h，属二等大（2）型工程。
枢纽主要建筑物由面板堆石坝挡水、泄洪洞、排砂洞、引水系统、地面厂房及开关站等建筑物组成。
设计年发电量9.07亿kWh；设备年利用小时3850小时，厂用电率0.20%，机组类型为3台80MW混流式水轮发电机组。
苗家坝水电站的送出工程将通过新建的临江330kV变电站中转后送至武都330kV变电站，即通过330kV临苗线和330kV临武线与甘肃电网衔接。
苗家坝电站预计建设总工期51个月，第一台机组发电工期45个月。
实际建设总工期达到90个月，工期增加39个月，实际投资超出概算157%。
2 水电工程投资的共性由于水电站建设的概算结构是按照水电工程设计概算编制规定进行编制，各项目大的结构基本不变，水工建筑物结构、坝型不同，概算结构略有差异。
水利水电工程专业水电站毕业设计
目录摘要 .............................................................................................................................. - 4 - ABSTRACT ................................................................................................................ - 4 - 第一章设计基本资料.............................................................................................. - 6 -1.1流域概况和地理位置 (6)1.1.1 水文条件 ................................................................................................... - 6 -1。
1。
2 气象条件 ............................................................................................. - 6 -1.1.3 厂区水位流量关系 ................................................................................... - 7 -1。
1。
4 水库面积、容积 ................................................................................. - 7 - 1。
河海大学热能与动力工程毕业设计38~68m水头150MW水电站
摘要本设计根据提供的原始资料对38~68m水头150MW水电站水电站的机电部分进行初步设计，设计内容包括四个部分：水轮机的选型、调节保证计算及调速设备的选择、辅助设备系统设计以及电气一次部分设计。
水轮机选型设计是整个设计的关键，根据原始资料，初步选出两种水轮机型号，共有20个待选方案。
根据模型综合特性曲线选出3个较优方案，再进行经济技术比较及平均效率的计算，选出最优方案。
最终选出的最优方案水轮机型号为HL260/D74，两台机组，转轮直径，转速min，平均效率%。
计算最优方案进出水流道的主要尺寸及厂房的主要尺寸，绘制厂房剖面图。
调节保证计算首先选取导叶直线关闭时间，暂取7s。
对设计水头和最高水头甩全负荷两种工况进行计算，使相应的ξ和β值不超过规程规定的数值，本设计ξmax=30～50%、βmax＜45%。
由于本电站布置型式为单机单管，只要对一台机组甩全负荷进行计算。
选取的接力器直径600mm，调速器为DT —150，油压装置为YZ—8。
辅助设备分别对油、气、水三大系统进行计算，水系统包括技术供水、消火和生活供水、检修排水、渗漏排水四部分。
气系统主要对厂内高压和低压气系统进行计算，并选择相应储气罐和空气压缩机。
绘制水、气系统图各一份。
电气一次部分对接入系统和主接线进行设计，本设计中送电电压等级220KV ，两回路，送电导线型号LGJ-240。
主接线设计包括对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及厂用自用电侧四部分考虑。
并拟定短路点进行短路电流的计算，选择配套的电气设备。
发电机出口侧选用单元接线，主变型号为SSPL—120000/220*，送电电压侧选用外桥接线，近区负荷侧采用发电1机电压直配架空线供近区负荷，按过电压保护的要求进行校核。
自用电负荷侧采用单母线分段接线。
整个毕业设计将综合运用计算机办公自动化、计算机辅助设计、机械制图、专业英语、水轮机及水轮机调节等专业课知识，在设计过程中培养了我独立分析问题及解决问题的综合能力。
紧水滩水电站坝后式厂房方案论证设计计算书
