水电站课程设计_坝后式电站
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水电站课程设计 2-某坝后式电站
考核方式：
(1) 总分 100 分，其中设计文档 20 分，图纸 30 分，答辩 20 分，平时成绩 30 分。 (2) 设计文档和图纸提交时间为 18 周周五上午 10 点，超过 1 天扣总分 5 分。地点：港 航楼 519 室。 (3) 分组安排：按学号分组，每组 4 人。 (4) 教室安排（仅限上午） ：水利 1~2 班：周一~周三 30205，周四~周五 30106；水利 3~6 班：周一~周三 30206，周四~周五 30107 (5) 设计文档：打印。 (6) 图纸：A3 大小，共 4 张图纸：图一厂房横剖面图，图二发电机层平面布置图，图三 水轮机层平面图，图四蜗壳层平面图。要求：CAD 绘制 3 张，手绘 1 张。
设计内容
一、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； (4) 选择尾水管的型式及尺寸； (5) 选择相应发电机型号、尺寸 (6) 选择相应调速器及油压装置。 二、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。 三、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； — 1 —
设计成果的具体要求
设计成果包括： （手写）说明书计算书不分开写，设计图纸； （打印）设计说明书、设 计计算书和设计图纸 设计说明书 设计计算书 设计图纸 (1)厂房横剖面图 1 张 (2)发电机层平面布置图 1 张 (3)水轮机层平面图 1 张 (4)蜗壳层平面图 1 张 要求图面合理、设计正确、整洁、清晰，绘图认真仔细。不乱改乱写，图幅尺寸、规 格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说明等均按工程制图标准。 水电站设计说明书编写参考提纲（仅仅作为参考，不是必须按照这个提供写） 设计题目 目录 摘要 前言 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 — 6 —
桥式吊车的吊运方式应尽可能减小厂房的高度和宽度，并同时满足机组正常运行和检 修的要求。 起吊部件和吊车的主钩由吊索或吊具系在一起。在吊运过程中，起吊部件和其他设备 及墙壁之间应留有一定的安全距离。 当采用刚性吊具时， 垂直方向的安全距离为 0.3m~0.5m， 水平方向安全距离为 0.2~0.4m 。若采用柔性吊具，垂直方向安全距离取 0.6m~1.0m。 桥式吊车的主要参数见参考资料。 在完成上述设计工作以后，绘制主厂房横剖面图、发电机层平面图、水轮机层平面图、 蜗壳尾水管层平面图各一张。
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 参考文献
四、参考书
、特征流量(最大引用流量 Qmax、最小引用流量
— 2 —
Leabharlann Baidu
Qmin、平均流量 Qav)、下游水位流量关系曲线情况下进行的。 (1) 计算允许吸出高度 HS，并确定水电站的安装高程 ZA
H s 10
kH r 900
式中▽ —— 电站所在地的海拔高程；k —— 空蚀系数修正系数，一般取 1.1~1.35； σ —— 水轮机模型空蚀系数；Hr——设计水头。 （2）选择蜗壳型式、包角、进口尺寸：蜗壳的水力计算见水力机械教材， （3）选择尾水管的型式及尺寸：尾水管轮廓尺寸确定见水力机械教材。 （4）选择相应发电机型号、尺寸，调速器及油压装置 水轮发电机、调速器和油压装置的型号和尺寸，可以由本电站的单机容量、额定转速 等套用已建成的类似电站所使用的设备。
