2025【某水电站厂房及引水建筑物设计】12000字（论文）.docx

某水电站厂房及引水建筑物设计

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第一章枢纽布置 7

1.1水利工程的分等分级 7

1.2枢纽布置 8

第二章水电站厂房 9

2.1水轮机的选择 9

2.1.1选择特征水头 9

2.1.2水轮机型号的选择 11

2.1.3安装高程 17

2.2厂房内部结构 18

2.2.1给发电机进行选型 18

2.2.2发电机一些外形尺寸等数据的粗略估算 18

2.2.3对发电机的重量进行大致预算 20

2.2.4水轮机蜗壳及尾水管 21

2.2.5调速系统，调速设备选择 22

2.2.6水轮机阀门及其附件 24

2.2.7对起重机设备进行选用 25

2.3设计主厂房并确定长宽 26

2.3.1首先需要确定主厂房的长度 26

2.3.2主厂房的宽度 27

2.3.3厂房各主要高程的确定 28

第三章引水建筑物 30

3.1进行细部修建 30

3.1.1隧洞的洞口直径 30

3.1.2隧洞进口段 30

3.2调压室 32

3.2.1调压室功用 32

3.2.2判断是否需要设置上下游调压室 33

3.2.3压力管道设计 33

3.2.4计算托马断面 33

3.2.5计算最高涌波引水道水头损失 37

3.2.6计算最低涌波引水道水头损失 38

3.2.7调压室方案比较 40

参考文献 47

摘要：C江水利工程是兼发电、航运、防洪及其他综合利用于一体的大型水电站，是C江流域规模较大的能源建设项目。该水电站厂房及引水建筑物的建成不仅可提供大量优质电能，大大增加C江流域的经济效益，还能促进下游梯级开发，发挥巨大的生态环保效益，进一步合理利用C江流域的水能资源。

基于水电站厂房及引水建筑物的基础理论，在大量参考国外文献的基础上，对C江水电站厂房及引水建筑物进行设计，主要设计内容如下：

（1）根据所给设计资料确定建筑物等级并进行枢纽布置。

（2）水电站厂房设计

①水轮机的选择：通过计算的水头范围确定有HL200和HL180两种型号的水轮机符合水头要求，对这两种水轮机的重要参数进行计算比较，最终选择型号为HL200的水轮机；

②厂房内部结构设计：通过对发电机外形尺寸以及重量的估算、水轮机蜗壳及尾水管的计算、调速系统与调速设备的选择、水轮机阀门及其附件的确定以及起重机设备的选择来进行厂房内部结构的布置；

③确定主厂房的长度，宽度和主要高程：主厂房的长度和宽度分别为57.9米和19.50米。水轮机的安装高度为115.26米，尾水管的底板高度为106.34米，主厂房基础的开挖高度为102.84米，水轮机层的地面标高为118米，发电机装置的高程为121米，发电机底板的地面标高为125.86米，安装间地面标高125.86米，吊车轨顶标高138.04米，厂房顶标高144.76米。

（3）引水建筑物设计：

①计算隧洞洞径，确定进口段形式。引水隧洞的总长度为1100米，调压室采用差动式调压室，装机容量为17万KW。

②通过对调压室的功用、条件的了解和压力管道设计、托马断面的计算等设置调压室。

关键词：厂房；引水建筑物；水轮机；蜗壳；尾水管；引水隧洞

第一章枢纽布置

1.1水利工程的分等分级

为了保证水利工程施工的成本足够低，安全度相对而言也应该保持在较高的水平，水工建筑物应该按照标准的项目等级进行分等分级。首先应根据下表1-1水工建筑物的级别标准以及表1-2永久性水工建筑物等级，通过这两个表，查得C江流域总库容为1.95亿m3，由下列对应表格可见，C江水电站建设等级为一级，工程规模为大（2）型，主楼为一级楼，次楼为三级楼，临建为四级楼。

表1-1水工建筑物的级别标准

表1-2永久性水工建筑物级别

1.2枢纽布置

根据所给地形、地质、水文、气象、水能规划、对外交通、机电设备等资料，选择有压引水式地面厂房进行设计，厂房左侧布置开关站，紧挨着主厂房西侧布置安装间，紧挨着安装间布置副厂房，安装间下面布置辅机间，副厂房右侧布置主变压器和开关站。副厂房分为三层，每层高5米，第一层为低压配电盘及厂用变电室，第二层为中控室，第三层为通信及资料室。挡水建筑物和泄水建筑物布置在上游山前峦断面，厂房、主变压器和开关站等布置在下游。厂区布置如下图1-1所示。

图1-1厂区布置示意图

第二章水电站厂房

2.1水轮机的选择

2.1.1选择特征水头

Pr=9.81QHη

其中：

Q——发电流量，m3/s；

H——发电水头，m；

H=?库??尾

η=η水轮机×η发