水电站课程设计

目录

1.基本资料 (1)

1.1 任务的提出 (1)

1.2 工程地质条件 (1)

1.2.1 地貌与地层 (1)

1.2.2 水库区工程地质条件 (2)

1.2.3坝址工程地质条件 (2)

1.2.4 付坝工程地质条件 (3)

1.2.5 引水隧洞和厂房区工程地质条件 (3)

1.3 建筑材料 (4)

1.4 水文与气象 (6)

1.4.1 流域自然地理概况 (6)

1.4.2 气象条件 (6)

1.4.3 水文资料 (7)

1.5水利、动能及水库 (12)

1.5.1 电站任务 (12)

1.5.2水库水位 (12)

1.5.3装机容量的选择 (12)

1.5.4引水隧洞的洞径选择 (13)

1.5.5附图 (13)

2.水轮机选型设计 (18)

2.1 机组台数与单机容量的选择 (18)

2.1.1 机组台数选择 (18)

2.1.2机组单机容量选择 (19)

2.2 水轮机型号及装置方式的选择 (19)

2.2.1水轮机型号选择 (19)

2.2.2 装置方式的选择 (19)

2.3 水轮机参数计算 (19)

2.3.1 HL240型水轮机方案主要参数选择 (19)

2.4水轮机运转特性曲线的绘制 (22)

2.4.1等效率曲线的绘制 (22)

2.4.2出力限制线的绘制 (24)

2.4.3 等吸出高度曲线的绘制 (24)

2.5蜗壳设计 (27)

2.5.1蜗壳型式选择 (27)

2.5.2包角选择 (27)

2.5.3进口断面面积及尺寸确定 (28)

2.6尾水管设计 (29)

2.6.1尾水管形式选择 (29)

2.7 发电机的选择 (30)

2.7.1 发电机型式的选择 (30)

2.7.2水轮发电机的结构尺寸 (30)

2.8 调速器的设计 (31)

3.水电站引水系统 (32)

3.1 引水方式 (32)

3.2、进水口设计 (32)

1．无压进水口 (32)

2．无压引水渠道 (33)

3．压力池 (33)

3.3、调压室 (34)

3.4、压力管道设计 (34)

1．压力管道的类型 (34)

2．压力管道的作用 (35)

3．压力管道供水方式 (35)

4．高压管道 (35)

3.5、水锤计算 (35)

结束语 (39)

参考文献 (40)

1.基本资料

1.1 任务的提出

浑江是鸭绿江在我国境内的较大支流，也是我国东北地区水力资源较为丰富的一条河流，因此，合理开发利用浑江水力资源是个重要的课题。

浑江发源于长白山老岭，河流全长430余公里，河流坡降约为1/1000;流域面积15000平方公里。流域形状近于椭圆，南北长160公里，东西宽约170公里。

根据浑江河道自然特性的变化，大致以通化为上、中游之分界：以桓仁为中、下游之分界。河流系山区河流，蜿蜒于山谷之中，沿河山势陡峭，支流众多，于支流入口处，地势较为开阔，出现山间盆地。浑江流域水系图参见图1。

浑江下游（桓仁以下）的水能利用与梯级开发问题曾进行了长时间的研究，基本上归纳为两种开发方案，即：○1桓仁、沙尖子两级开发方案与○2桓仁、回龙山、太平哨、高岭、金坑等多级开发方案。目前，在桓仁水电站早已建成投产的情况下，实际上变成为沙尖子高坝大库与回龙、太平哨、高岭、金坑等梯级开发方式之争。本任务书取材于梯级开发方案的太平哨水电站，并拟定为混合式开发的地面厂房型式。有关浑江下游梯级开发情况可参见附图1。

1.2 工程地质条件

1.2.1 地貌与地层

本地区的地貌景观按其成因类型可分为两类：

○1构造剥蚀地形，海拔高程360—770米，相对高度200—600米，为中低山地形，由古老的变质岩系组成，山脊较狭窄，起伏不大，无明显的峰峦，地形坡度较大。

○2侵蚀堆积地形，本区可见相对高度为20—30米的二级阶地，3—12米的一级阶地和2—4米的河漫滩。

水库区及水工建筑物区出露的地层有：前震旦系，震旦系、寒武系、朱罗系、和第四系，简单分述如下：

○1前震旦系：主要为一套区域变质岩石，部分经受不同程度的混合岩化作用，

形成各种类型的混合质变质岩。各水工建筑物均位于本地层的混合变质岩上。

○2震旦系：仅在水库区东南局部出露，主要为石英砂岩、石英砾岩、粉砂岩、页岩等。

○3寒武系：该系出露更少，仅局部可见，主要为灰岩。

○4朱罗系：该系在水库区北部，雅河口以上至回龙山一带广泛分布，为陆相火山岩建造，主要为安山岩、安山质凝灰岩、流纹岩等。

○5第四系：在本区出露的有上更新统和全新统。前者分布于浑江二级阶地，为洪—冲积层，主要为砂卵砾石、砂和亚粘土，后者包括一级阶地、河漫滩及河床上堆积的亚砂土、砂砾石，残积的亚粘土等。

