沙溪口墩配筋图水轮机层蜗壳层计算书
第二章 水轮机的蜗壳、尾水管(2013.3
3、蜗壳进口断面平均流速
Q 进口断面流量： Qc max 0 360
Qmax——水轮机的单机最大引用流量。 Vc↑→Fc↓→hw↑；Vc↓→Fc↑→hw↓； 一般由Hr—VC曲线确定VC。(课本图2-8）
三、水流在蜗壳中的运动规律
水流进入蜗壳后，形成一种旋转运动(环 流)，之后进入导叶。水流速度分解为Vr、 Vu(课本图2-9）。 进入座环时，按照蜗壳的要求，水流均匀、 轴对称入流的要求，Vr=常数。
4、尾水管的高度 与水平长度
尾水管的总高度和总长度是影响尾水管性能的重 要因素。 h=h1+h2+h3+h4 h1，h2由转轮结构确 定，h4肘管高度确定，不易变动。h取决于h3。 h3大→hw小→ηw大→开挖加大，工程投资大； L：机组中心到尾水管出口，L大→F出大→V出 小→ ηw大→厂房尺寸加大，一般L=( 3.5～ 4.5) D1。 推荐尾水管尺寸：表2-1
Qmax Vr Da b0 Da：座环外经
圆周流速Vu的变化规律，有两种基本假定：
(1) 速度矩Vur=Const 假定蜗壳中的水流是一种轴对称有势流，忽略 粘性及摩擦力，Vu会随r的增加而减小。 (2) 圆周流速Vu=Const：即假定Vu=Const
四、蜗壳的水力计算
水力计算的目的：确定蜗壳各中间断面的 尺寸，绘出蜗壳单线图，为厂房设计提供 依据。已知：
第二章水轮机的蜗壳、尾水管 及气蚀
第一节 蜗壳的型式及其主要参数选择
一、蜗壳设计的基本要求
（1）过水表面应光滑、平顺、水力损失 小； （2）保证水流均匀、轴对称地进入导水 机构； （3）水流在进入导水机构前应具有一定 的环量，以保证在主要的运行工况下水流 能以较小的冲角进入固定导叶和活动导叶， 减小导水机构的水力损失；
蜗壳计算讲解
第五章 蜗壳45 蜗壳形式与其主要尺寸的选择现代的中型及大型水轮机都是用蜗壳引导进水的。
各种水力实验中所进行的试验指出，设计合理的蜗壳，它的引水能力及效率与小型水轮机所采用的明槽式装置及罐式机壳相比较并无明显的降低。
蜗壳的优点是可以大大缩短机组之间的距离，这在选择电站厂房的大小时，有着很大的意义。
从蜗壳的研究当中，可以确定各种不同水头下蜗壳内的最佳水流速度，最合理的蜗壳形式，经及制造它的材料。
大部分的转桨式及螺桨式水轮机都采用梯形截面的混凝土蜗壳。
目前设计混凝土蜗壳的最高水头是30～35公尺。
然而，有很多大型水电站，在水头低于35公尺时还应用金属蜗壳。
轴向辐流式水轮机通常采用金属蜗壳，按照水头及功率的不同，金属蜗壳可由铸铁或铸钢浇铸（图62），焊接（图63）或铆接而成。
图64所示是根据水轮机的水头及功率，对于各种不同型式蜗壳通常所建议采用的范围。
蜗壳的大小决定了它的进水截面，而进水截面是与所采取的进水速度有关的。
最通用的进水速度与水头之间的关系，对于12～15公尺以下的水头来说如下式所示：H k v v c = (84)式中 c v —蜗壳中的进水速度；H —有效水头；v k —速度系数，约为1.0。
中水头或高水头则常应用下列关系：30v c H k v = (85)如果把列宁格勒斯大林金属工厂和其它制造厂所出品的中水头及高水头水轮机的现有蜗壳进水速度画在圆上，那么对于水头超过12～15公尺时，我们可得符合下式的曲线：30c H v 5.1=然而，有许多由列宁格勒斯大林金属工厂及外国厂家制造的良好的蜗壳，进水速度大大超过了所示的数值。
图65所示为根据有效水头选择蜗壳进水速度用的诺模图，此图是根据上述的公式而做成的。
46 蜗壳的水力计算当工质—水，流经水轮机的运动机构—转轮时，由于运动量的变化而产生流体能量的转变。
这可用水轮机的基本方程式来表示：gh ηu v u v r u u 2211=-由蜗壳所产生的环流（旋转）及速度v u1只与当时一瞬间的流量Q 和蜗壳尺寸有关。
水中墩墩身模板计算书
水中墩墩身模板计算书一、设计简介水中墩是指PM25#、PM26#及PM29#墩。
墩身为空心薄壁墩，墩身高度在31.67m ～36.28m 之间。
二、模板设计参数根据施工计划，水中墩墩身的单节浇筑高度最大按10m 控制。
墩身砼采用泵送砼，要求墩身砼浇筑速度v 控制在2m/h 以内；墩身砼坍落度按照满足泵送要求下限即可，一般要求泵送砼坍落度控制在12cm 左右，根据规范要求，砼坍落度影响修整系数K 2取为1.15；砼中需要掺加具有缓凝作用的外加剂，外加剂影响修整系数K 1取为1.2；砼的初凝时间t 0为6h 。
模板面板采用δ＝6mm 钢板；竖向龙骨为[8槽钢，间距25cm ；横向龙骨为双肢[14a 槽钢，间距最大为90cm ；拉杆采用φ28mm 的45号钢，横向间距按1.5m 控制。
三、模板面板验算1、面板强度验算⑴混凝土侧压力P ＝0.22γt 0K 1K 221v＝0.22×25×6×1.15×1.2×212＝64.41KN/m 2⑵计算荷载q ＝1×64.41×1.2＋1×2×1.4＝80.092KN/m ＝80.092N/mm由于竖向龙骨的间距为25cm,则均布荷载产生的弯矩：M ＝2101ql ＝101×80.092×2502＝500575N ·mm 面板为δ6mm 钢板，其抗弯截面模量：W ＝261bh ＝61×1000×62＝6000mm 3 σ＝WM ＝83.43MPa ＜188.5MPa 2、面板挠度验算ωmax ＝EIql 1284＝34610001051.212812250092.80⨯⨯⨯⨯⨯⨯ ＝0.65mm ＜1.5mm以上验算表明，面板采用6mm 厚钢板，外背25cm 的竖向龙骨，面板的弯矩和挠度均满足规范要求，竖向龙骨间距布置合理。