目 录第一章 水轮机1.1特征水头的确定1. 在校核洪水位下, 四台机组满发，下泄流量Q=14100m 3/s,由厂区水位流量关系可得，尾水位▽尾=220.54m ，▽库=291.8mH 1=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(291.8－220.54)=70.54m2, 在设计洪水位下，四台机组满发，下泄流量Ｑ=11000 m 3/s,由厂区水位流量关系得, 尾水位▽尾=217.82m, ▽库=289.94mH 2=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(289.94－217.82)=71.40m3, 在设计蓄水位下,一台机组满发，由下列式子试算出该情况下对应的下泄流量和水头N=9.81QH η H=0.99×(▽库－▽尾) ▽尾=f (Q)η=η水×η电=0.95×0.9列表试算，得当下泄流量为67.5 m /s 时，一台机组满发，对应水头为81.26m.，即H 3=81.26m. 4.在设计蓄水位下，四台机组满发，试算该情况下对应的下泄流量和水头，列表试算当下泄流量为274 m /s 时，四台机组满发，对应水头为80.08m ，即H 4=80.08m 。
5.在设计低水位下，四台机组满发，试算该情况下对应的下泄流量和水头，列表试算当下泄流量为362m /s 时，四台机组满发，对应水头为59.79m ，即H 5=59.79m. 6.在设计低水位下，一台机组满发，试算该情况下对应的下泄流量和水头，列表试算当下泄流量为89.45m /s 时，一台机组满发，对应水头为61.32m ，即H6=61.32m.=81.2=59.79 =72.740.95r av H H =0.9572.74=⨯=69.11由H1=70.54m,H2=71.40m,H3=81.26m,H4=80.08m,H5=59.79m,H6=61.32m ，确定：最大水头Hmax=81.2m ,最小水头Hmin=59.79m,加权平均水头Hav=0.6Hmax+0.4 Hmin 0.6×81.2+0.4×59.79=72.74m,设计水头H r =0.95 Hav=0.95×72.74=69.11m1.2水轮机选型根据水头变化范围59.79m —81.26m,在水轮机系列型谱表3—3.表3—4中查出合适的机型为HL220.HL220型水轮机的主要参数选择1. 转轮直径D 1计算查《水电站》表3—6和图3—12可得HL220型水轮机在限制工况下单位流量Q 11M =1150L/s ，效率η=89.0%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下单位流量Q 11= Q 11M =1150L/s ，效率η=90%。
水利水电工程专业毕业设计
黔西南民族职业技术学院水利电力工程系毕业设计说明及计算书题目：都匀市明英水电站枢纽布置设计专业：水利水电建筑工程班级： 09水建（1）班姓名：学号：指导教师：李康宁、黄启敏、罗礼红2011年月日前言 3工程特性表 6第一章综合说明71.1 流域概况71.2 水文气象71.2.1水文及气象71.2.2水文气象及径流条件8第二章工程地质82.1 地形地质82.1.1 测区地质 82.1.2 工程区地质92.2 区域及水库地质92.2.1 地形地貌92.2.2地层92.2.3地质构造92.2.4水文地质92.2.5库区工程地质评价102.3库区工程地质102.3.1 地形地貌102.3.2地层102.3.3地质构造112.3.4水文地质112.3.5库区工程地质评价112.4坝区工程地质122.5枢纽区工程地质122.6 岩体力学参数 132.7 天然建筑材料132.8 工程地质评价14第三章工程任务及规模15第四章工程布置及建筑物164.1坝轴线、坝型的确定164.1.1坝轴线的确定164.1.2 坝型选择 174.2非溢流重力坝的设计184.2.1 剖面设计 18实用剖面的确定194.2.2坝体强度和稳定承载能力极限状态验算214.3溢流重力坝的设计374.4进水口段的确定434.6.2主厂房的平面设计454.6.3副厂房的平面设计48第五章施工组织设计49第六章结束语50前言设计题目：水利水电工程枢纽毕业设计一、项目名称：都匀市明英水电站枢纽二、工程地点及建筑规模：都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段明英水电站工程等别为Ⅳ等挡水坝为4级建筑物次要建筑物为5级三、设计要求1、设计者必须发挥独立思考能力创造性的完成设计任务在设计中应遵循技术规范尽量采用国内外的先进技术与经验；2、设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风以使设计成果达到较高水平；3、设计计算要求方法先进、依据可靠、数据正确、结果可信；4、设计者必须充分重视和熟悉原始资料明确设计任务在规定的时间内圆满完成要求的设计内容设计结果要有独特见解有创新、有应用价值；5、设计成果包括：设计说明书和计算书一份、设计图纸7张1#-2#图设计说明书和计算书要求格式规范、字迹工整、条理清楚、文字通顺、整齐美观总字数至少在6000字以上并有必要的图表设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰要符合GB规定四、设计内容1、本次毕业设计的重点为枢纽总体布置大坝设计水电站厂房布置设计；2、坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较与选择；3、大坝设计包括非溢流坝和溢流坝设计；4、水电站厂房布置设计包括发电进水口、压力管道、主厂房、副厂房、变压器场、开关站的布置设计；5、坝体细部构造设计与地基处理方案的初步拟定；6、施工组织设计；7、设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰符合GB规定五、毕业设计的目的毕业设计是完成培养高级技术人才基本训练的最后一个重要环节也是专业学习中非常重要的校内实践性教学环节通过毕业设计使学生所学的专业知识得到系统的梳理和巩固并受到综合训练培养并提高学生运用所学专业知识解决实际问题的能力在毕业设计中学生应该做到以下要求:1、对所学专业的知识进行全面、系统的复习和巩固；2、提高运用所学专业知识解决实际问题的能力；3、了解水利水电工程项目建设的全过程熟悉各设计阶段的任务和内容；4、提高对设计资料分析的能力及使用各种规范的能力；5、学会通过图纸和设计说明书正确表达设计意图；6、提高利用计算机分析计算的能力及利用计算机制图的能力工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.