水电站厂房课程设计.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 11 2015年秋水利水电工程专业水电站厂房课程设计 课程设计的目的 课程设计是以工程实例为题，由学生独立思考，灵活应用有关的布置原则和要点，自己动手布置厂房，从而巩固和加深厂房部分的理论知识，并进一步培养学生的计算，制图和应用技术资料的技能。 工程枢纽概况 水库库区跨越S、N两河，地处MY县城以北20km，两条河在MY县城以南约10km处汇合成SN河。 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N、S主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为N河主坝，高66.4m，S河主坝高56m，各副坝15.7m～39m不等。 （2）泄水建筑物 ①溢洪道：有S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. N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，调压室为园筒式，内径17.14m，调压室后接2根埋藏式压力钢管，管径5.5m，管长125m。 b. S河发电泄水隧洞，任务是施工导流，发电、灌溉、供水和泄水。 见图1所示。 ③坝下廊道： 为施工期的临时建筑物，施工导流采取S、N两河分别导流的方式，故设N河导流廊道、 S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个流量的灌带、灌溉用水。 厂房枢纽建筑物位置的选择 （1）作为挡水建筑物的主坝分设于S河和N河，经比较，S河地面高程高于白河坝址地面高程，故建N河电站比建S河电站多出10m水头，每年可多发电400万度，所以，电站设在N河，装机容量为4台单机15MW，共60MW，N河电站发电泄水可灌溉MY县以下耕地。 厂房形式采用岸边引水式厂房。 （2）压力引水系统及厂房枢纽是布置在左岸还是右岸好？ 经对左右岸两个方案从地形、地质、施工条件和运行管理等几个方面进行分析和比较后认为，右岸方案洞线较短（427m），有合适的布置调压室的位置，出口处地形较低，电站尾水渠较短，调压室可布置在白色石英岩上，且接近对外铁路，爆破时附近村庄不受干扰，而左岸方案洞线相对较长，岩石破碎，铁路进厂要跨越河流，且尾水渠、厂房开挖量大，右岸方案优点明显较多，故取右岸方案。 （3）电站厂房布置在右岸何处？ 也比较了两个方案，一是放在右岸下游小山沟上游坡地，二是放在泄洪支洞口。 厂房若布置在泄洪支洞处，优点是引水隧洞和高压输水管道较短，厂房位于白色石英岩基上，有可能取消调压室，缺点是岸壁很陡，平行于河岸的裂缝较发育，岩石削坡后有崩塌的危险。厂房距坝太近，施工干扰大，另外，大约少利用5m的落差，尾水渠亦较长，下游反调节池的修建要做较高的堤坝。 厂房若是布置在下游小山沟附近，其缺点是引水道较长（约510m），必须设调压室。优点是小山沟上游坡地地形较为平缓，地质条件较好，修建厂房和调压室都是安全的，距坝较远，干扰小，为了保证安全和多利用5m水头，决定采用下游小山沟附近的方案。此方案厂房附近地形开敞，利用厂房枢纽的布置，而施工支洞处改为泄洪支洞，洞口发生过岩石崩塌现象。 （4）主厂房位置的选择 主厂房左右位置的确定，是考虑到向右移动时，主厂房地基将遇到强烈风化的石灰岩，向左移动削坡工程显著，据此确定了主厂房的左右位置。 厂房地区为辉绿岩地带，处于半风化状态，厂房后山头表面岩石风化强烈，在这样的岩体中开挖6根岔管将严重削弱山体，故将岔管放在山体外，做成明的，这样厂房随之外移，据此确定了主厂房的前后位置。 电站主接线图 水电站的主接线采用扩大单元接线，4台15MW水轮发电机组，用2台主变结成两个扩大单元，发电机出线电压为10.5kV，引出后进低压配电装置室，经断路器和隔离开关连成10.5kV发电机电压母线，然后送主变升压。升压后的电流送110kV开关站，110kV高压侧采用单断路器双母线制，进出线为二进二出。 基本资料和设计依据 （1）有关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1：3000 （3）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