1.2.2 水库区工程地质条件

本库区两岸山体高峻，高程为360—700米，分水岭厚度均在0.8公里以上。库岸岩石在雅河口以上为侏罗纪火山碎屑岩类，以下为震旦纪变质岩和混合质变质岩，地下水位较高，不会向邻谷产永久性渗漏。不存在塌岸问题。

1.2.3坝址工程地质条件

曾选两条坝线（上坝线与下坝线）进行比较。上、下坝线相距200—300米，地质条件基本相同，但下坝线右岸地形更单薄，左岸岩石完整性较差，呈片状破碎，风化也较深，而上坝线左岸则比较完整。河谷部分，下坝线岩石普遍风化较深，而上坝线只有个别地段风化较深。从上述分析确定选用上坝线。修建土坝或混凝土重力坝，地质上都是可能的。

坝址区出露的地层有前震旦系和第四系。前震旦系为经受中等程度混合岩化作用的变质岩系，包括黑云母斜长石注入片麻岩、黑云母混合片麻岩和大理岩，前者分布在左岸，后者分布在右岸，两者为整合接触。第四系包括各种不同成因的松散堆积物。堆积层分布于两岸山坡，为亚砂土夹碎石，厚度左岸为1.5—4.0米，右岸为0.3—2米。河床砂卵砾石厚0—3.5米。

坝址区两岸发现有断层三条，其中一条为平推断层（F

3

）位于左岸，走向

NE36°,倾向南东，倾角70°，破碎带宽5米。另外两条北东向断层F

1与F

2

°据

分析F

1就是区域性的太平哨大断裂，在右坝头西北约300米处通过; F

2

位于右

岸，产状为走向北东40—50°，倾角80°，断层带宽3—4米。F

1与F

2

对建筑

物均无直接影响。

坝址区基岩的透水性，根据19个孔、75次压水试验成果统计，单位吸水量

由上而下逐渐减小。距地面深4.3—15米范围内单位吸水量的平均值为0.1升/分，25米以下时为0.027升/分。

据分析，若采用混凝土重力坝坝型时（估计坝高40米左右），大坝将建基于比较完整的半风化岩石之上。河谷部分的开挖深度（自基岩面算起）约为2—7米，相应于此开挖标准，坝基岩石与混凝土摩擦系数建议为0.6，河床部位岩石风化较浅，实际上可挖至微风化岩石，建议摩擦系数采用为0.65。

坝址右岸岩石强烈风化，全风化岩石深达30米。强烈风化的原因主要是黑云母混合片麻岩中斜长石和黑色矿物含量较多，长石结晶体粗大，抗风化能力较薄弱所致。建议处理意见是：砂砾状全风化层（深15米左右）可采用混凝土

断层以及防渗墙方法处理，块状全风化层以下采用帷幕灌浆方法处理。左岸F

3

局部破碎带可按常规办法处理。

1.2.4 付坝工程地质条件

葫芦细子地段山体低缓，最低点地面高程仅为192米，需要修建付坝。若主坝采用土坝型式，则此处可修建岸坡式溢洪道。此处山体最狭窄处宽仅70米，上、下游水为差7米。此坡地形陡峭，基岩裸露，南坡较缓，坡度一般约20°—30°。此垩口是浑江侵蚀堆积二级阶地，垩口顶部和山坡上分布有砂卵砾石，厚度1—5米，其地质时代为上更新世坡积层。

本地段地层主要是前震旦纪黑云母斜长石注入片麻岩，混合岩化程度较低，岩性不均一，有的地方可见变质岩基体。

本地段发现断层共七条，但规模均很小，宽度大都在一米以内，最大宽对为 1.5米。这些断层大多延伸不长，对建筑物无影响，设计与施工时按常规方法处理即可。

通过地质分析与稳定计算可以认为，此地段山体是稳定的。为了确保建筑物安全，建议在设计时要加强帷幕灌浆与排水措施。

1.2.5 引水隧洞和厂房区工程地质条件

浑江在中下游地段，侧向侵蚀作用十分强烈，形成迂回曲折的蛇曲地貌，为修建引水式电站提供了有利的地形条件。太平哨水电站的引水隧洞和厂房位于南天门岭，此处分水岭宽约800米，而两端河水位差达13米。

本区地层主要为前震旦系的黑云母混合片麻岩，所有建筑物均将在此岩层上。第四纪包括出口和进口河漫滩的冲积洪积层，岩性为亚砂土，细沙和砂卵

砾石，两侧山坡的坡积残积层，岩性为亚砂土，细砂和砂卵砾石；两侧山坡的

坡积残积层，岩性为亚砂土夹碎块石。

隧洞均将在黑云母混合片麻岩中通过，沿洞线未发现断层，且洞顶上部覆盖新鲜岩体很厚，达80—160米，深部裂隙已趋闭合，因此工程地质条件较好，建议采用：f=6—7,k

=500。洞线前部通过两条较大岩脉，均大致与洞线相交，一条为石英斑岩，宽30—40米，另一条为正常闪长岩。宽26—30米。据地表槽探观察，岩脉与围岩接触良好，但从钻孔资料分析，石英斑岩裂隙比较发育，