流域面积全流域km21164坝址以上km29832.利用水文系列年限a303.多年平均年径流量万m3710004.代表性流量多年平均流量m3/s22.5实测最大流量m3/s1700实测日期2000年6月8日调查历史最大流量m3/s2810发生日期1908年设计洪水流量(P= 3.3 %) m3/s2641校核洪水流量(P= 0.5 %) m3/s4114施工导流流量(P=20%)m3/s13.75.泥沙多年平均悬移质年输沙量万t0.39多年平均推移质年输沙量万t0.06二、水库1.水库水位校核洪水位m691.14设计洪水位m689.12正常蓄水位m683.30死水位m683.302.水库容积总库容(校核洪水位以下库容) 万m3980.00正常蓄水位以下库容万m3431.70防洪库容万m3921.00防洪高水位至防洪限制水位调节库容万m3正常蓄水位至死水位兴利库容万m3死库容万m358.903.水量利用系数%87三、下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量m3/s2231相应下游水位m665.52.校核洪水位时最大泄量m3/s3654相应下游水位m666.33.调节流量(P= %)m3/s38.7水电站满载发电流量相应下游水位m665.14.最小流量m3/s6.9基荷发电流量第一章综合说明1.1 流域概况都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段为马尾河流域下游小水电梯级开发的五个电站之一马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段电站交通方便有简易公路到达坝固镇并经大坝通往右岸下游的甲丹等村寨1.2 水文气象1.2.1水文及气象都匀市位于贵州省南部苗岭南坡东经107o47′北纬25o51′～26o26′东邻丹寨县、三都水族自治县南抵独山县、平塘县西接贵定县北靠麻江县马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段马尾河的主流谷江河发源于苗岭中段最高峰斗蓬山（海拔1961m）南麓自贵定县摆洗村向东流约1km进入都匀市境内弯河寨经谷江后称谷江河流至陆家寨与杨柳街河及摆楠河汇合后由北向南贯穿都匀市区市区河段又称剑江河市区南端马尾以下称马尾河该河段落差较大宜建小型水电站充分利用水资源发展低能耗电力都匀地区气候属中亚热带湿润气候温和湿润雨量充沛明英电站坝址以上流域内有都匀气象台属国家基本站点具有1958年～2001年共41年资料资料项目齐全代表性好根据都匀气象台资料都匀地区多年平均气温15.9℃极端最高、最低气温为36.3℃（1966年8月17日）与-6.9℃(1977年1月30日) 月平均最高、最低气温为24.3℃(7月份)和5.6℃(1月份)无霜期237～328d平均289d多年平均相对湿度79%平均水面蒸发量800mm（E601蒸发器）陆面蒸发量650mm洪水期多年平均最大风速13.3m/s洪水期50年重现期的最大风速19.5 m/s风区长度1.5km流域内有文峰塔水文站杨柳街、谷江、朗里、王司雨量站朗里雨量站有1965～2000年共36年降水资料多年平均降水量为1428.6mm都匀市区上游4个雨量站（含朗里雨量站）多年平均降雨量为1422.7mm在水资源调查评价中将多年平均值乘以0.8的修正系数以与周围各站协调明英电站坝址下游下司水文站控制流域面积2159km2为桃花坝址以上流域面积的2.24倍下司站有1959～1998年共39年（缺1970年）实测水文资料资料整编质量及代表性较好可用于水文水利计算P=2%、1%、0.5%的洪峰流量为3030、3572、4114 m3/s 枯季五年一遇施工洪水流量为194.5 m3/s年输沙量为2631 m3泥沙浮容重6.5 kN/m3泥沙内摩擦角30o1.2.2水文气象及径流条件都匀地区气候属中亚热带湿润气候温和湿润雨量充沛根据都匀市气象站1958年至2001年实测统计多年平均气温15℃极端最高气温36℃极端最低气温-6.9℃多年平均降雨量14210.6mm年最大降雨量1840mm年最小降雨量960mm日最大降雨量100mm多年平均水温12℃极端最高水温24℃极端最低水温3℃洪水期多年平均最大风速13.3m/s水库控制流域面积983km2多年平均径流量 13.4 m3/s4月～10月为汛期11月～ 3 月为枯水期明英水电站工程水工建筑物主要在枯水季节施工明英电站坝址以上4.5km在建的桃花电站集雨面积964km2装机容量3×3000kW调节库容为1792万m3而明英电站集雨面积983km2与桃花电站相差19km2不到2%区间没有大的支流及引水工程故明英电站的水能计算应以桃花电站调节后的径流量为基础推求水能参数而桃花电站对明英电站的洪水没有影响枯水期最大洪峰流量有桃花电站的控制所以其枯水期最大洪峰流量为桃花电站发电机组尾水流量与明英电站到桃花电站区间径流量之叠加对本工程的施工导流有所影响第二章工程地质2.1 