蜗壳计算
第二节 蜗壳计算一、 蜗壳形式、进口断面参数选择1、蜗壳形式选择由于应力强度的限制，钢筋混凝土的蜗壳只能在40m 水头以下的电站中采用，而对于40m 以上水头的电站来说，只能采用金属蜗壳。
根据原始资料，本次设计电站的最大水头为95m ，故应选择金属蜗壳。
2、蜗壳进口断面参数选择 （1） 包角ϕ的选择混凝土蜗壳包角ϕ通常选择在270~180之间，而金属蜗壳的包角通常在350~340之间，故选取包角345ϕ︒=。
（2） 选择进口断面平均流速0v进口断面平均流速v-可以选择大一些，这样可以减小蜗壳尺寸，但过大的增加0v 又会增加损失从而降低水轮机效率，减少水轮机的输出功率，故应尽量合理选择。
v-=＝0.86⨯81=7.74（m/s ） 参【1】P119K 为蜗壳的流速系数，与水头有关，查得0.86 参【2】P120 图（5-14） H 为水轮机设计水头。
（3） 确定进口断面的流量0Q 计算公式如下：000111360360T QQ Q D ϕϕ==限=⨯3603451.247⨯4.52⨯81 =217.8 m 3/m 参考【2】P 124ϕ0为进口断面的包角。
（4）计算进口断面面积0F 计算公式如下： 000v Q F ==74.78.217=28.14 ㎡/s （5）计算进口断面半径0ρ计算公式如下： πρ00F ==π14.28=3 m 参考【2】P 124（6）确定座环内外径D a 、D bmr m K m D mD b a 4.015.0615.7==== 参考【2】P 128表2-16（7） 确定碟形边锥角α由座环工艺决定，一般取55α︒=。
（8）计算碟形边高度h 计算公式如下：202sin 22b h ktg r αα=++ =1.26/2+0.15255sin15.0255tg 2⨯⨯+⨯ =0.9mb 010b ⨯=D =4.5⨯0.28=1.26 m（9）计算碟形边半径0r计算公式如下： k D r a+=20=7.15/2+0.15=3.72 m 固定导叶外切圆半径r a = D a /2=7.15/2=3.58 m（10）确定进口断面的中心距α0 计算公式如下： 22000h r a -+=ρ =22.90372.3-+=6.55 m（11） 计算进口断面的外半径0R 计算公式如下：000ρ+=a R =6.55+3=9.55 m（12）计算蜗壳系数C 计算公式如下：202000ρϕ--=a a C 参考【2】P 124公式2-5。
蜗壳断面设计公式及说明
第三节：反击式水轮机的引水室一、简介一般混流式水轮机的引水室和压力水管联接部分还装有阀门，小型水轮机为闸阀或球阀，大型多为碟阀。
阀的作用式在停机时止水，机组检修时或机组紧急事故时导叶又不能关闭时使用，绝不能用来调节流量水轮机引水室的作用：1.保证导水机构周围的进水量均匀，水流呈轴对称，使转轮四周受水流的作用力均匀，以便提高运行的稳定性。
2.水流进入导水机构签应具有一定的旋转（环量），以保证在水轮机的主要工况下导叶处在不大的冲角下被绕流。
二、引水室引水室的应用范围1.开敞式引水室2.罐式引水室3.蜗壳式引水室混凝土蜗壳一般用于水头在40M以下的机组。
由于混凝土结构不能承受过大水压力，故在40M以上采用金属蜗壳或金属钢板与混凝土联合作用的蜗壳蜗壳自鼻端至入口断面所包围的角度称为蜗壳的包角蜗壳包角图金属蜗壳的包角340度到350度三、金属蜗壳和混凝土蜗壳的形状及参数1.蜗壳的型式水轮机蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳当水头小于40M时采用钢筋混凝土浇制的蜗壳，简称混凝土蜗壳；一般用于大、中型低水头水电站。
当水头大于40M时，由于混凝土不能承受过大的内水压力，常采用钢板焊接或铸钢蜗壳，统称为金属蜗壳。
蜗壳应力分布图椭圆断面应力分析图金属蜗壳按制造方法有焊接铸焊和铸造三种。
，尺寸较大的中、低水头混流一般采用钢板焊接，其中铸造和铸焊适用于尺寸不大的高水头混流水轮机2.蜗壳的断面形状金属蜗壳的断面常作成圆形，以改善其受力条件，当蜗壳尾部用圆断面不能和座环蝶形边相接时，采用椭圆断面。
金属蜗壳与有蝶形边座环的连接图金属蜗壳的断面形状图混凝土蜗壳的断面常做成梯形，以便于施工和减小其径向尺寸、降低厂房的土建投资混凝土蜗壳断面形状图当蜗壳的进口断面的形状确定后，其中间断面形状可由各断面的顶角点的变化规律来决定，有直线变化和向内弯曲的抛物线变化规律混凝土蜗壳的断面变化规律3.蜗壳的包角对于金属蜗壳，其过流量较小，允许的流速较大因此其外形尺寸对厂房造价影响较小，为获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般对于混凝土蜗壳其过流量较大，允许的流量较小，因此其外形尺寸常成为厂房大小的控制尺寸，直接影响厂房的土建投资，一般4.蜗壳的进口流速当蜗壳断面形状及包角确定后，蜗壳进口断面平均流速是决定蜗壳尺寸的主要参数。
水电站课程设计计算说明书.