下游侧吊运，则厂房下游侧宽度主要由吊运之转子宽度决定。若从上游侧吊运，则上游侧 较宽。此外，发电机层交通应畅通无阻。一般主要通道宽 2~3m，次要通道宽 1~2m。在机 旁盘前还应留有 1m 宽的工作场地， 盘后应有 0.8~1m 宽的检修场地， 以便于运行人员操作。 (2) 水轮机层中，一般上下游侧分别布置水轮机辅助设备(即油水气管路等)和发电机辅 助设备(电流电压互感器、电缆等)。以这些设备放下后，不影响水轮机层交通来确定水轮机 层的宽度。 (3) 蜗壳层一般由设置的检查廊道、进人孔等确定宽度。蜗壳和尾水管进人孔的交通要 通畅，集水井水泵房设置应有足够的位置，以此确定蜗壳层平面宽度。 一般由厂房机组中心线为基准，分别确定各层上游侧和下游侧所需宽度，再分别找出 各层上下游侧的最大值 Bu 和 Bd，则主厂房宽度为 Bu+Bd。 (4) 当宽度基本确定后，最后要根据吊车标准宽度 Lk 验证，宽度必须满足吊车的要求。 主厂房的高度 首先定出各层的高程，才能确定主厂房的高度。 (1) 安装高程：▽安=▽W+Hs+b0/2 其中 ▽W——电站运行时出现的最低下游水位； Hs——吸出高度； b0——导叶高度。 (2) 尾水管底板高程： ▽尾=▽安- b0/2-H 尾 其中 H 尾——尾水管的高度。
▽天=▽吊+吊车尺寸+0.2m ▽顶=▽天+屋顶大梁高度+屋面板厚度 主厂房的高度=▽顶-▽挖 主厂房布置的构造要求 (1) 厂房内的交通 主厂房各层之间和每一层内都有交通要求。各层之间的主要楼梯一般宽度为1.5~2.0m， 坡度一般为25°。次要楼梯较窄，有的部位可用爬梯。厂房内每层的交通要求不尽相同， 以发电机层的交通最为重要，参见“主厂房的宽度”。 (2) 厂房应注意采光、通风、取暖、防潮、防火等。 (3) 主厂房的分缝和止水 主厂房中的缝有两种，一种为施工缝，另一种为温度沉陷缝，其中施工缝可不作为设 计内容。温度沉陷缝一般直通到底，每隔20m左右或一个机组段分一条。如果厂房建在软基 上，分缝距离一般在40m以上或两个机组段分一条。缝的宽度一般为0.5~2cm，软基上的厂 房一般为3~5cm。 因为温度沉陷缝有一定的宽度，为了防止水通过分缝进入厂房，需要在缝中设置止水， 一般为橡胶止水或铜片止水，其设置方法和构造与坝的止水相同。 副厂房的布置设计 为了保证机组正常运行，在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理 和运行人员工作和生活的房间，称为副厂房。对于本电站，副厂房可以设在主厂房靠对外 交通的一端。副厂房的面积要求见课本表格。 桥吊选择 桥吊的选择主要是确定其起重量和桥吊跨度。 桥吊的最大起重量取决于所吊运的最重部件，一般为发电机转子，悬式发电机的转子 需带轴吊运，伞式发电机的转子可带轴吊运，也可不带轴。对于低水头电站，最重部件可 能是带轴或不带轴的水轮机转轮。少数情况下，桥吊的起重量决定于主变压器(主变需要在 厂内检修)。 桥吊跨度是指桥吊大梁两端轮子的中心距。选择桥吊跨度时应综合考虑下列因素：(1) 桥吊跨度要与主厂房下部块体结构的尺寸相适应，使主厂房构架直接座落在下部块体结构 的一期混凝土上。(2) 满足发电机层及装配场布置要求，使主厂房内主要机电设备均在主副 钩工作范围之内，以便安装和检修。(3) 尽量选用起重机制造厂家所规定的标准跨度。 — 5 —
(3) 开挖高程：▽挖=▽尾-混凝土底板厚度(约 1~2m)。 (4) 水轮机层地板高程：▽水=▽安+ b0/2+蜗壳顶部混凝土厚度(约 1m)。 (5) 发电机层地板高程：▽发=▽水+进人孔高度(约 2m)+混凝土结构厚度(约 1m)+定子外 壳高度。 但▽发还应该满足以下几个要求：(i) 水轮机层的高度不小于 3.5m，否则难以布置出线、 管道和各种设备；(ii) 发电机层楼板最好与装配场在同一高程上；(iii) 发电机层楼板最好高 于下游最高洪水位，以便于对外交通和防潮、通风。 (6) 吊车轨顶高程：取决于最大部件的吊运方式和尺寸。最大部件一般为发电机转子带 轴或水轮机转轮带轴。 ▽吊=▽发+最大部件高度+高度方向的安全距离。 (7) 厂房天花板及屋顶高程： — 4 —
设计指南
引水系统设计