地形地质2.1.1 测区地质测区位于贵州南部是贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带主要山峰河谷的走向与背向斜轴向一致背斜宽坦形成山岭向斜狭窄形成河谷为典型的隔槽式褶皱山区本区发育的断层主要有①蔓洞逆断层：位于测区东北蔓洞至兴仁一带走向北东区内长约32km产状129°∠60°断距700～1000m；②造纸山断层：位于王司背斜南端北起新场南止于潘洞附近长仅9.5km产状97°∠60°断层北端具有强烈的重晶室化、白云石化及微弱的硅化两盘志留系页岩的拖曳小褶曲发育这两个断层距离水库区均较远对大坝的稳定及水库的渗漏基本无影响此两断层在挽近无活动迹象属稳定型地质构造2.1.2 工程区地质工程区地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带左岸地形较为平坦右岸多为陡岩以中低山地貌为主地面一般海拔800～1100m相对高差100～300m库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的"U"型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m水库不存在可渗漏邻谷库区内地下水向河流补给有较好的水文地质条件库区内库岸相对稳定无大型固体径流源不存在水库诱发地震的条件工程地质条件较好2.2 区域及水库地质2.2.1 地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的"U"型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m2.2.2地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层可分为上下两段2.2.3地质构造库区范围无区域性地质构造通过局部发育有次一级断裂对水库稳定及库区蓄水无影响2.2.4水文地质库区河流流向近北东30°地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主岩性主要为厚层块状白云岩地下水埋藏较浅泉点出露高程均高于河流两岸山体地下水向河流补给水库周边无低矮邻谷两岸山体宽厚不存在邻谷和库区渗漏问题2.2.5库区工程地质评价库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库岸相对稳定由于库区为宽谷型河谷故不存在水库浸没问题工程区地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主地下水埋藏较浅地下水位较高两岸山体均有地下水出露且均多高于河水水位水库两岸山体雄厚库区内又无大的垂直河床方向的构造发育库区成库条件良好无绕渗及邻谷渗漏之忧总之水库不存在可渗漏邻谷库区内地下水向河流补给有较好的水文地质条件库区内库岸相对稳定无大型固体径流源不存在水库诱发地震的条件工程地质条件较好2.3库区工程地质2.3.1 地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的"U"型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m2.3.2地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层可分为上下两段现由新到老分述如下：第四系（Q）：以坡积、冲积、崩积、残积层为主成份为砂、粘土、砂卵石、碎石及块石等松散堆积物厚0～10m炉山组上段（?3l2）：为浅灰、浅灰微带红色厚层粗晶白云岩夹暗色白云岩下部20～100m为含砾鲕状白云岩夹浅灰色白云岩底部还有一层黄绿色粘土质砂砾岩厚62～694m炉山组下段（?3l1）：为浅灰、灰白带肉红色厚层中晶白云岩夹深灰色白云岩底部常有含砾鲕状白云岩一层（与中统分界的标志）或多孔白云岩夹少量白云岩白云岩中含被重结晶破坏过的白云岩砾石向上每隔50～100m夹有含砾鲕状白云岩一层厚421～826m2.3.3地质构造库区范围无区域性地质构造通过局部发育有次一级断裂对水库稳定及库区蓄水无影响2.3.4水文地质库区河流流向近北东30°地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主岩性主要为厚层块状白云岩地下水埋藏较浅泉点出露高程均高于河流两岸山体地下水向河流补给地下水一般流量10～90 l/s地下水径流模数3.01～6.43 l/ s﹒m22.3.5库区工程地质评价库区范围无区域性地质构造通过局部发育有次一级断裂对水库稳定及库区蓄水无影响库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库岸相对稳定由于库区为宽谷型河谷故水库浸没问题不严重库区河流流向近北东30°岩层走向主要为北东0°～10°与河流流向大体一致工程区地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主地下水埋藏较浅地下水位较高两岸山体均有地下水出露且均多高于河水水位水库两岸山体雄厚库区内又无大的垂直河床方向的构造发育库区成库条件良好无绕渗及邻谷渗漏之忧总之水库不存在可渗漏邻谷库区内地下水向河流补给有较好的水文地质条件库区内库岸相对稳定无大型固体径流源不存在水库诱发地震的条件工程地质条件较好2.4坝区工程地质坝址