水电站厂房设计说明书(MY 水电站)1.绘制蜗壳单线图1.1蜗壳的型式水轮机的设计头头H p =46.2m>40m ，水轮机的型式为HL220-LJ-225，可知本水电站采用混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，标称直径D 1=225cm=2.25m 。
1.2蜗壳主要参数的选择[1]金属蜗壳为圆断面，由于其过流量较小，蜗壳的外形尺寸对水电站厂房的尺寸和造价影响不大，因此为了获得良好的水力性能一般采用0ϕ= 340°～350°。
本设计采用0ϕ = 345°，通过计算得出通过蜗壳进口断面的流量Q c ，计算如下：①单机容量：60000KW15000KW 4N f ==，选取发电机效率为f η=0.96，这样可求得 水轮机的额定出力：1500015625KW 0.96N fN r fη=== ②设计水头：H p =H r =46.2m ，D 1=2.25m 由此查表得：η= 0.91131150L/s 1.15m /s 1Q ==水轮机以额定出力工作时的最大单位流量： 15625131.11 1.15m /s 1max33229.819.812.2546.20.91221N rQ D H r η===<⨯⨯⨯③水轮机最大引用流量：1231.112.2538.2m /s max 1max 1Q Q D ==⨯= ④蜗壳进口断面流量：3453max 38.236.61m /s 0360360Q Q c ϕ==⨯= 根据《水力机械》第二版中图4-30可查得设计水头为46.2m<60m 时蜗壳断面平均流速为V c =5.6 m/s 。
由附表5可查得：座环外直径D a =3850mm ，内直径D b =3250mm ，；座环外半径r a =1925mm ，座环内半径r b =1625mm 。
座环示意图如图一所示：1.3蜗壳的水力计算1.3.1对于蜗壳进口断面 断面的面积：20max m 537.63606.53452.38360=︒⨯︒⨯=︒==c c c c V Q V Q F ϕ 断面的半径：m 443.16.53603452.383600max max =⨯⨯︒︒⨯===︒ππϕπρccV Q F从轴中心线到蜗壳外缘的半径：2 1.9252 1.443 4.811m max max R r a ρ=+=+⨯=1.3.2对于中间任一断面设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该断面处max 360ii Q Q ϕ=，max360i c Q V ρπ=，2i a i R r ρ=+其中：3max 38.2m /s Q =， 5.6m /s c V =，1925mm 1.925m a r ==。
水电站课程设计计算书
水电站厂房课程设计计算书1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m ，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。
可知采用金属蜗壳。
又Hp=46.2m>40m ，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。
1.2 蜗壳主要参数的选择金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为0345ϕ=。
通过计算得出最大引用流量max Q 值，计算如下： ○1水轮机额定出力：15000156250.96frfN N KW η=== 式中：60000150004f KWN KW ==，0.96f η=。
○2'31max 3322221156251.11 1.159.819.812.2546.20.904rp N Q m s D H η===<⨯⨯⨯（水轮机在该工况下单位流量''311 1.15M Q Q m s ==由表3-6查得）。
○3'23max1max 1 1.11 2.2538.2Q Q D m s ==⨯=。
由蜗壳进口断面流量max 0360c Q Q ϕ=，得334538.236.61/360c Q m s =⨯=。
蜗壳进口断面平均流速V c 由《水电站》（第4版）P36页图2-8（a ）查得，5.6/c V m s =。
由《水力机械》第二版，水利水电出版社）附录二表5查得：3250,3850b a D mm D mm ==，则1625 1.625,1925 1.925b a r mm m r mm m ====。
其中：b D —座环内径；a D —座环外径；b r —座环内半径；a r —座环外半径。
座环示意图如下图所示：图1 座环示意图（单位：mm ）1.3 蜗壳的水力计算（1）对于蜗壳进口断面（断面0）： 断面面积 35375.66.561.36m V Q F c c c ===断面的半径 m F cc 443.1537.6===ππρ从轴中心到蜗壳外缘的半径：m r R c a c 811.4443.12925.12=⨯+=+=ρ 即断面0：m 443.10=ρ，m r r a 925.10==，m R R c 811.40==。
水电站厂房课程设计计算说明书
水电站厂房课程设计计算书学院：水利与环境学院指导老师：殷德胜学号：2008101440§1 绘制蜗壳单线图一、蜗壳的型式：水轮机的设计头头46.240p H m m =>，采用金属蜗壳。
另外，由水轮机的型式为HL220—LJ —225，可知本水电站采用金属蜗壳。
二、蜗壳主要参数的选择（参考《水力机械》）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0345ϕ= 查表得(P160)：3max 38.9/Q m s = 蜗壳进口断面流量max360c Q Q ϕ=334538.937.3/360c Q m s =⨯=,蜗壳进口断面平均流速c V 由图4—30查得， 5.8/c V m s =。
由附录二表5(P162)查得：3250,3850b a D mm D mm ==，则1625,1925b a r mm r mm ==其中：b D —座环内径；a D —座环外径；b r —座环内半径；a r —座环外半径。
座环示意图如下图所示座环尺寸（mm）比例：1：100三、蜗壳的水力计算1、对于蜗壳进口断面（P100）断面面积20max 34538.9 6.427360360 5.8c c c c Q Q F m V V ϕ⨯====⨯断面的半径max 1.430m ρ====。
从轴中心线到蜗壳外缘的半径：max max 2 1.9252 1.431 4.786a R r m ρ=+=+⨯=。
2、对于断面形状为圆形的任一断面的计算设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该计算断面处的max 360ii Q Q ϕ=，i ρ=2i a i R r ρ=+。
其中：3max 38.9/Q m s =， 5.8/c V m s =， 1925 1.925a r mm m ==。
表 １—１根据计算结果表１－１，画蜗壳单线图，如下图所示，比例为1:80，单位为mm。
§2 尾水管单线图的绘制根据已知的资料，得此水电站尾水管对应的尺寸如下：为了减少尾水管的开挖深度，采用弯肘形尾水管，由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。
水电站垫层蜗壳结构应力及配筋分析
对接 触 面薄层 单元 上 高斯 点进 行接 触 状态 判 断 ， 当单元 中高斯 点处 于接 触状 态 时 ， 只考 虑相 应 法 向 刚
度， 切 向刚度取 为零 ； 而当该 高斯点 处 于张 开状 态 时 ，
整体 劲度 矩 阵赋 为零 ． 具 体程 序 实 现 中 ， 为 了记 录 每
Ｓｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｐ ｉ ｒ ａ ｌ Ｃａ ｓ ｅ ｗｉ ｔ ｈ Ｃｕ ｓ ｈ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ｒｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
界面模 型对 蜗壳 与混 凝 土及 垫层 之 间 的 法 向接 触 和
切 向粘 结 滑移 进 行 模 拟 ， 武汉 大 学 伍 鹤 皋 等 人［ １ 妇采 用点 点接触 单元 在 不 考 虑摩 擦 力 的作 用 下模 拟 了钢
蜗壳 与外 围混凝 土 的接触 关系 ， 对 于蜗壳 与混 凝 土及 垫层 之 间的接 触 摩擦 效 应 的 模 拟虽 然 得 到 学术 界 的
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏｆ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｏ ｕｒ ｃ ｅ ｓ Ｃｏ．，Ｌｔ ｄ ．，Ｙａ ｎｇ ｚ ｈｏ ｕ ２ ２５ ０ ０ ９，Ｃｈｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ —
蜗壳计算讲解教学提纲
轴向辐流式水轮机通常采用金属蜗壳，按照水头及功率的不同，金属蜗壳可由铸铁或铸钢浇铸（图62），焊接（图63）或铆接而成。图64所示是根据水轮机的水头及功率，对于各种不同型式蜗壳通常所建议采用的范围。
图解计算法
首先，从结构上着眼定出蜗壳截面形状，此截面形状常常决定于水电站的形式。选择进水速度值及进水截面尺寸，然后用下列方法求出蜗壳的常数。
经过进水截面F1（图67）的流量为：
（87）
式中Q—流经水轮机总流量；θ—蜗壳的总包圆角。
以 及 代入积分式中，我们得 （88）
并且 可用圆解总和法求得。
其次，应该注意的是流经每一蜗壳截面的流量Qφ应该与
这个积分式可用图解法或分析法来计算。
下面我们来进行分析计算法。
将蜗壳截面分成数段，每一段的高度b可用某一定变化规律来表示。
在我们的情况中（图70），第一段b1=常数；第二段b2=m+nr；第三段b3=m1+n1r及第四段b0=常数。
因此：
＝b1(LnR-LnR1)+m(LnR1-LnR2)+n(R1-R2)+m1(LnR2-Lnr1)+n1(R2-r1)+b0Ln
用图解法求出进水截面的 值（图68）后，按照公式88我们可得k的数值。
在本题中 ＝3.07；那么，k＝16.9/3.07=5.5公尺2/秒。
为了要求出蜗壳其余的截面，并在平面上做出它，我们画出两辅助截面（见虚线），用图解法根据已求得的常数，求出流经此辅助截面的流量（表9），并按照这几点做出流经蜗壳的流量曲线。
沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析计算书
目录摘要......................................................................................................................................................... - 3 -中文摘要....................................................................... - 3 -关键字......................................................................... - 3 -ABSTRACT ....................................................................... - 4 -KEYWORDS ....................................................................... - 5 -1 枢纽布置........................................................................................................................................... - 5 -2 重力坝挡水坝段设计....................................................................................................................... - 5 -2.1剖面设计 (5)2.1.1 坝顶高程............................................................................................................................. - 5 -2.1.2 坝顶宽度............................................................................................................................. - 6 -2.1.3 上游折坡的起坡点位置..................................................................................................... - 7 -2.1.4 上下游边坡n、m ............................................................................................................... - 7 -2.2荷载的计算. (7)2.2.1 自重..................................................................................................................................... - 8 -2.2.2 上下游水压力..................................................................................................................... - 8 -2.2.3 