进水口设计 确定进水口高程、型式及轮廓尺寸。 (1) 进水口轮廓 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。 进水口的轮廓尺寸主要对进口段、闸门段、渐变段的断面尺寸进行计算和论证，要求 水流平顺，水头损失小，进口流速不宜过大，结构受力条件好。进口段一般为喇叭口形状， 闸门段一般为矩形断面，而渐变段主要是矩形断面和管道圆形段面的连接段。 (2) 闸门段设计 闸门段包括工作闸门和检修闸门，需要对闸门的位置、形式、尺寸、启闭方式等进行 设计。 由于本电站为坝后式水电站，所以工作闸门和检修闸门建议均采用平板式闸门。闸门 的位置和尺寸需要根据上面设计的轮廓形状确定。 压力管道的布置设计 压力管道的涉及内容包括确定压力管道的直径；经定性分析比较确定压力管道的布置 方式，各段尺寸及结构型式。 对于坝式水电站来说一般采用单管单机供水的坝内压力管道，其布置原则上应力求管 道短，穿过坝体时尽量减少对坝体的消弱，减少水头损失，降低水击压力，满足机组的调 节保证为要求。 设计中需要考虑下面的因素：本电站为混凝土重力坝，坝高属中等坝，坝体尺寸较大， 进水口和水轮机安装高程相差 20m 以上，进水口较高。 根据以上的原则和考虑因素，建议重点论证倾斜式管道布置方案的合理性。 压力管道的直径可采用经济流速方法确定。
厂区枢纽及电站厂房的布置设计
厂房设计包括厂区枢纽的布置、主厂房尺寸的确定、厂房内设备的布置、起重机的选 择、厂房的结构布置、副厂房布置等。 主厂房的长度 主厂房的长度 L=机组段长度 L0×机组数+装配场长度+边机组段加长ΔL。 本电站属于中低水头水电站，其机组段长度一般根据下部块体结构的最大尺寸确定。 下部块体结构的主要部件是蜗壳，蜗壳平面尺寸确定后， L0=蜗壳平面尺寸+蜗壳外的混凝 土结构厚度δ，δ一般取 0.8~1.0m，边机组段一般取 1.0~3.0m。某些情况下，下部块体结 构的尺寸取决于尾水管的平面尺寸。 装配场长度由装配场的面积确定，而其面积要能够满足对一台机组进行解体大修的要 求，即能够在装配场内放下发电机转子、发电机上机架、水轮机顶盖和水轮机转轮四大件， 并且在各部件之间留出 1~2m 的通道。 其中发电机转子一般带轴吊运到装配场，装配场楼板 相应位置要留出直径比大轴法兰稍大的孔(平时覆以盖板)， 大轴穿过后支承在特别设置的大 轴承台上(也称为转子检修墩)，承台顶端预埋底角螺栓，待大轴法兰套入后，用螺母固定。 边机组段加长一般可取为△L=1.0D1。 主厂房的宽度 主厂房的宽度应由发电机层、水轮机层和蜗壳层三层的布置要求来共同决定。 (1) 发电机层中，首先决定吊运转子(带轴)的方式，是由上游侧还是下游侧吊运。若由 — 3 —
水轮发电机组的选择
水轮机选择是水电站设计中一项重要任务，它涉及到机组能否安全、高效、可靠运行， 而且对水电站造价、建设速度、水电站建筑物的布置形式及尺寸都有影响。 水轮机选择是在已知水电站装机容量 N、水电站特征水头(最大工作水头 Hmax、最小工 作水头 Hmin、设计水头 Hr、平均水头 Hav)
[1] 水利电力部，水电站厂房设计规范(SL266—2001)，中国水利电力出版社，2001。 [2] 中华人民共和国电力行业标准，水工建筑物荷载设计规范(DL 5077-1997)，中国电 力出版社，1998。 [3] 张治滨等合编，水电站建筑物设计参考资料，中国水利水电出版社，1997。 [4] 中华人民共和国行业标准，水工建筑物抗震设计规范(DL 5073-1997)，电力工业部， 1997。 [5] 中华人民共和国电力行业标准，混凝土重力坝设计规范(DL 5108-1999)，中国电力 出版社，2000。 [6] 水电站机电设计手册编写组，水电站机电设计手册(水力机械)，水利电力出版社， 1983。 [7] 华东水利学院主编，水工设计手册(第五册)，混凝土坝，水利电力出版社，1987 [8] 华东水利学院主编，水工设计手册(第六册)，泄水与过坝建筑物，水利电力出版社， 1987 [9] 华东水利学院主编， 水工设计手册(第七册)， 水电站建筑物， 水利电力出版社， 1989 [10] 顾鹏飞等，水电站厂房设计，水利电力出版社，1987 [11] 金钟元，水力机械，水利电力出版社，1991。 — 7 —