区地形为近横向宽浅的不对称"U"型谷右岸多为陡岩左岸地形较为平坦地形坡度约15°～25°河流坡降4.2‰坝区出露地层为第四系（Q）、寒武系上统炉山组上段（?3l2）现由新到老分述如下：第四系（Q）：为砂土、亚粘土、粘土夹碎石、卵砾石等厚度0～5.0m寒武系上统炉山组上段第四层（?3l2-4）：出露岩石为浅灰带肉红色厚层到块状细-中晶白云岩细小晶洞较发育局部有硅化现象厚度>100.0m寒武系上统炉山组上段第三层（?3l2-3）：出露岩石为深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩岩体节理裂隙较发育厚75.0m寒武系上统炉山组上段第二层（?3l2-2）：出露岩石为浅灰色中厚层白云岩夹薄层灰质白云岩厚34.0m寒武系上统炉山组上段第一层（?3l2-1）：出露岩石为灰白带肉红色中厚层至厚层微-细晶白云岩厚度>100.0m岩层总体倾向NE倾向上游偏右岸倾角24～31°坝区构造较简单无区域性断裂及褶皱发育仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层2.5枢纽区工程地质坝区构造较简单无区域性断裂及褶皱发育仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层距离大坝较远对水库蓄水及稳定均无影响近坝区两岸山体雄厚无低矮邻谷存在坝区岩性以白云岩为主岩体节理裂隙发育岩溶弱发育无深部基础渗漏之忧局部沿裂隙或开挖破碎带渗漏经基础固结及帷幕灌浆后能达到稳定及防渗要求坝后河床基岩裸露岩体中至弱风化未见断裂构造发育岩体垂直弱风化深 3～5m节理裂隙发育岩体完整性一般岩体抗冲刷力一般推荐值如下：白云岩：（强风化）a=1.6～1.9 抗冲流速2m/s（弱风化）a=1.4～1.5 抗冲流速3m/s2.6 岩体力学参数坝区地层为寒武系上统岩炉山组上段地层出露岩石为白云岩及灰质白云岩岩体节理裂隙发育且局部有细小晶洞发育根据《水利水电工程地质手册》及《岩石力学参数手册》建议微-弱风化岩体物理力学参数如表3-3：表2-1 岩石物理力学指标推荐值岩石类别白云岩灰质白云岩抗压强度（Mpa）干燥5545饱和4530弹性模量(Gpa)干燥5045饱和4740泊桑比μ0.22~0.240.22~0.24抗剪断强度指标fR0.90.9C(Mpa)0.50.5抗剪强度指标f0.750.75纯摩（层面）0.550.5抗冲刷系数1.452.7 天然建筑材料大坝枢纽及厂房扩建工程共需砂石料约2.5万m3为方便施工减小投资特选定以下两个料场：1、Ⅰ料场（主料场）：该料场位于大坝下游左岸距大坝320m需新建公路200m；出露岩石为?3l1地层灰白带肉红色厚层至块状细-中晶白云岩局部有细小晶洞发育岩体节理裂隙发育物理力学性质参考值：密度(2.77g/cm3)、饱和抗压强度(50MPa)其物理力学性质较好储量相对较少且距离大坝相对较远可作为备用砂石料场有用层储量约15.6万m32、Ⅱ料场（备用料场）：该料场位于大坝上游右岸距约大坝310m有简易公路通往；出露岩石为?3l2地层浅灰带肉红色中厚层至厚层中-粗晶白云岩岩体节理裂隙发育局部为铁质浸染物理力学性质参考值：密度(2.75g/cm3)、饱和抗压强度(45MPa)其物理力学性质较好交通方便储量丰富且较易开采是理想的砂石料场有用层储量约179.6万m3两个料场砂石料总有用层储量约195.2万m3 为大坝枢纽工程工程所需砂石料的10倍以上储量丰富完全能够满足工程所需各料场的砂石储量如表2-2：表2-2 砂石料储量表料场编号勘察精度建材类别岩(土)性产地名称产地高程（m）地形坡度产地面积(万m2)平均厚度有用层储量(万m3)无用层储量(万m3)运距及开采条件有用层（m）无用层（m）Ⅰ详查砂石料白云岩坝下游左岸680～72715-5000.819.53.115.62.5距大坝约320m需新建公路200m开采较方便Ⅱ砂石料白云岩坝上游右岸705～78625-3505.731.52.6179.614.8距大坝约310m有简易公路开采方便2.8 工程地质评价坝址区地形为近横向宽浅的不对称"U"型谷右岸多为陡岩左岸地形较为平坦地形坡度约15°～25°两岸多为岩质边坡边坡较稳定河床段覆盖层厚约0～3m主要为亚砂土夹岩屑、碎石、块石砂卵砾石层等冲积、洪积、残坡积物坝址两岸岩层产状91°～102°∠24°～31°岩层倾上游偏右岸坝区构造较简单无区域性断裂及褶皱发育仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层距离大坝较远对水库蓄水及稳定均无影响近坝区两岸山体雄厚无低矮邻谷存在坝区岩性以白云岩为主坝肩、坝基岩体为?3l2-4及?3l2-3浅灰带肉红色厚层到块状细-中晶白云岩及深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩岩体节理裂隙发育岩溶弱发育无深部基础渗漏之忧局部沿裂隙或开挖破碎带渗漏经基础固结及帷幕灌浆后能达到稳定及防渗要求坝后河床基岩裸露出露地层为?3l2-3地层出露岩石为深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩岩层倾上游偏右岸岩体节理裂隙发育裂面均为砂泥质冲填岩体中至弱风化未见断裂构造发育岩体垂直弱风化深 3～5m节理裂隙发育岩体完整性一般岩体抗冲刷力一般推荐值如下：白云岩：（强风化）a=1.6～1.9 抗冲流速2m/s（弱风化）a=1.4～1.5 