扬压力................................................................................................................................. - 9 -2.2.4 浪压力............................................................................................................................... - 11 -2.2.5 地震荷载和冰压力........................................................................................................... - 11 -2.3挡水重力坝的稳定分析 (12)2.3.1 设计水位情况下荷载计算............................................................................................... - 12 -2.3.2 校核水位下的荷载计算................................................................................................... - 14 -2.3.3 正常蓄水位下的荷载计算............................................................................................... - 15 -3 重力坝溢流坝段设计..................................................................................................................... - 17 -3.1溢流坝段剖面设计 (17)3.1.1 堰顶高程........................................................................................................................... - 18 -3.1.2 堰面曲线........................................................................................................................... - 19 -3.1.3 消能方式........................................................................................................................... - 20 -3.2荷载的计算 (21)3.2.1 自重..................................................................................................................................... - 21 -3.2.2 上下游水压力..................................................................................................................... - 22 -3.2.3 扬压力............................................................................................................................... - 22 -3.3稳定与应力分析 . (24)3.3.1 设计水位下的荷载计算................................................................................................... - 24 -3.3.2 校核水位下的荷载计算................................................................................................... - 26 -4 水电站机电设备选择................................................................................................................... - 29 -4.1特征水头的选择 (29)4.1.1 Hmax的选择.................................................................................................................... - 29 -4.1.2H MIN的选择 (30)4.2水电站水轮机组的选型 (30)4.2.1 ZZ460水轮机方案的主要参数选择 ............................................................................... - 31 -4.2.2 ZZ560水轮机方案的主要参数选择 ............................................................................... - 31 -4.3发电机的选择与尺寸估算 (34)4．4调速器与油压装置的选择 (35)4.4.1 调速功计算....................................................................................................................... - 35 -4.4.2 接力器的选择................................................................................................................... - 35 -4.4.3 调速器的选择................................................................................................................... - 36 -4.4.4 油压装置........................................................................................................................... - 36 -4.5厂房桥吊设备的选择. (36)5 水电站厂房..................................................................................................................................... - 38 -5.1蜗壳和尾水管的计算 (38)5.2主厂房各层高程及长宽尺寸的确定 (41)5.2.1 主厂房各层高程............................................................................................................... - 41 -5.2.2 主厂房平面尺寸............................................................................................................... - 43 -5.3厂房进水段.. (44)6 水电站厂房的稳定计算................................................................................................................. - 45 -6.1荷载的计算 (45)6.1.1 浪压力P3，（H1>L1）深水波 ........................................................................................ - 45 -6.1.2 泥沙压力........................................................................................................................... - 45 -6.1.3 水压力............................................................................................................................... - 46 -6.1.4 自重W1 ............................................................................................................................ - 46 -6.1.5 机电设备重G ................................................................................................................... - 47 -6.1.6 基础扬压力....................................................................................................................... - 47 -6.2厂房抗滑稳定计算.. (49)6.2.1 正常运行（考虑两种水位组合）................................................................................... - 49 -6.2.2 非常运行情况................................................................................................................... - 50 -6.2.3 机组大修情况................................................................................................................... - 50 -6.2.4 施工情况(二期混凝土未浇注) ........................................................................................ - 50 -摘要中文摘要沙溪口水电站是福建省闽江流域的一个梯级电站，位于闽江支流西溪上，距离平市14km，距福州市135km，三明市95km。
沙溪口水电站设计及发电机层楼板设计计算书
V0——计算风速，m/s；
D——风区长度，即吹程，m；
a).设计蓄水位情况：
计算风速v0取为30m/s；
设计洪水位下吹程D为2. 00km；
得hm= m
Lm=
hm/Hm=1.467/(88.0-64)=0.069
hz= = hc=0.4m
则Δh=h1%+hz+hc=0.93+0.383+0.4=1.713m
坝顶高程=正常蓄水位+Δh=88.5+1.713=90.21m
坝顶桥梁采用装配式钢筋混凝土结构，桥下会有过流，为使工作桥与水流保持一定距离。并考虑其他因素，取重力坝坝顶高程取91.50m
2
非溢流坝的坝顶宽度一般可取为坝高的8%~10%（即2.72~3.4），且不小于3m。由本水利枢纽非溢流坝坝高=91.5-57=34.5m可初步取坝顶宽度为4m，为了满足设备布置和双线交通的要求，最终选定坝顶宽度为10m。
下游边缘剪应力
铅直截面上的边缘正应力
上游面水平正应力
下游面水平正压力
边缘主应力
上游面主应力
下游面主应力
应力满足要求
2
2
自重
ΣW=24×0.5×4×20+24×10×34.5+24×1/2×18×22.5
+24×1/2×18×22.5=14100kN/m↓
ΣM=960×13.3+8280×7-4860×4=51288kN·m,逆时针
∑W=1.0×14100+1.0×824.0+1.0×2075.8-1.1×1843.8-1.2×2930.2=11537.8kN/m
沙溪水电站计算书(1)
热能与动力工程毕业设计
原始资料
沙溪水电站位于我国湖南省中部的沙水流域上，在沙溪县上游12公里处，电站建成后将向汀中地区供电，其主要供电地区为长沙等地。
沙溪水电站坝址在大叶江上游200公尺处，坝址地区条件优越，两边边坡稳定，坝址段上游河谷宽浅，坝段下部河谷狭窄。
厂址选在大坝下游右岸上，水由隧洞式压力钢管引入厂房，（长约150米）。
公路自下游在右岸进入厂区。
本电站最高水头80.5米，平均水头60.0米，最低水头50.0米，总装机容量48万千瓦，利用小时数4850小时，保证出力14万千瓦。
千年一遇洪水尾水位▽106.2 （Q=18800m3/s）
该地区属于温暖多雨气候，春温秋燥，春天多梅雨，秋冬降雨较少，年平均气温16℃，最高气温40.9℃，最低气温-9.2℃，年平均水温18℃。
电站建成后承担基荷及部分峰荷，亦考虑调相，本电站将在相距80公里的长沙变电站接入系统,并向沙溪县供电约4-5万瓦。
1。
毕业设计论文河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算