考核方式：
(1) 总分 100 分，其中设计文档 20 分，图纸 30 分，答辩 20 分，平时成绩 30 分。 (2) 设计文档和图纸提交时间为 18 周周五上午 10 点，超过 1 天扣总分 5 分。地点：港 航楼 519 室。 (3) 分组安排：按学号分组，每组 4 人。 (4) 教室安排（仅限上午） ：水利 1~2 班：周一~周三 30205，周四~周五 30106；水利 3~6 班：周一~周三 30206，周四~周五 30107 (5) 设计文档：打印。 (6) 图纸：A3 大小，共 4 张图纸：图一厂房横剖面图，图二发电机层平面布置图，图三 水轮机层平面图，图四蜗壳层平面图。要求：CAD 绘制 3 张，手绘 1 张。
设计内容
一、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； (4) 选择尾水管的型式及尺寸； (5) 选择相应发电机型号、尺寸 (6) 选择相应调速器及油压装置。 二、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。 三、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； — 1 —
设计成果的具体要求
设计成果包括： （手写）说明书计算书不分开写，设计图纸； （打印）设计说明书、设 计计算书和设计图纸 设计说明书 设计计算书 设计图纸 (1)厂房横剖面图 1 张 (2)发电机层平面布置图 1 张 (3)水轮机层平面图 1 张 (4)蜗壳层平面图 1 张 要求图面合理、设计正确、整洁、清晰，绘图认真仔细。不乱改乱写，图幅尺寸、规 格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说明等均按工程制图标准。 水电站设计说明书编写参考提纲（仅仅作为参考，不是必须按照这个提供写） 设计题目 目录 摘要 前言 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 — 6 —
桥式吊车的吊运方式应尽可能减小厂房的高度和宽度，并同时满足机组正常运行和检 修的要求。 起吊部件和吊车的主钩由吊索或吊具系在一起。在吊运过程中，起吊部件和其他设备 及墙壁之间应留有一定的安全距离。 当采用刚性吊具时， 垂直方向的安全距离为 0.3m~0.5m， 水平方向安全距离为 0.2~0.4m 。若采用柔性吊具，垂直方向安全距离取 0.6m~1.0m。 桥式吊车的主要参数见参考资料。 在完成上述设计工作以后，绘制主厂房横剖面图、发电机层平面图、水轮机层平面图、 蜗壳尾水管层平面图各一张。
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 参考文献
四、参考书
、特征流量(最大引用流量 Qmax、最小引用流量
— 2 —
Leabharlann Baidu
Qmin、平均流量 Qav)、下游水位流量关系曲线情况下进行的。 (1) 计算允许吸出高度 HS，并确定水电站的安装高程 ZA
H s 10
kH r 900
式中▽ —— 电站所在地的海拔高程；k —— 空蚀系数修正系数，一般取 1.1~1.35； σ —— 水轮机模型空蚀系数；Hr——设计水头。 （2）选择蜗壳型式、包角、进口尺寸：蜗壳的水力计算见水力机械教材， （3）选择尾水管的型式及尺寸：尾水管轮廓尺寸确定见水力机械教材。 （4）选择相应发电机型号、尺寸，调速器及油压装置 水轮发电机、调速器和油压装置的型号和尺寸，可以由本电站的单机容量、额定转速 等套用已建成的类似电站所使用的设备。