故建议，通过岩脉处的参数选用为：f=4,K

=300。

厂房后山坡地形坡度约50°—60°，坡高40米左右，通过剖面裂隙绘得知，厂房后坡存在两组顺坡裂隙，第一组倾角为68°—74°，第二组倾角稍缓，为40°—45°。表部裂隙张开1—3厘米，坡脚部位岩块已经位移。根据上述情况。可认为后山边坡基本上是稳定的，建议在开挖时基本上沿着上述两组裂隙挖成阶梯状边坡，对已经位移或张开宽度较大的岩块予以清除，对局部不稳定岩块可采取相应的加固措施。

厂房基础将坐落在新鲜的黑云母混合片麻岩上。

1.3 建筑材料

天然建筑材料的调查，包括混凝土重力坝和粘土心墙砂砾壳坝两种坝型所需要的各种材料，其需要量初步按：混凝土坝方案，混凝土方量50万米3，砂砾石料150万米3，土坝方案：粘土料14万米3，坝壳砂砾料120万米3，护坡块石料5万米3，反滤料4.5万米3。

通过勘探、试验工作，可以满足上述要求，砂砾料与粘土料场分布、储量、质量评价等详见表1与表2。

土坝护坡用石料场，选择了葫芦头和榆树底两处。葫芦头石料场位于坝址上游左岸约3公里，交通方便，基岩为黑云母混合片麻岩，榆树底位于坝上游右岸约3公里，料场山体比高100—500米，山势陡峻，覆盖厚约1米，基岩仍为黑云母混合片麻岩。

表1 砂砾料场位置、储量及质量情况一览表

料场名称位置

面积

（米2）

体积（万米2）勘

探

质量评价

开采意见

无有效层

效层水

上

水

下

合计

等

级

葫芦头（漫滩）坝线上

游右岸1

公里

277，800 6.3

45.

5

81.

1

126.6 B

各项指标均

满足混凝土

骨料要求运

距短交通方

便

夹心子坝线下

游0.5—

2.5公里

216，300 29 60 60 120 B

本料场为土

坝方案服务

上长岭坝线下

游右岸6

公里

414,000 0 102 0 102 B

各项指标能

满足混凝土

骨料要求运

输困难

下长岭厂区上

游左岸

2.5公里

175,000 0 47 0 47 B 同上

南天门隧洞进

口

36,800 2 12 0 12 B

各项指标能

满足混凝土

骨料要求粘

土杂质含量

较高

下甸子厂区上

游右岸1

公里

90,000 0 24 0 24 B 同上

表2 粘土料场储量、质量情况一览表

1.4 水文与气象

1.4.1 流域自然地理概况

太平哨电站位于鸭绿江支流浑江下游，本站以上集水面积12950平方公里，其上游约86公里和37公里处分别有桓仁，回龙山水电站，其集水面积坝址以上分别为10，375平方公里与12，506平方公里。

浑江流域地理坐标在东经124°24′—126°36′，北纬40°40′—42°10′之间。其相邻流域北为第二松花江，东为鸭绿江干流，西侧为辽河流域左岸支流浑河、太子河，南为鸭绿江右岸支流蒲石河、 河。浑江属于山区性河流，流域内高山群立，山势陡峭，地势起伏较大，山坡上一半多生杂草和林从，植被较好。

1.4.2 气象条件

浑江属于山区河流，地形对气候的作用比较明显，流域东北系长白山系的主峰白头山，海拔高达2744米，自此分向西北，西南与东南三方向逐渐低下，到流域南部的丹东，海拔高程为59米，自丹东向北至宽甸，地形突然上升（海拔高程约300米），高差达240米，因此当偏南气流入境后，受地形抬升影响，

料 场 名 称 地貌

单元

位置 体积 （万米3

）

天然含

水

量（%） 天然容重

渗透系数

固结快剪 有效层

无效

层 湿

干

凝聚

力

内摩擦角

葫

芦

头

一级阶地 坝线上

游右岸0.5—

1.5公里 46.4

8.2

28.3 23

1.8

1.89 1.41

1.54 1.×10-6

3.×10

-6

0.21

0.17 22.2

26

老

营

沟

一级阶地

坝线上

游左岸5

公里 18

4.9

24.9

1.75 1.40 1.×10

-6

0.26 25

产生强烈降水，降雨中心多在鸭绿江下游至宽甸间，浑江正处于该暴雨中心北部边缘，故降雨量很大，降雨量集中在夏季，各地6—8月降雨量占全年的60%左右，尤以7、8两月为最多，最多月雨量与最小月雨量之比达30倍之多。

浑江流域正处于西风带大陆的东部，冬季在蒙古高压的控制下，天气寒冷干燥，为期漫长，全流域一月份平均温度均在-10°以下，极端最低气温发生在一月份，并在-30°以下。全年右4—5个月气温在零度以下，夏季炎热而短促，极端最高气温可达39.5°C(桓仁)，年差很大，参见表3。

1.4.3 水文资料

浑江桓仁以下，干流有桓仁、回龙山、沙尖子水文站，支流有二户来、普乐堡及太平哨水文站。各站资料以桓仁较长。太平哨水库年径流系用回龙山、沙尖子及支流半拉江上的太平哨水文站径流资料，按面积比推求而得，详见表4。各站年径流有关参数详见表5。