毕业设计（论文）_河床式水电站设计及混凝土蜗壳结构计算中文摘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100m×20m×2.5m（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。
关键词沙溪口水电站、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AbstractShaxikou 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.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 left.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 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 water level is only 84.00 meters.The design cross-head is10.3 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 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 long 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 100m×20m×2.5m(L×W×Min.water depth) is located on the left side of the spillway.Shaxikou Hydropower Station has the comprehensive benefits ofgenerating electricity,shipping transportation， navigation afloating woods and etc.. It has a very important position in the electricity network of Fujian Province.KEYWORDSShaxikou Hydropowerstation， power house in river channel，concrete gravity dam， over flow dam， combinatory，hydro-generator， stability against sliding， uplift pressure，axial flow type turbine， structure design of generator floor，目录中文摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 -ABSTRACT------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 -目录----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 -1.1流域概况 (7)1.2水文气象条件 (7)1.3水库地质 (10)1.4坝址工程地质条件及坝轴线选定 (11)1.5建筑材料 (14)1.6综合利用 (14)1.7枢纽布置 (14)第二章重力坝挡水坝段设计 ----------------------------------------------------------------------------- - 16 -2．1剖面设计 (16)2．1．1坝顶高程 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 16 -2．1剖面设计 (17)2．1．1坝顶高程 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -2．1．2坝顶宽度 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -2．1．3廊道的布置 ------------------------------------------------------------------------------------- - 19 -2．1．4剖面形态 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 19 -2．2坝体稳定分析和应力校核 (20)2．2．1设计洪水位时 ---------------------------------------------------------------------------------- - 20 -2．2．2校核洪水位时 ---------------------------------------------------------------------------------- - 24 -第三章重力坝溢流坝段设计 ----------------------------------------------------------------------------- - 30 -3．1溢流坝段孔口尺寸拟定 (30)3．2溢流坝段剖面设计 (30)3．2．1堰顶高程 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 31 -3．2．2堰面曲线 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 31 -3．2．3 消能方式------------------------------------------------------------------------------------------ - 32 -3．3坝体稳定分析和应力校核 (34)3．3．1设计洪水位时 (34)水利水电工程专业毕业设计3．3．2校核洪水位时 (38)第四章水电站建筑物设计 ------------------------------------------------------------------------------ - 43 -4．1特征水头的选择 (43)4．2水电站水轮机组的选型 (45)4．２．１ZZ460水轮机方案的主要参数选择 ---------------------------------------------------- - 45 -4．２．２ZZ560水轮机方案的主要参数选择 ---------------------------------------------------- - 48 -4．２．３HL310型水轮机方案的主要参数选择------------------------------------------------- - 51 -4．3蜗壳和尾水管的计算 (54)4．4发电机的选择与尺寸估算 (57)4．4．1 水轮机发电机主要尺寸估算 ---------------------------------------------------------------- - 57 -4．4．2 发电机外形平面尺寸估算 ------------------------------------------------------------------- - 58 -4．4．3发电机外形轴向尺寸计算 ------------------------------------------------------------------- - 59 -4．4．4 发电机重量估算 ------------------------------------------------------------------------------- - 60 -4．5调速器与油压装置的选择 (61)4．5．1 调速功计算 ------------------------------------------------------------------------------------- - 61 -4．5．2 接力器的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- - 61 -4．5．3 调速器的选择 ---------------------------------------------------------------------------------- - 62 -4．5．4 油压装置 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 63 -4．6厂房起吊设备的选择 (64)4．7主厂房各层高程及长宽尺寸的确定 (66)4．7．1 水轮机组安装高程 ---------------------------------------------------------------------------- - 66 -4．7．2 尾水管地板高程和厂房基础开挖高程 ---------------------------------------------------- - 67 -4．7．3 水轮机层地面高程 ---------------------------------------------------------------------------- - 67 -4．7．4发电机楼板高程和安装场高程 ------------------------------------------------------------- - 67 -4．7．5 吊车梁轨顶高程 ------------------------------------------------------------------------------- - 68 -4．7．6 屋顶面高程 ------------------------------------------------------------------------------------- - 68 -4．7．7 厂房总高 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 68 -4．7．8 主厂房平面尺寸的设计 ---------------------------------------------------------------------- - 68 -4．8水电站厂房的稳定计算 (69)第五章混凝土蜗壳的结构计算 ------------------------------------------------------------------------ - 73 -5.1内力计算 (73)5.1.1荷载及其计算----------------------------------------------------------------------------------------- - 73 -5.1.2 载常数计算 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 74 -5.1.3形常数计算-------------------------------------------------------------------------------------------- - 74 -5.1.4内力计算----------------------------------------------------------------------------------------------- - 75 -5.2配筋计算 (77)5.2.1顶板----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 77 -5.2.2边墙，按照对称配筋-------------------------------------------------------------------------------- - 78 -5.3抗裂计算 (78)5.3.1顶板----------------------------------------------------------------------------------------------------- - 78 -5.3.2 边墙 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- - 79 -参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 81 -后记-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 82 -1.1 流域概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。
水电站课程设计计算书
水电站厂房课程设计计算书1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m ，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。
可知采用金属蜗壳。
又Hp=46.2m>40m ，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。
1.2 蜗壳主要参数的选择金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为0345ϕ= 。
通过计算得出最大引用流量m ax Q 值，计算如下： ○1水轮机额定出力：15000156250.96frfN N KW η=== 式中：60000150004f KWN KW ==，0.96f η=。
○2'31max3322221156251.11 1.159.819.812.2546.20.904rp N Q m s D H η===<⨯⨯⨯（水轮机在该工况下单位流量''311 1.15M Q Q m s ==由表3-6查得）。
○3'223max1max 1 1.11 2.2546.238.2r Q Q D H m s ==⨯⨯=。
由蜗壳进口断面流量max 0360c Q Q ϕ= ，得334538.236.61/360c Q m s =⨯=。
蜗壳进口断面平均流速V c 由《水电站》（第4版）P36页图2-8（a ）查得，5.6/c V m s =。
由《水力机械》第二版，水利水电出版社）附录二表5查得：3250,3850b a D mm D mm ==，则1625 1.625,1925 1.925b a r mm m r mm m ====。