下游侧吊运，则厂房下游侧宽度主要由吊运之转子宽度决定。若从上游侧吊运，则上游侧 较宽。此外，发电机层交通应畅通无阻。一般主要通道宽 2~3m，次要通道宽 1~2m。在机 旁盘前还应留有 1m 宽的工作场地， 盘后应有 0.8~1m 宽的检修场地， 以便于运行人员操作。 (2) 水轮机层中，一般上下游侧分别布置水轮机辅助设备(即油水气管路等)和发电机辅 助设备(电流电压互感器、电缆等)。以这些设备放下后，不影响水轮机层交通来确定水轮机 层的宽度。 (3) 蜗壳层一般由设置的检查廊道、进人孔等确定宽度。蜗壳和尾水管进人孔的交通要 通畅，集水井水泵房设置应有足够的位置，以此确定蜗壳层平面宽度。 一般由厂房机组中心线为基准，分别确定各层上游侧和下游侧所需宽度，再分别找出 各层上下游侧的最大值 Bu 和 Bd，则主厂房宽度为 Bu+Bd。 (4) 当宽度基本确定后，最后要根据吊车标准宽度 Lk 验证，宽度必须满足吊车的要求。 主厂房的高度 首先定出各层的高程，才能确定主厂房的高度。 (1) 安装高程：▽安=▽W+Hs+b0/2 其中 ▽W——电站运行时出现的最低下游水位； Hs——吸出高度； b0——导叶高度。 (2) 尾水管底板高程： ▽尾=▽安- b0/2-H 尾 其中 H 尾——尾水管的高度。
▽天=▽吊+吊车尺寸+0.2m ▽顶=▽天+屋顶大梁高度+屋面板厚度 主厂房的高度=▽顶-▽挖 主厂房布置的构造要求 (1) 厂房内的交通 主厂房各层之间和每一层内都有交通要求。各层之间的主要楼梯一般宽度为1.5~2.0m， 坡度一般为25°。次要楼梯较窄，有的部位可用爬梯。厂房内每层的交通要求不尽相同， 以发电机层的交通最为重要，参见“主厂房的宽度”。 (2) 厂房应注意采光、通风、取暖、防潮、防火等。 (3) 主厂房的分缝和止水 主厂房中的缝有两种，一种为施工缝，另一种为温度沉陷缝，其中施工缝可不作为设 计内容。温度沉陷缝一般直通到底，每隔20m左右或一个机组段分一条。如果厂房建在软基 上，分缝距离一般在40m以上或两个机组段分一条。缝的宽度一般为0.5~2cm，软基上的厂 房一般为3~5cm。 因为温度沉陷缝有一定的宽度，为了防止水通过分缝进入厂房，需要在缝中设置止水， 一般为橡胶止水或铜片止水，其设置方法和构造与坝的止水相同。 副厂房的布置设计 为了保证机组正常运行，在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理 和运行人员工作和生活的房间，称为副厂房。对于本电站，副厂房可以设在主厂房靠对外 交通的一端。副厂房的面积要求见课本表格。 桥吊选择 桥吊的选择主要是确定其起重量和桥吊跨度。 桥吊的最大起重量取决于所吊运的最重部件，一般为发电机转子，悬式发电机的转子 需带轴吊运，伞式发电机的转子可带轴吊运，也可不带轴。对于低水头电站，最重部件可 能是带轴或不带轴的水轮机转轮。少数情况下，桥吊的起重量决定于主变压器(主变需要在 厂内检修)。 桥吊跨度是指桥吊大梁两端轮子的中心距。选择桥吊跨度时应综合考虑下列因素：(1) 桥吊跨度要与主厂房下部块体结构的尺寸相适应，使主厂房构架直接座落在下部块体结构 的一期混凝土上。(2) 满足发电机层及装配场布置要求，使主厂房内主要机电设备均在主副 钩工作范围之内，以便安装和检修。(3) 尽量选用起重机制造厂家所规定的标准跨度。 — 5 —
(3) 开挖高程：▽挖=▽尾-混凝土底板厚度(约 1~2m)。 (4) 水轮机层地板高程：▽水=▽安+ b0/2+蜗壳顶部混凝土厚度(约 1m)。 (5) 发电机层地板高程：▽发=▽水+进人孔高度(约 2m)+混凝土结构厚度(约 1m)+定子外 壳高度。 但▽发还应该满足以下几个要求：(i) 水轮机层的高度不小于 3.5m，否则难以布置出线、 管道和各种设备；(ii) 发电机层楼板最好与装配场在同一高程上；(iii) 发电机层楼板最好高 于下游最高洪水位，以便于对外交通和防潮、通风。 (6) 吊车轨顶高程：取决于最大部件的吊运方式和尺寸。最大部件一般为发电机转子带 轴或水轮机转轮带轴。 ▽吊=▽发+最大部件高度+高度方向的安全距离。 (7) 厂房天花板及屋顶高程： — 4 —
设计指南
引水系统设计