浑江的洪水主要由急剧而强烈的暴雨形成，暴雨多集中在三天，其中强度最大的暴雨又多集中在一天之内。就较大洪水年份分析，形成暴雨的天气系统有台风，气旋（华北气旋，渤海气旋、江淮气旋、黄海气旋）以及副热带高压边缘的幅合扰动，如1960年发生了浑江的50年一遇洪水，形成此次暴雨的天气系统在黄海上空正在恢复中的台风输送水汽与副热带高压边缘的扰动，再加上南部连续移来三个低压想遭遇。从

本区气象要素表表3

一月二月三月四月五

月六

月

七月八月九月十月十一十

二

年

降水量（毫米）

沙尖子多年平均10.3 11.8 27.2 47.3 73.6 96.9 286.1 261.3 1.05 51.6 37.2 17 1020.2 太平哨多年平均14.8 10.9 23.3 50.3 57.7 88.7 326.7 313 102.1 51.3 39.4 18.6 1089.6 宽甸多年平均13.9 13.6 27.4 48.9 75.9 102 394.8 316.4 120.3 62.7 42.6 19.7 1218.5

蒸发量（毫米20厘米蒸发皿）

沙尖子多年平均13.7 24.9 55.1 113.9 155.

9 135.

8

116.3 100.8 88 62.3 31.5 17.4 916.3

太平哨多年平均13.6 25.9 60.4 138.4 214.

7 174.

2

136.8 116.3 96.4 71.3 33.3 14.6 1095.9

宽甸多年平均20.4 30.6 60.4 106.3 156.

8 140.

3

118.7 122.3 99.1 77.3 37.4 22.3 998.3

沙尖子平均-15.1 -11 -2.8 8.1 14.1 19.1 22.4 22.3 16.3 7.6 -1.4 -15.

4

5.4 太平哨最高 4 9 1

6.2 26 31 34.2 3

7.5 35.2 2

8.2 24.5 16.3 3 37.5 宽甸最低-31 -28.4 -25.5 -8.7 -0.2 8 14.5 11.8 7 -6.5 -17.6 -32.

1

-32.1 极端最大风速（米/秒）

沙尖子风速8.6 6.7 8.3 12.5 16 9.3 16 7.9 15 11 5.8 15.5 16 太平哨风向NW NW SW NW SE N S N N NW NW N SES

宽甸发生

年月195

5

54 55 55 58 55 58 55 54 54 55 195

6

8

太平哨电站年径流系列表（流量：秒立米）表4

一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一十二年均1936 27.8 11.1 92.2 273 316 384 601 507 537 150 161 45.4 259 1937 20 17.7 20.9 320 45 55.6 122 948 120 54.5 244 13.2 146 1938 9.7 8.4 46.6 73.6 94.2 219 624 385 532 240 142 40.5 201 1939 22.4 44 40.1 174 226 514 299 69.5 930 1.8 49.7 22 208 1940 14.2 9.7 40.4 81.2 73.3 356 340 1050 186 58.7 75.9 32.9 193 1941 15.9 7.8 151 237 320 478 97.6 340 126 161 97.4 36.2 173 1942 18.8 13 77.9 160 145 36.7 1120 701 172 90.5 102 34.4 222 1943 14.4 11 96.8 379 310 101 209 539 389 96 53.6 29.3 185 1944 20.4 16.9 66.3 153 120 304 409 305 258 61.9 42.3 19.6 148 1945 9.2 73 24.5 93.6 354 350 145 189 58.7 344 20.2 13.2 109 1946 14.4 143 35.7 241 127 63.3 764 381 55.9 44.7 23.8 18.4 148 1947 21.8 15.6 23.4 275 151 125 633 814 341 54.47 35 23.3 209 1948 17.8 17.1 58.6 247 136 140 207 227 99.0 66.1 32 19.2 105 1949 12.2 26.2 35.4 258 354 95.2 608 474 125 80.4 52.9 30.3 179 1950 16.9 10.1 36.5 82.7 80.8 357 852 106 78.6 73 56.8 11.6 147 1951 2.8 2.2 28.3 89 73.4 231 158 1720 218 327 167 69.2 258 1952 22.6 16.7 56.6 250 136 107 149 256 132 102 107 20.8 113 1953 7.1 6.8 41.6 109 242 521 963 922 109 43 19.4 11 250 1954 12.5 10.6 138 164 134 164 312 1910 695 143 97.9 67.2 318 1955 21.3 17.4 77.8 144 188 154 618 86 60.1 50.5 68.8 30.2 126 1956 10.4 7.4 46.3 134 285 380 419 238 390 70.8 83 27 177 1957 17.1 13.1 22.3 386 127 162 360 1050 306 114 70.3 47.7 216 1958 21.4 16.2 107 132 112 73.6 592 452 71.9 65.9 41.3 19.5 98.3 1959 11.1 14.5 35.1 136 153 153 720 280 348 227 123 63.9 89 1960 25 19.0 93.7 117 169 599 298 1660 303 91.5 62.2 27 290 1961 15.6 15.0 79.3 143 96.3 46.8 510 542 535 141 96.2 95.1 194 1962 20.6 15.6 41.3 263 202 51.2 229 637 284 144 94.1 47.4 170 1963 21.6 15.5 38.3 102 75.9 46.7 1160 286 107 124 85.5 342 177 1964 22.3 13.8 47.2 700 152 136 635 1500 261 66.4 46.3 21.1 301 1965 18.2 18.5 53.3 212 353 80 513 292 85.2 48.4 40.6 17.9 107