其中：b D —座环内径；a D —座环外径；b r —座环内半径；a r —座环外半径。
座环示意图如下图所示：图1 座环示意图（单位：mm ）1.3 蜗壳的水力计算（1）对于蜗壳进口断面（断面0）： 断面面积 35375.66.561.36m V Q F c c c ===断面的半径 m F cc 443.1537.6===ππρ从轴中心到蜗壳外缘的半径：m r R c a c 811.4443.12925.12=⨯+=+=ρ 即断面0：m 443.10=ρ，m r r a 925.10==，m R R c 811.40==。
巨型水轮机蜗壳垫层埋设方式和监测设计研究
巨型水轮机蜗壳垫层埋设方式和监测设计研究作者：伍文锋税思梅来源：《人民黄河》2020年第04期摘要：溪洛渡水电站单机容量770 MW，最大水头226 m，蜗壳尺寸大、承受的内水压力高。
为设计蜗壳合理的垫层方案，从改善蜗壳结构的受力状况出发，通过建立蜗壳三维有限元模型，进行线弹性计算和非线性有限元计算，对垫层厚度、包角和平面铺设范围以及蜗壳应力、钢筋应力、混凝土裂缝开展与宽度等物理力学指标进行分析，从而确定合理的垫层方案。
在结构计算结果的基础上进行蜗壳安全监测设计。
针对蜗壳不同结构形状、不同垫层方案选择监测断面;选用多种监测仪器对钢衬及外围混凝土应力、应变进行全面监测，以分析机组运行性态和评价机组运行安全情况。
关键词：水轮机蜗壳;垫层;埋设方式;溪洛渡水电站中图分类号：TV734.1 文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.04.029Abstract： The unit capacity of Xiluodu Hydropower Station is 770 MW and the maximum head is 226 m， having the features of big size of spiral case and high internal water pressure. In order to design reasonable cushion plan for spiral case， starting from improving suffer pressure of volute structure and through establishing three-dimensional finite element model of volute， it conducted linear elastic calculation and nonlinear finite element calculation. It analyzed the volute stress，reinforcement stress and development and width of concrete cracks physical indicators for determining a reasonable cushion plan. On the basis of structural calculation results， safety monitoring design of spiral case was carried out. The monitoring section was selected according to the different structural shapes and different cushion schemes. It selected and used various monitoring instrument to conduct overall monitoring in spiral case for analyzing the unit operation behavior and evaluating the safety of unit operation.Key words： spiral case; cushion; embedding type; Xiluodu Hydropower Station隨着特大型水电站的不断涌现，大流量、高水头和技术的进步使得水轮发电机组容量不断增大，蜗壳的HD值（H为水头，D为蜗壳进口断面直径）也不断增大。
小山口水电站机墩风罩结构设计
小山口水电站机墩风罩结构设计摘要：机墩是发电机的支承结构，其作用是将发电机支承在预定位置上，将水轮发电机组的全部动、静荷载传到下部混凝土上，为机组的运行、维护、安装和检修创造条件。
为了保证机组的正常运行，机墩必须有足够的强度和刚度以及良好的抗振性能。
本文主要叙述了小山口水电站风罩机墩部分的结构计算过程，通过水利水电程序集G-29及H-10软件，对不同工况时的风罩机墩进行动、静荷载的分析计算及配筋计算。
关键词：小山口水电站；机墩；风罩；结构计算；新疆小山口二级水电站工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县境内的开都河下游，距已建成的大山口水电站约18.5km。
电站厂房区距和静县城约50km，距库尔勒市约95km，交通便利。
小山口二级水电站开发任务为发电，供电范围为巴州电网，多余电力电量送新疆电网。
小山口水电站厂房为无压引水式地面厂房，厂房位于开都河左岸滩地上。
站装机容量为49.5MW，依据《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252-2000），小山口二级水电站工程等别为Ⅳ等，工程规模为小（Ⅰ）型，主要建筑物级别为4级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。
主要建筑物有：引水闸、节制闸、引水渠道、排冰闸、溢流堰、溢流堰泄槽、前池、引水管道和电站厂房等。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《防洪标准》GB50201-94和《水电站引水渠道及前池设计规范》SL/T205-97，本工程主要建筑物的正常运用洪水重现期为50年一遇，非常运用洪水重现期为100年一遇。
根据GB18306-2001（1/400万）《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.2g，反应谱特征周期为0.4s，对应的地震基本烈度为8度。
主要建筑物抗震设防烈度为8度。
本工程处在开都河左岸滩地及Ⅲ阶地上。
根据地形地貌特征，将工程区划分为滩地区和阶地区两大类型。
工程区揭露的地层为第四系松散堆积物（Q）及上第三系地层（N1）。
蜗壳及尾水管的水力计算
第二章 蜗壳及尾水管的水力计算第1节 蜗壳水力计算一.蜗壳尺寸确定水轮机的引水室是水流进入水轮机的第一个部件，是反击式水轮机的重要组成部分。
引水室的作用是将水流顺畅且轴对称的引向导水机构。
引水室有开敞式、罐式和蜗壳式三种。
蜗壳式是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室。
它是用钢筋混凝土或者金属制造的封闭式布置，可以适应各种水头和流量的要求。
水轮机的蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳两种。
1.蜗壳形式蜗壳自鼻端到进口断面所包围的角度称为蜗壳的包角，水头大于40m 时一般采用混凝土蜗壳，包角；当水头较高时需要在混凝土中布置大量的钢筋，造价可能比混凝土蜗壳还要高，同时钢筋布置过密会造成施工困难，因此多采用金属蜗壳，包角。
本电站最高水头为174m ，故采用金属蜗壳。
2.座环参数根据水轮机转轮直径D 1查[1].P 128页表2—16得： 座环出口直径:()()mm D b 27252600180019001800200026002850=+---=座环进口直径:()()mm D a 32503100180019001800200031003400=+---=蜗壳常数K =100（mm ）、r =200（mm ） 3.蝶形边锥角ɑ取4.蝶形边座环半径()m k D r a D 725.11.0225.32=+=+=5.蝶形边高度h()m k b h 29.055tan 1.0276.0tan 20=+=+=ϕ 6.蜗壳圆形断面和椭圆形断面界定值s()m h s 51.055cos 29.055cos ==7.座环蝶形边斜线L()m hL 354.055sin ==8.座环蝶形边锥角顶点至水轮机轴线的距离()m a h r r D 522.155tan 29.0725.1tan 1=+=+=二.蜗壳进口断面参数计算1.蜗壳进口流量Q 0的计算由HLD10运转综合特性曲线查得: Pr =35833.3(kW)、Hr =158.75（m ）、ηT =0.905)/(4.25905.075.15881.93.3583381.93s m H P Q T r r r =⨯⨯==η)/(3.244.25360345360300s m Q Q r =⨯==ϕ 2.蜗壳进口断面面积F 0的计算)(2.2113.242000m v Q F ===根据水头查设计手册图2—21得：v 0=11m/s 3.蜗壳进口断面半径ρ0的计算)(84.014.32.200m F ===πρ4.进口断面圆心至水轮机中心线的距离α0查[1].P128表2—16金属蜗壳座环尺寸系列得：k =0.1m 、D a =3.25m 、D b =2.725m)(5.229.084.0725.1222200m h r a D =-+=-+=ρ5.蜗壳系数C 的计算()230020200202000=--=⇒--=ρϑρϑa a C a a C6.进口断面外半径R 0()m a R 34.384.05.2000=+=+=ρ三.蜗壳圆形断面参数计算1. 蜗壳圆形断面参数计算：见表2—1表2—1 蜗壳圆形断面计算表四.蜗壳椭圆形断面参数计算1.蜗壳椭圆形断面参数计算：见表2—2表2—2 蜗壳椭圆形断面计算表四.蜗壳单线图的绘制HLD10蜗壳单线图见附图4第2节尾水管尺寸的计算一.尾水管基本尺寸的确定1.尾水管型式的选择水流在转轮中完成了能量交换后，将通过尾水管流向下游，这是尾水管的基本作用。
沙溪口水电站计发电机层结构设计计算书
第一章概述 (3)第二章重力坝挡水坝段设计 (3)2.1重力挡水坝坡面设计 (3)2.2荷载的计算： (5)2.3抗滑稳定计算 (16)第三章重力坝溢流坝段 (20)3.1溢流坝段剖面设计 (20)3.2荷载的计算（闸门开启时） (23)3.3设计情况： (27)第四章水电站建筑物设计 (29)4.1特征水头的选择 (30)4.2水电站水轮机组的选型 (32)4.3ZZ460，HL310方案比较 (36)第五章蜗壳和尾水管的计算 (37)5.1蜗壳计算 (37)5.2尾水管尺寸 (39)5.3进水口设计 (39)第六章水轮机发电机外形尺寸估算 (40)6.1主要尺寸估算 (40)6.2外形尺寸估算 (41)6.3.轴向尺寸计算 (42)6.4发电机重量估算 (43)沙溪口水电站及发电机层结构设计第七章调速系统，调速设备，油压装置的选择 (44)7.1调速功计算 (44)7.2接力器选择 (44)7.3配阀直径选择 (45)7.4油压装置选择 (46)7.5起重机设备选择 (46)第八章厂房布置 (46)8.1主厂房各层高程及长宽尺寸的确定 (46)8.2主厂房平面尺寸的设计 (48)8.3主厂房的宽度的确定 (48)第九章厂房稳定分析 (48)9.1.厂房稳定的计算应考虑的计算工况： (48)9.2机组正常运行情况 (49)第十章发电机层楼板设计 (51)10.1楼板设计 (51)10.2次梁设计 (57)10.3主梁计算 (65)- 2 -第一章概述初步设计采用重力坝挡水，溢流坝泄洪，消力戽消能，河床式厂房发电。
工程等别二等，主要建筑物级别二级，次要建筑物级别三级，临时建筑物四级。
第二章重力坝挡水坝段设计2.1重力挡水坝坡面设计上游设计洪水位：90.0m；校核洪水位：90.5m；正常蓄水位87.00m；下游设计洪水位：79.5m；校核洪水位：80.5m；γc =24.0 KN/ 3m, γ=9.81 KN/3m，云母长英片岩与混凝土边界 f=0.5,K=1.05，c`=0.6kg/c㎡,K`=3.0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一概述 ......................................................................................................................................... - 5 - 二重力坝挡水坝段设计 ............................................................................................................... - 5 -2.1 剖面设计....................................................................................................................... - 5 -2.1.1 坝顶高程 ............................................................................................................. - 5 -2.1.2 基本剖面 ............................................................................................................. - 6 -2.1.3 坝顶宽度 ............................................................................................................. - 7 -2.2 荷载的计算：（取单宽计算）..................................................................................... - 7 -2.2.1 设计洪水位（88m） .......................................................................................... - 