抗冲流速3m/s第三章工程任务及规模明英电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段距离明英2.5km、坝固镇5km为满足泄洪的要求大坝按4级建筑物设计设计洪水标准为30年一遇设计非常校核洪水标准为200年一遇洪水标准校核相应下泄流量分别为2231m3/s 1和3654 m3/s第四章工程布置及建筑物4.1坝轴线、坝型的确定4.1.1坝轴线的确定方案一：坝轴线取在上游如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面呈对称的"U"型河谷地质属稳定型地质构造岩层总体倾向上游致使左岸以顺向边坡为主库区两岸坡度为10°-20°之间植被较为发育库区河流两岸有两级阶级分布坝轴线较长库容小比较开阔开挖量大工程成本高宜修重力坝且筑坝的材料需求大方案二：坝轴线取在中游如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面左右岸呈对称的"U"型河谷岩层总体倾向上游致使左岸以顺向边坡为主库区两岸坡度为10°-20°之间植被较为发育库区河流两岸有两级阶级分布库容相对较大淹没耕地面积较小右岸有悬崖部分层理破坏大破碎带多坝轴线适中投资减少工期缩短宜修重力坝方案三：坝轴线取在下游如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面左右岸呈对称的"U"型河谷岩层总体倾向上游致使左岸以顺向边坡为主库区两岸坡度为10°-20°之间植被较为发育库区河流两岸有两级阶级分布下坝线左坝坝岸较长工程量较大左坝岸占有耕地工程成本高综上所述：根据各坝线的位置进行综合性比较最终确定中坝线为坝轴线4.1.2 坝型选择1、土石坝修筑土石坝坝身不能溢流必须修建溢洪道导致建筑物分散不利于管理施工导流条件差围堰时要修筑导水隧洞或明渠导流工程成本高土料运输受气候的影响大土石坝的填筑材料为散粒体结构抗剪强度低防渗处理工作大颗粒间粘结力小土石坝的抗冲能力低颗粒间存在较大的孔隙导致产生沉降2、拱坝拱坝对地形的要求需要坝址上游宽阔左右岸对称岸坡平顺无突变该处是宽浅的不对称"U"型谷不能修筑拱坝3、重力坝重力坝对地形、地质条件适应性好任何形状的河谷都可以修建重力坝枢纽泄洪及导流问题容易解决结构简单体积大有利于机械化施工传力系统明确便于分析与设计运行期间的维护及检修工作量较少建筑物布置集中便于管理综上所述:根据重力坝土石坝和拱坝的特点进行综合性比较最终选择混凝土重力坝4.2非溢流重力坝的设计4.2.1 剖面设计（一）基本剖面的设计根据重力坝的荷载特点与工作特点基本剖面为三角形如图2-1所示表2-1 正常蓄水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力折减系数α抗剪断参数f'抗剪断凝聚力c'24.30m6.50m17.80m0.830.08m0.251.0（二）实用剖面的确定4.2.1.1坝底高程、坝底宽度的确定根据地形图资料得河底高程为668m由地质资料可知该坝坝址覆盖层厚度为0-3m弱风化层厚度为3-5m所以开挖深度为5m水深4m河底高程664m坝底高程为659m根据工程实践经验下游坝坡坡率m=0.6-0.8取m=0.8则坝底宽度B=30.08m4.2.1.2坝顶宽度的确定因为要考虑交通要求所以宽度取6m4.2.1.3坝顶高程该工程属于小（1）型坝的安全级别为4级正常蓄水位时：hc取0.3校核洪水位时：hc取0.2坝顶高程：1）设计洪水位时风速V=19.5m/s 吹程D=1500m 波高：波长：壅高：因为所以所以正常蓄水位对应的坝顶高程为684.86m2）校核洪水位时风速V=13.3m/s 吹程D=1500m波高：波长：壅高：因为所以校核洪水位对应的坝顶高程为692.10m所以相比之下取校核洪水位对应的坝顶高程为692.10m为坝顶高程4.2.1.4细部结构帷幕灌浆：根据要求帷幕中心线距上游坝面6.25m设置一排帷幕孔距4m廊道：选用城门洞形宽3.5m高4m廊道底面距坝基面为4m廊道距上游面4m4.2.2坝体强度和稳定承载能力极限状态验算4.2.2.1荷载组合计算11、荷载组合计算：1）、坝体自重:2)、静水压力表2-2 校核洪水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力折减系数α32.14m7.30m24.84m0.830.080.25上游水压力：下游水压力：3）、扬压力：。
水利水电工程毕业设计
第二节 溢流坝段设计
2.1溢流坝剖面拟定 （1）坝顶采用三圆弧段WES剖面，见下图：
b3
b1=0.175Hd
b2
b2=0.276Hd
b1 O b3=0.2818Hd
R2 R1 R3
R1=0.5Hd R2=0.2Hd R3=0.04Hd
X xn= kHns－1 Y
计算有：消力池池深0.97m；消力池长度为L = 15.96 m； 海漫长度 Lp
= 25.0 m。
第三节 非溢流坝设计
3.1剖面设计
上游坝坡宜采用1:0.2~1:0，取m1＝0；下游坝坡宜采用1:0.8~1:0.6，
取m2＝0.7；坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，在这里我们取7.3m。坝
1.133 0.850 3.800
185.387 445.06 1382.535
W4 1940.4 4.850
9410.94
W5 116.46 4.000
-465.85
M =16773.102 KN m
2.2冲砂闸下游消能计算 所给资料中因无消能防冲建筑物洪水设计重现期的流量资料，故