浑江下游主要站年径流参数表（流量：秒立米） 表5

东北历年大暴雨的分布规律看，在鸭绿江的中下游（包括浑江一带）暴雨出现的机会和强度都才超过其他流域，多年平均三日暴雨在120毫米以上。

浑江历史洪水的调查曾先后进行了5次，调查河段上至通化，下至沙尖子。这对洪水分析提供了可靠的历史资料。

桓仁站实测洪水资料较长，加之历史洪水调查资料，故洪水分析成果较为可靠。回龙山与沙尖子的洪峰洪量系分析和桓仁相关插补而延长。太平哨水电站由于无实测资料，故洪峰洪量参数用回龙山参数，洪峰用2/3次方，洪量用一次方，按面积比推求。

由于上游桓仁电站库容较大，对洪水起一定的调蓄控制作用，故区间洪水对下游梯级起主要作用。太平哨水电站设计洪水地区组成曾用典型年法和频率组合法（以回龙山为控制）推求组合洪水进行比较,两种方法计算成果相近,故采用典型年法成果,即桓仁，桓—回，回—太区间设计洪水过程线，系以回龙山三日洪量为控制，按典型年分配，同倍比放大各控制点设计洪水过程线。

太平哨水库入库洪水系将桓仁入库洪水，经桓仁调节后，如桓—回区间而得回龙山水库入库洪水，在经回龙山水库调节后，加回—太区间而得太平哨入库洪水，详见表6。

站名

多年

平均流量

C V

CS/C V 设计值P%

5 10 50 90 95 桓仁

144 0.32

2 227 205 139 89 78 回龙山 178 0.32 2 280 254 172 110 96.6 太平哨 187 0.32

2

295

266

181

116 101

沙尖子 244 0.32 2 353 319 216 138

121

表6 太平哨水库入库洪水成果表

流量：秒立米单位水位：米

0.01 0.1 0.5 1 2

桓仁入流量

出流量

库水位

29800

18500

308.3

23200

14600

306.0

18500

11200

305.46

16500

9470

304.85

14400

8780

304.22

回龙山入流量

出流量

库水位

16900

16800

225.82

12000

12000

223.25

11000

11000

222.73

9500

9500

221.85

回—太区间洪峰

流量

3170 2530 2260 1970 太平哨入库流量17500 14000. 12400 10800

3.3 5 10 20

桓仁入流量

出流量

库水位

8990

7750

301.22

8020

6880

301.6

6550

5830

300.95

4960

4120

300.86

回龙山入流量

出流量

库水位

9290

9250

221.74

7500

7500

220.58

6550

6100

219.92

4500

4500

218.50

回—太区间洪峰

流量1610 902 835

557

太平哨入库流量9820 8070 6950 4980

1.5水利、动能及水库

1.5.1 电站任务

太平哨水电站位于浑江干流，是桓仁、回龙山的下一级，本工程开发主要目的是发电。由于本电站承接上游桓仁等梯级水库对浑江丰富水量的调节，故能以较少库容获得较好的能量指标。电站建成后以下沿江无较大城镇与工矿企业，对水库无防洪要求。库下宽甸县太平哨公社有5000亩耕地需灌溉，在水库水量平衡中可按1秒立方米考虑。

1.5.2水库水位

浑江自然落差较大，水量丰富，在太平哨水库回水范围内多为崇山峻岭，淹没耕地、村屯较少。库区老营沟附近虽发现有铅锌矿，但据辽宁省地质局调查，该矿储量有限，规模不够，未能纳入国家开采计划，仅有生产队组织开采。

由于桓仁水库的修建，极大的改变了浑江的径流在年内分布的不均匀性，弥补了太平哨水库的库容小，调节性能差的缺陷。太平哨电站应尽可能的利用河段自然落差，因而，从与其上级回龙电站尾水位衔接角度的分析，太平哨水库正常高水位定为191.5米为宜。水库死水位则应结合输水建筑物的布置分析确定。（死水位190米，正常高水位191.5米，设计洪水位(P=1%)191.7米，Q=12400m3/s,校核洪水位（P= 0.1%）194.7米Q=17500m3/s）。

根据本工程的条件，应采用Ⅱ级设计标准，即水利枢纽永久性建筑物按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。考虑到上一级回龙地下电站交通洞的高程，要求本水库设计洪水位也不应超过198.0米高程。

1.5.3装机容量的选择

东北地区工农业生产不断提高，现有电源特别是水电远远不能满足系统负荷增长的需要。经与东北电力局研究认为，太平哨水电站将在负荷曲线的尖峰位置上工作，并应适当担任一部分备用容量，为此，本电站的利用小时数不宜过高，可控制在2500小时左右或更低些，可结合机组选择合理确定。（最后确定太平哨水电站的装机容量N为16万千瓦，

保证出力2.5万千瓦，年发电量4.3亿度，年利用小时数2680小时。特征水头：最大水头38.1米，最小水头34.6米，设计水头36.2米，加权平均水头36.2米，发电机效率98%。）