进水口设计 确定进水口高程、型式及轮廓尺寸。 (1) 进水口轮廓 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。 进水口的轮廓尺寸主要对进口段、闸门段、渐变段的断面尺寸进行计算和论证，要求 水流平顺，水头损失小，进口流速不宜过大，结构受力条件好。进口段一般为喇叭口形状， 闸门段一般为矩形断面，而渐变段主要是矩形断面和管道圆形段面的连接段。 (2) 闸门段设计 闸门段包括工作闸门和检修闸门，需要对闸门的位置、形式、尺寸、启闭方式等进行 设计。 由于本电站为坝后式水电站，所以工作闸门和检修闸门建议均采用平板式闸门。闸门 的位置和尺寸需要根据上面设计的轮廓形状确定。 压力管道的布置设计 压力管道的涉及内容包括确定压力管道的直径；经定性分析比较确定压力管道的布置 方式，各段尺寸及结构型式。 对于坝式水电站来说一般采用单管单机供水的坝内压力管道，其布置原则上应力求管 道短，穿过坝体时尽量减少对坝体的消弱，减少水头损失，降低水击压力，满足机组的调 节保证为要求。 设计中需要考虑下面的因素：本电站为混凝土重力坝，坝高属中等坝，坝体尺寸较大， 进水口和水轮机安装高程相差 20m 以上，进水口较高。 根据以上的原则和考虑因素，建议重点论证倾斜式管道布置方案的合理性。 压力管道的直径可采用经济流速方法确定。
厂区枢纽及电站厂房的布置设计
厂房设计包括厂区枢纽的布置、主厂房尺寸的确定、厂房内设备的布置、起重机的选 择、厂房的结构布置、副厂房布置等。 主厂房的长度 主厂房的长度 L=机组段长度 L0×机组数+装配场长度+边机组段加长ΔL。 本电站属于中低水头水电站，其机组段长度一般根据下部块体结构的最大尺寸确定。 下部块体结构的主要部件是蜗壳，蜗壳平面尺寸确定后， L0=蜗壳平面尺寸+蜗壳外的混凝 土结构厚度δ，δ一般取 0.8~1.0m，边机组段一般取 1.0~3.0m。某些情况下，下部块体结 构的尺寸取决于尾水管的平面尺寸。 装配场长度由装配场的面积确定，而其面积要能够满足对一台机组进行解体大修的要 求，即能够在装配场内放下发电机转子、发电机上机架、水轮机顶盖和水轮机转轮四大件， 并且在各部件之间留出 1~2m 的通道。 其中发电机转子一般带轴吊运到装配场，装配场楼板 相应位置要留出直径比大轴法兰稍大的孔(平时覆以盖板)， 大轴穿过后支承在特别设置的大 轴承台上(也称为转子检修墩)，承台顶端预埋底角螺栓，待大轴法兰套入后，用螺母固定。 边机组段加长一般可取为△L=1.0D1。 主厂房的宽度 主厂房的宽度应由发电机层、水轮机层和蜗壳层三层的布置要求来共同决定。 (1) 发电机层中，首先决定吊运转子(带轴)的方式，是由上游侧还是下游侧吊运。若由 — 3 —
水轮发电机组的选择
水轮机选择是水电站设计中一项重要任务，它涉及到机组能否安全、高效、可靠运行， 而且对水电站造价、建设速度、水电站建筑物的布置形式及尺寸都有影响。 水轮机选择是在已知水电站装机容量 N、水电站特征水头(最大工作水头 Hmax、最小工 作水头 Hmin、设计水头 Hr、平均水头 Hav)
[1] 水利电力部，水电站厂房设计规范(SL266—2001)，中国水利电力出版社，2001。 [2] 中华人民共和国电力行业标准，水工建筑物荷载设计规范(DL 5077-1997)，中国电 力出版社，1998。 [3] 张治滨等合编，水电站建筑物设计参考资料，中国水利水电出版社，1997。 [4] 中华人民共和国行业标准，水工建筑物抗震设计规范(DL 5073-1997)，电力工业部， 1997。 [5] 中华人民共和国电力行业标准，混凝土重力坝设计规范(DL 5108-1999)，中国电力 出版社，2000。 [6] 水电站机电设计手册编写组，水电站机电设计手册(水力机械)，水利电力出版社， 1983。 [7] 华东水利学院主编，水工设计手册(第五册)，混凝土坝，水利电力出版社，1987 [8] 华东水利学院主编，水工设计手册(第六册)，泄水与过坝建筑物，水利电力出版社， 1987 [9] 华东水利学院主编， 水工设计手册(第七册)， 水电站建筑物， 水利电力出版社， 1989 [10] 顾鹏飞等，水电站厂房设计，水利电力出版社，1987 [11] 金钟元，水力机械，水利电力出版社，1991。 — 7 —