第二章 冲砂闸设计
由所给地质资料可知，河床两岸表层分布为砂壤土，为防止泥沙 在进水闸进水口处淤积，减少泥沙被进水闸引水时携带入渠，故需要 在进水口的相邻位置设置冲砂闸。为使冲砂闸有较好的冲砂效果，冲 砂闸设在来水正对方向。 根据设计基本资料及泄水建筑物宣泄洪水要求，初拟冲砂闸底板 高程为3040.9m，布置单孔冲砂闸，闸孔为1.50*2.00（宽*高），采 用平面钢闸门，闸孔形式采用宽顶孔口形式。
7.3
U1
9.1 7.1
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坝后式水电站毕业设计5.1 设计内容5.1.1 基本内容5.1.1.1 枢纽布置(1) 依据水能规划设计成果和规范确定工程等级及主要建筑物的级别；(2) 依据给定的地形、地质、水文及施工方面的资料，论证坝轴线位置，进行坝型选择；(3) 论证厂房型式及位置；(4) 进行水库枢纽建筑物的布置(各主要建筑物的相对位置及形式，划分坝段)，并绘制枢纽布置图。
5.1.1.2 水轮发电机组选择(1) 选择机组台数、单机容量及水轮机型号；(2) 确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za)；(3) 选择蜗壳型式、包角、进口尺寸，并绘制蜗壳单线图；(4) 选择尾水管的型式及尺寸；(5) 选择相应发电机型号、尺寸，调速器及油压装置。
5.1.1.3厂区枢纽及电站厂房的布置设计(1) 根据地形、地质条件、水文等资料，进行分析比较确定厂房枢纽布置方案；(2) 根据水轮发电机的资料，选择相应的辅助设备，进行主厂房的各层布置设计；(3) 确定主厂房尺寸；(4) 副厂房的布置设计；(5) 绘制主厂房横剖面图、发电机层平面图、水轮机层和蜗壳层平面图各一张。
5.1.2 选作内容5.1.2.1 引水系统设计(1) 进水口设计。
确定进水口高程、型式及轮廓尺寸；(2) 压力管道的布置设计。
确定压力管道的直径；确定压力管道的布置方式和各段尺寸；5.2 基本资料本水电站在MD江的下游，位于木兰集村下游2km处。
坝址以上流域控制面积30200km2。
本工程是一个发电为主，兼顾防洪、灌溉、航运及养鱼等综合利用的水利枢纽。
电站投入运行后将承担黑龙江东部电网的峰荷，以缓解系统内缺乏水电进行调峰能力差的局面。
本工程所在地点交通比较方便，建筑材料比较丰富，是建设本工程的有利条件。
电站地理位置图见图5-1。
图5-1 电站地理位置图5.2.1 自然条件5.2.1.1 流域概况MD江近南北方向，全长725km，河道平均坡降1.39m‰，总落差1007m。
流域面积37600km2，呈南北向狭长形。
MD江流域两岸支流分布均匀，水网的形状呈树枝状，多数支流短而湍急。
5.2.1.2 气象MD江流域属于大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。
坝址处无气象观测资料，故借用了附近观测站的资料。
根据历年资料统计，最高气温37.5℃，最低气温-45.2℃，多年平均气温3.03℃。
风速在3~5月较大，冬季多西风，夏季多西南风和东南风。
7~9月多年平均最大风速13m/s，最大风速20m/s。
最大冻土深度1.89m，最大冰厚1.28m。
多年平均降雨量528mm，其中71.8%集中在6~9月。
5.2.1.3 水文坝址处无实测水文资料，但其下游32km处有一水文站，自1954年7月开始观测，有24年实测资料。
该水文站处集水面积30600km2，比坝趾处的集水面积多400km2，且区间没有大的支流汇入。
故本电站可直接应用其实测资料进行水文分析。
本流域洪水主要发生在7、8月份，一次洪水一般由三天降雨产生。
洪水多为单峰型，有的年份为双峰型。
一次洪水历时6~19d，其中涨水历时1~7d，一次洪水过程中洪量主要集中在7d。
经分析比较，本电站的洪水采用1964年典型，推算得出各种频率的洪水过程线，见表5-1。
本电站的下游已修筑堤防，能防1964年洪水(1964年洪峰Q M=7920m3/s)，所以本电站放流以不超过8000m3为宜。
35.2.1.4 泥沙电站所在河流为少沙河流，泥沙资料较少，故将牡丹江站作为本水库的入库站。
从牡丹江市站泥沙资料可知，泥沙分配与洪水一致，集中在汛期。
经计算，本水库多年平均悬移质入库输沙量为75.5万t，本流域无推移质测验资料，经分析比较，确定本水库推移质输沙量占悬移质输沙量的10%，排沙比为7%，悬移质和推移质的干容重为1.1t/m3本水库的地形特征为河谷型水库，淤积状态主要考虑带状淤积。
5.2.1.5 工程地址(1) 水库区工程地质水库周边山体边坡坡度，一般为30°~50°，相对比高100m~200m，部分地段有些陡壁。
水库周边山体岩石主要为花岗岩，岩石较坚硬完整，渗透性弱，风化浅。
覆盖不厚，植被良好。
故水库蓄水后，库区无永久性渗漏问题，也不会产生大体积塌方与滑坡，固体径流来源少。
本地区地震基本烈度为6度。
(2) 枢纽区工程地质坝址区河流迂回曲折，坝址上游木兰集附近河流近东西向，自西向东流，至距坝轴线上游0.5km处转为北西向，至坝址下游又转为近南北向流出坝址。
坝址呈不对称U型河谷，右岸为凹岸，因受河流冲蚀，山势陡峻，山体雄厚，附近虽有一垭口，但地势较高。
岭顶最低点高程为247.5m。
左岸为河流堆积的凸岸，有一、二级阶地，相对高度分别为5m~10m及10m~28m，宽度分别为50m及300m，坝头为一条形山脊，岸坡坡度北侧15°~25°，南侧20°~45°，山体中部被F1大断层带横切，形成一低矮的垭口，垭口最低点高程为194.6m，二坝设于此处。