1.5.4引水隧洞的洞径选择

考虑到施工技术条件，引水洞洞径不宜超过12米，否则的话，可考虑采用两条引水隧洞的方案，应结合机组数的选择合理确定。

1.5.5附图

附图1-1：浑江下游梯级开发示意图

附图1-2：太平哨水库容积、面积曲线

附图1-3：太平哨坝下H—Q关系曲线

附图1-4：太平哨水电站尾水H—Q关系曲线

附图1-5：HL240-46转轮综合特性曲线

附图1-6：ZZ440-46转轮综合特性曲线

附图1-7：坝址区地形图

附图1-8：引水道沿线地形、地质图

第 14

页 附图1-1：浑江下游梯级开发示意图 半

拉江江

拉

半

300米

221米

太平哨电站示意图

仁

桓

岛

子

心

夹大坝

引水道

头

芦葫葫芦细子江

浑

山龙回坑

金岭

高哨

平太139米

152米

191.5米

江

绿

鸭

金坑

小雅

大

大

河

太平哨

高岭

沙尖子二

河

雅

河

回龙山

江

桓仁

浑

江

尔

富

通化市

附图1 太平哨下游梯级开发示意图

附图1-2：太平哨水库容积、面积曲线

第 15

页 200.0195.0

190.0

185.0

180.0

175.0

170.0

165.0

20.015.0

10.0 5.003.0

2.5

2.01.51.00.50

水库面积（平方公里）

容积曲线

面积曲线

3.167

2.2971.5911.0040.5440.21319.69

15.2313.04

10.557.95

5.36

201.10.0511.52

191.1191.1186.1181.1176.1171.1容积（亿立米）

面积（平方公里）高程（米）

附图2 太平哨水库容积面积曲线

160.0

水位（m）

附图1-3：太平哨坝下H —Q 关系曲线

第 16

页

175.00流量（秒立米）

附图3 太平哨坝下H～Q曲线

5000

10000

15000

20000160.00

165.00

170.00

水位（m）0

附图1-4：太平哨水电站尾水H —Q 关系曲线

第 17

页

（m ）位水流量（秒立米）

25000

20000

15000

10000

5000

170165

160

155

150

附图4 太平哨水电站尾水H ～Q 曲线

2.水轮机选型设计

2.1 机组台数与单机容量的选择

2.1.1 机组台数选择

水电站总装机容量等于机组台数和单机容量的成积，在总装机容量确定的情况下可以拟订出不同的机组台数方案，当机组台数不同时，则当单机容量不同，水轮机的转轮直径、转速也就不同。有时甚至水轮机的型号也回改变，从而影响水电站的工程投资、运行效率、运行条件以及产品供应。因此，在选择机组台数时，应从下列几方面综合考虑：

1）台数与机电设备的关系

机组台数增多，单机容量减少，尺寸减小，制造及运输较易，这对制造能力和运输条件较差的地区有利的，但实际上说，用小机组时单位千瓦消耗的材料多，制造工作量大，所以最好选用较大容量的机组。

2）机组台数与水电站投资的关系

当选用机组台数较多时，不仅机组本身单位千瓦的造价多，而且相应的阀门、管道、调速设备、辅助设备、电气设备的套数增加，电气结构较复杂，厂房平面尺寸增加，机组安装，维护的工作量增加，因而水电站单位千瓦的投资将随台数的增加而增加，但采用小机组时，厂房的起重能力、安装场地、机坑开挖量都可以缩减，因而有减小一些水电站的投资，在大多数情况下，机组台数增多将增大投资。

3）机组台数与水电站运行的关系

当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率，当水电站担任系统尖峰负荷时，由于负荷经常变化，而且幅度较大，为使每台机组都可以高效率工作，需要更多的机组台数。

4）组台数与水电站运行维护的关系

当机组的台数过多时，水电站的进行方式激动灵活、易于调度、每台机组的事故影响较小，检修工作也比较容易安排，但运行检修、维护工作量及年运行费用和事故率将随机组台的增多而增加，因此机组的台数不宜过多。

水电站课程设计报告

1．课程设计目的 水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。 2．课程设计题目描述和要求 2.1工程基本概况 本电站是一座引水式径流开发的水电站。 拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。 本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 2.2设计条件及数据 1.厂区地形和地质条件： 水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。 2.水电站尾水位： 厂址一般水位12.0米。 厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通： 厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度： 本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。

水电站课程设计

该枢纽工程位西北某省A河上游干流上，其布置和工程参数如附件所示， 该水电站拟定主要设计参数 序号项目单位数值 1 最大水头m 125 2 最小水头m 86 3 多年平均水头m 92.5 4 设计水头m 88 5 总装机容量MW 360 （一）水轮机型号选型 1 根据该水电站的水头变化范围86~125m，在水轮机系列谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL180和HL200两种。 2 主要参数选择 2.1 选取4台机组 2.2 转轮直径D1计算 单机容量：36万kw/4=9万kw （一)HL180水轮机 2.2.1查文献HL180转轮综合特性曲线可知机组效率M=90%;g =96%