7 -2.2.2 校核洪水位 ....................................................................................................... - 11 -2.2.3 正常蓄水位： ................................................................................................... - 14 - 三溢流坝段设计 ......................................................................................................................... - 17 -3.1剖面设计...................................................................................................................... - 17 -3.1.1 单宽流量及长度 ................................................................................................. - 17 -3.1.2 堰顶高程 ............................................................................................................. - 18 -3.1.3堰面曲线 .............................................................................................................. - 18 -3.1.4反弧半径及戽角 .................................................................................................. - 18 -3.1.5 消能及戽池长度 ............................................................................................... - 19 -3.2荷载计算（取单宽计算）.......................................................................................... - 19 -四特征水头的选择 ..................................................................................................................... - 22 -4.1校核洪水位.................................................................................................................. - 22 -4.2 设计洪水位................................................................................................................. - 22 -4.3设计蓄水位.................................................................................................................. - 22 -4.4设计蓄水位.................................................................................................................. - 23 -4.5 设计低水位................................................................................................................. - 23 -五水电站建筑物设计 ................................................................................................................. - 24 -5.1 水电站水轮机组的选型............................................................................................. - 24 -5.1.1 HL310水轮机方案的主要参数选择 ............................................................... - 25 -5.1.2 ZZ560水轮机方案的主要参数选择................................................................ - 26 -5.1.3 ZZ460水轮机方案的主要参数选择................................................................... - 29 -5.2 水电站水轮机组的选型方案比较及确定................................................................. - 29 -六蜗壳的选择 ............................................................................................................................. - 29 -6.1 蜗壳的型式............................................................................................................... - 29 -6.2 蜗壳的断面形状....................................................................................................... - 30 -6.3 蜗壳的包角................................................................................................................. - 30 -6.4 蜗壳尺寸计算 ....................................................................................................................... - 30 -6.4 尾水管尺寸计算 ......................................................................................................... - 31 -七 水轮机发电机外形尺寸估算 ............................................................................................... - 32 -7.1主要尺寸估算 .............................................................................................................. - 32 -7.1.1 极距 ..................................................................................................................... - 32 -7.1.2 定子内径i D ........................................................................................................ - 32 -7.1.3 定子铁芯长度t l .................................................................................................. - 32 -7.1.4 定子铁芯外径D a ................................................................................................ - 33 -7.2 外形尺寸估算 ............................................................................................................. - 33 -7.2.1平面尺寸 .............................................................................................................. - 33 -7.2.2轴向尺寸计算 ...................................................................................................... - 34 -7.3 发电机重量估算 ......................................................................................................... - 35 -八 调速系统，调速设备，油压装置的选择............................................................................ - 35 -8.1 调速功计算 ................................................................................................................. - 35 -8.2 接力器选择 ................................................................................................................. - 35 -8.2.1导叶接力器直径s d ........................................................................................... - 35 -8.2.2 最大行程 ()max 0max 8.1~4.1a S = ............................................................ - 36 -8.2.3 接力器容积计算 ................................................................................................. - 36 -8.2.4 转桨式水轮机转轮叶片接力器 .......................................................................... - 36 -8.3 调速器选择 ................................................................................................................. - 36 -8.4 油压装置选择 ............................................................................................................. - 37 -九 起重机设备选择 ..................................................................................................................... - 37 -十 厂房布置 ............................................................................................................................... - 38 -10.1 厂房高度的确定 ....................................................................................................... - 38 - 10.1.1 水轮机组安装高程 ........................................................................................... - 38 -10.1.2 尾水管底板高程和主厂房基础开挖高程 ........................................................ - 38 -10.1.3 水轮机层地面高程 ........................................................................................... - 38 -10.1.4 发电机地板高程和安装场高程........................................................................ - 38 -10.1.5 吊车梁轨顶高程 ............................................................................................... - 39 -10.1.6 天花板高程及屋顶高程 ................................................................................... - 39 -10.1.7 厂房总高 ........................................................................................................... - 39 -10.2.1机组段长度的确定 ............................................................................................ - 39 -10.2.2 装配厂长度 ....................................................................................................... - 39 -10.2.3 厂房的长度的确定 ........................................................................................... - 40 -10.2.4 主厂房的宽度的确定 ....................................................................................... - 40 -十一 进水口拦污栅计算 ............................................................................................................. - 40 -11.1 进水口设计 ............................................................................................................... - 40 - 11.1.1 进水口平台高程 ................................................................................................ - 40 -11.1.2 进水口尺寸确定 ................................................................................................ - 40 -11.2 拦污栅设计 ............................................................................................................... - 41 - 十二 厂房稳定计算 ..................................................................................................................... - 41 -12.1 正常运用情况（正常蓄水位85m ） ....................................................................... - 41 - 12.2 设计洪水位(88m) ..................................................................................................... - 42 - 12.3 机组检修（正常蓄水位85m ） ............................................................................... - 44 - 十三 专题 ：机墩结构计算 ..................................................................................................... - 45 -13.1 基本资料 ................................................................................................................... - 45 - 13.1.1 水轮机基本数据 ............................................................................................... - 45 -13.1.2 发电机基本数据 ............................................................................................... - 45 -13.1.3 其它设备重量 ................................................................................................... - 45 -13.1.4 机墩型式及尺寸 ............................................................................................... - 46 -13.1.5 机墩钢筋混凝土技术指标 ............................................................................... - 46 -13.2 荷载计算 ................................................................................................................... - 46 - 13.2.1 垂直静荷 ........................................................................................................... - 46 -13.2.2 垂直动荷 ........................................................................................................... - 47 -13.2.3 水平动荷 ........................................................................................................... - 47 -13.2.4 发电机扭矩 ....................................................................................................... - 47 -13.3 计算情况及荷载组合 ............................................................................................... - 47 - 13.4 动力计算 ................................................................................................................... - 48 - 13.4.1 强迫振动频率 ................................................................................................... - 48 -13.4.2 机墩自振频率 ................................................................................................. - 48 -13.4.3 共振检验 ........................................................................................................... - 49 -13.5 振幅检验 ................................................................................................................... - 49 - 13.5.1 垂直振幅1A ...................................................................................................... - 49 -13.5.2 水平横向振幅2A .............................................................................................. - 50 -13.5.3 振幅要求检验 ................................................................................................... - 50 -13.6 强度计算 ................................................................................................................... - 51 - 13.6.1 轴向正应力x σ的计算 ...................................................................................... - 51 -13.6.2 环向剪切应力x θτ的计算 ................................................................................. - 51 -13.6.3 主应力的计算 ................................................................................................... - 51 -13.7 机墩静力计算........................................................................................................... - 52 -13.7.1 垂直正应力 ....................................................................................................... - 52 -13.7.2 剪应力 ............................................................................................................... - 52 -13.8 应力校核................................................................................................................... - 54 -13.8.1 正常情况下 ....................................................................................................... - 54 -13.8.2 短路情况下 ....................................................................................................... - 54 -13.8.3 飞逸情况下 ....................................................................................................... - 55 -13.9配筋计算................................................................................................................... - 55 - 参考文献 ....................................................................................................................................... - 56 -一 概述初步设计采用重力坝挡水，溢流坝泄洪，底流消能，河床式厂房发电。