坝址基岩为下元古界混合花岗岩，后期穿插有中、酸性岩脉。
第四系冲洪积层，分布于河谷两岸漫滩及阶地上，河谷砂砾石厚0.5m~3m；一、二级阶地覆盖层厚6~17m，上部为粘性土，下部为砂砾石层，一、二级阶地粘性土分别后1~2m 及5~16m，二级阶地砂砾石层厚2.5m~8.5m。
坝区地质构造以断裂为主，主要构造方向近南北向，分述如下：(i) 南北向断层，如F1、F6、F7、F8及F2、F5等，均在左岸垭口通过。
F1断层带宽30m~60m，倾向SE、倾角60°~75°，由数条小断层组成，每条小断层宽0.2~1.2m，由破碎岩块及断层泥组成，各条小层间的岩体未见构造异变，但表部岩石强烈风化成砂状。
(ii) 北东向断层，一般走向NE25°~35°，倾向东南，其中F11、F30倾角大于80°，宽度小于1m。
F9倾角为5°~20°，破碎带宽0.1~0.8m，夹灰白色断层泥和碎屑。
(iii) 北西向断层，走向NW325°~335°，倾向SW或SE，倾角65°~85°，一般宽0.25m~0.4m。
坝区岩脉走向NW300°~350°，倾角一般大于70°，宽度较大，从0.5m到数10m。
与混合花岗岩接触部位破碎，完整性较差。
坝区混合花岗岩裂隙较发育，延伸较长，有的达30~80m，平行间距0.5~1m。
表部张开有泥质充填，地表20m以下多闭合。
位于弱风化带以下的缓倾角节理，基本趋于闭合，有的有钙质薄膜，未见泥质充填。
坝区混合花岗岩为粗粒结构，受本身结构和矿物成份的影响，较易风化。
各部位的风化深度差异很大，一般由右岸向左岸风化深度逐渐加大，如河床深度5m~20m，而左坝肩风化深度为25m~50m，二坝处风化深度达52m~65m。
混合花岗岩与混凝土的抗剪断试验，求得强风化岩与混凝土的摩擦系数为0.85，凝聚力为1~3.2kg/cm2；弱风化岩相应为0.7及1.8~3.6kg/cm2。
坝区基岩裂隙潜水，含水层性能受构造和岩石裂隙发育程度及充填物的控制。
单位吸水率随深度增加而减小。
全风化岩渗透系数为5~18m/d，强风化岩及弱风化岩的吸水率分别为0.36~0.11L/min及0.01L/min。
(3) 坝区主要工程地质评价(i) 坝址第四纪覆盖层、河床部份较薄，一般0.5~5m，均予挖除。
一、二级阶地部位较厚，总厚6~17m，上部为粘性土，厚2~10m，下部为砂及砂砾石。
粘性土为中等压缩性土，力学强度较高，未发现有淤泥和粉砂夹层，此部位若建土坝，除心墙部位外，可不必挖除，仅清除耕植土即可。
(ii) 混凝土坝段内坝基的断层，因规模不大，倾角较陡，可用混凝土塞作工程处理。
(iii) 混凝土坝拟建基于弱风化岩中下部，堆石坝心墙可建于强风化岩。
(iv) 二坝坝基受F1大断层影响，风化较深，但下挖5~7m即为块状风化岩，此种岩石在作管涌试验时，水力坡降达到30，未见异常情况，故心墙可建基于此岩石上。
(4) 建筑材料建筑材料分为砂石料和土料，其料场情况为：(i) 砂砾石料砂砾石料主要有两个料场：料场1：位于坝下游3.2~5km，无效储量194万m3，有效储量325万m3。
料场2：位于坝下0.5~1.8km，无效储量202.6万m3，有效储量486万m3。
上述砂砾料质量较好，除砂含泥量超过标准外，其余指标均符合要求。
(ii) 土料位于坝上游右岸0.5~2km范围内，有三个料场，储量计206万m3，粘性含量19%~35%，天然含水量约高出最优含水量2%~3%。
5.2.2 水利、动能5.2.2.1 地区经济概况本电站供电涉及的地区内，是当地的工业、煤炭、商品粮基地和木材产区。
为使水库挡水后，在正常高蓄水位下，水库末端淹没损失最小，且充分利用本河段的水能资源，故正常高蓄水位定为218m。
5.2.2.2 电力系统概况及负荷资料本地区电力负荷非常紧张，电网严重缺电，影响了国民经济的发展。
为此除设想在本地区建设一些大火电厂外，还须建设相当容量的水电站在系统内担任峰荷，故急需LH水电站投入运行。
本电站的设计保证率为90%。
本地区电力网近期各月最大负荷见表5-2。
5.2.2.3 综合利用要求(1) 防洪。
在1960年型洪水情况下，考虑水文预报，水库预泄，则下游城市的防洪标准有所提高。
(2) 灌溉。
灌溉设计水平年按1985年计，坝址以上灌溉用水过程线见表5-3。
灌溉用水对建筑物没有要求，可在计算入库净流量中扣除。
坝址下游的灌溉用水，不需要从水库直接引水，水电站的放流已能满足灌溉用水约20m3/s的要求。
(3) 航运。
目前暂属未通航的河流，将来梯级电站建成后，航运条件得到改善。
根据省航运部门的意见，在该电站枢纽考虑预留过船建筑物的位置。
(4) 工业和城市用水。
每月耗水量为304万m3。
工业及城市用水在本水库上游，对枢纽建筑物没有要求，只是在入库净水量中予以扣除即可。
(5) 养鱼。
水库水面面积按10万亩计，则年产鱼约750t。
在综合考虑以上因素之后，确定本电站的装机容量为500MW，水头范围为30～65m，设计水头为50m。
— —66 5.2.3 资料图16017018019020021022050100150200面积（）高程图5-2 水库水位面积容积曲线— —671601651701000015000流量（m /s ）水位（m图5-3 坝址下游水位流量关系曲线18001900200021002200负荷(MW)图5-4 电力网近期冬日负荷曲线坝址地区地形图见附图7，坝轴线地质剖面图见附图8。
5.3 设计指南5.3.1 枢纽布置首先根据给定的设计资料查相应的规范，确定工程等别及重要建筑物的级别。