Nr=Ny/zg=360000/4*0.96=93750kw 查表3-6可得HL180型水轮机在限制工况下的单位流量'1M Q =860L/s=0.86m 3/S ，效率m=89.5%，由此可 初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量'1 Q =' 1M Q =0.86m 3/S ，效率=92%。 上述的Q1’，和Nr=单机容量：36万kw/4=9万kw ；g=96% Nr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw ，Hr=88m 带入式 η r r 11'81.9r H H Q N D = 可得=3.83m ，选用与之接近而偏大的 标称直径=3.9m 。 2.2.2转速n 计算 查表3-4可得HL180型水轮机在最优工况下单位转速10M n'=67r/min,初步假定M 1010'n ' n = ，将已知的和av H =92.5m ，1 D =3.9m 代入式1 1 ' n n D H =可得n=165.2r/min ， 选用与之接近而偏大的同步转速n=166.7r/min 。（上式中'n 选用原型最优单位转速10 'n ，H 选用加权平均水头 Hav ） 2.2.3 效率级单位参数修正 ηηη1 D 1 D 10 'n ? ? ? ???--=-=?)5/1()^(1)1(11Mmax Mmax max D D K K M ηηηη）（

水电站厂房课程设计

2015年秋水利水电工程专业水电站厂房课程设计 1.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。 2.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、 210 180 150 图一：枢纽布置图（1：3000） 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

水电站课程设计

水电站课程设计——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)

第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%

水电站课程设计

一、原始资料及设计条件 1、概述 1.1工程概况 某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。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，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。 1.2. 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191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW。 2、水文气象资料 2.1洪水 各频率洪峰流量详见下表1。 （1）下坝址水位～流量关系曲线详见下表2。 表3 上坝址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海） （3）厂址水位～流量关系曲线详见下表4。 表4 厂址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海）

多年平均含沙量：0.089kg/m3 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：0.9t/m3 2.4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： 1.40m/s 历年最大风速：13.00m/s，风向：NE 水库吹程： 3.0km 最大积雪厚度：21cm 基本雪压：0.25KN/m3 3、工程地质与水文地质 3.1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。 （2）基岩物理力学指标如下 上坝址 饱和抗压强度：20～30MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.65 抗剪断指标：f′砼/岩=0.8～0.9 c′=0.7～0.8MPa 下坝址 饱和抗压强度：15～25MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.62 抗剪断指标：f′砼/岩=0.7～0.8 c′=0.70MPa 3.2坝址工程地质条件 （1）上坝址工程地形、地质条件 上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181～184m，河床宽136m，水深0.5～3.0m。坝轴线上游100～350m，河床深槽较发育，一般槽宽20～40m，槽深11～14.5。当蓄水位192m 时，河谷宽161m ，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2# 及3# 冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227m以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271m ；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350～450，山顶高程292m。

水电站课程设计水电站厂房设计

课程设计：水电站厂房设计 专业班级：12级水利水电工程卓越班姓名： 学号： 指导教师： 南昌工程学院水利与生态工程学院印制 2015——2016学年第一学期

南 昌 工 程 学 院 课程设计（论文）任务书 I 、课程设计(论文)题目：某水电站厂房课程设计 II 、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 一、设计原始资料 （一）工程概况 图1为某水电站的厂房布置图，它是一座以发电为主兼有防洪、灌溉、过木、供水等综合效益的县办骨干电站。采用钢筋混凝土堆石坝，最大坝高74m ，坝址以上控制流域面积564k ㎡，占全流域面积的75.3%，多年平均流量为s m /6.173水库总库容为3 810783.2m ?，属多年调节。 图1 厂房为坝后式，安装3台8000KW 机组，总装机容量KW 4104.2?，保证出力5500KW ，多年平均发电量h KW ??4107260，年利用小时3025h ，在系统中（地方电网）担任调峰、调相任务，并可对下游梯级进行调节，经济效益显著。 在枢纽布置上，为避免厂房、溢洪道、筏道的相互干扰，将岸坡式溢洪道布置在坝左岸的一鼻形山脊上，用钢筋混凝土挡土墙与堆石坝衔接，出口消能采用挑流形式。过木干筏道布置在坝左岸的山坡上。隧洞布置在坝右岸的山体中，具有导流、发电引水和放空等

多种功能，即施工期用隧洞导流，并在导流洞口上的山岩中另开一洞口，与隧洞相连成为“龙抬头”形式，采用塔式进水口作为发电引水和放空隧洞的首部，水库蓄水时将导流洞口封赌。隧洞直径为5.2m 。隧洞出口设有放空水库用的闸门。在放空闸门上游另凿发电引水岔洞，洞径4.6m ，然后以三根m 2Φ的钢支管与机组相连。 本工程规模属大（2）型，枢纽为二等工程，电站厂房按3级建筑物设计。 （二）水电站厂房主要设备 1、水轮机和发电机 电站最大水头m H 3.64max =，加权平均水头m H cp 63.59=，最小水头m H 02.38min =。按水头范围及装机容量，套用3台现有机组。水轮机型号为140220--LJ HL ，单机额定 出力为KW 8333，该机组适用m H 65max =，m H 38min =m H p 58=，额定流量35.16m /s ， 和电站水头范围比较匹配。发电机型号为3300/168000-SF ，单机额定出力KW 8000（悬式），采用密封式通风，可控硅励磁。水轮机导叶0b 为0.35m 。水轮机带轴长3.74m ，发电机转子带轴长4.785m.。一台机组在设计水头、额定出力下运行的尾水位为100.1 m 。 2、调速器：选用3500-YDT 型电气液压式 3、主阀：采用卧式液压型摇摆式接力器双平板偏心蝴蝶阀 4、桥式起重机：本电站的最重部件为发电机转子带轴重37.5t ，结合厂房布置要求。选用起重机跨度m L k 12=，主副钩最大起升高度分别为20m 和22m ，主钩最高位置至轨顶距离为0.911m ，小车高度2.723m 。厂房屋顶结构厚度为2.456 m 。 二、设计技术要求 厂房课程设计重点是主厂房内部主要设备和结构的布置，以及轮廓尺寸的决定。设计图应符合工程图纸的要求，说明书应能说明设计内容，文字通顺、整洁。 III 、课程设计(论文)工作内容及完成时间： 一、工作内容 水电站厂房课程设计要求学生根据所给任务书，利用所给的资料，完成下列工作： 1、用简略的方法选择厂房的主要和辅助设备。 2、进行厂区和厂房内部布置，决定厂房的轮廓尺寸。 3、绘制设计图纸(至少要有一平一立两张图纸)和编写设计计算书和说明书。 二、完成时间 本课程设计2周，具体安排大致如下（供参考）： 1、设计布置，了解设计任务书及熟悉原始资料 1天 2、进行厂房布置设计，并布置草图 6天 3、绘厂房布置图（可用计算机绘制）及整理编写计算书和说明书 3天 Ⅳ 主 要参考资料： 《水电站厂房设计规范 SL 266-2014 替代SL266-2001 中华人民共和国水利部 编 中国水利水电出版社 2014》 《DLT5186-2004水力发电厂机电设计规范》 《水力机械（第2版）金钟元 编 中国水利水电出版社 1992》

某水电站设计课程设计 精品

第一章原始资料及设计条件 1.1 概述 1.1.1 工程概况 某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。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，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。 1.2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191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW，根据水利水电工程等级划分的规定，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。 1.2 水文气象资料 1.2.1 洪水 各频率洪峰流量详见下表 表1-1 坝址洪峰流量表 1.2.2 水位～流量关系曲线： 表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海

表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 表1-4 厂址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 多年平均含沙量：0.0893/m kg ； 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：10?；淤沙浮容重：0.93/m t 。 1.2.4 气象 多年平均气温：16.6?C ；极端最高气温：39.1?C ；极端最低气温：-8.6?C ；多年平均水温：18.2?C ；历年最高气温：34.1?C ；历年最低气温：2.1?C ；多年平均风速：1.40s m /； 历年最大风速：13.00s m /，风向：NE ；水库吹程：3.0km ；最大积雪厚度：21cm ；基本雪压：0.252/m KN 。 1.3 工程地质与水文地质 1.3.1 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。 (2) 基岩物理力学指标 上坝址：饱和抗压强度：20～30MPa ；抗剪指标：岩砼/f =0.6～0.65；抗剪断指标：

水力发电机组辅助设备课程设计报告

xx工程大学 水力发电机组辅助设备 课程设计 设计说明书 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

目录 第一部分设计原始资料 (3) 第二部课程设计的任务和要求 (5) 第三部计算书和说明书 (7) 一、主阀 (7) 二、油系统 (7) 三、压缩空气系统 (14) 四、技术供水系统 (20) 五、排水系统 (22) 六、结束语 (25) 七、参考文献 (26)

第一部分：设计原始资料 一、水电站概况： 该水电厂位于海河流域，布置形式为坝后式水电站，坝型为土石坝，坝顶高程60.0m，水库调节库容2.6×108m3,属于不完全年调节水库。安装有1?～6?共6台轴流转桨式机组，其中1?机组在系统中承担调相任务。 二、水电站主要参数 1、电站水头H max=37.30m，H min=31.20m；H pj=34.50m 2、正常高水位：54.00m；正常尾水位：20.50m；最高尾水位20.9m；最低尾水位20.0m 3、装机容量N=6*17000KW 4、电站采用岔管引水方式，布置有三条引水总管，引水总管长度210m 三、水轮机和发电机技术资料

机型： ZZ440-LJ-330 SF17-28/550 额定出力： N r=17750KW； P r=17000KW 额定转速： n r=214.3r/min 水轮机安装安程：18.6m 水轮机导叶中心线D0=3.85m；导叶高度1.20m; 转轮标称直径D1=3.3m；尾水管直锥段上端直径3.5m,下端直径4.2m,直锥段高度6.6m；转轮占用体积6.76 m3；弯肘及扩散段体积27.52m3；检修时最低尾水位蜗壳残余水量15.0 m3 机组采用机械制动，制动耗气流量q z=65L/s 空气冷却器压力降△h=3-5m水柱 空气冷却器Q空=120m3/h 推力轴承及导轴承冷却器耗水量：26m3/h 四、调速器及油压装置 调速器型号： SDT-100 油压装置型号： YZ-2.5 -推力、上导轴承油槽的充油量3.0m3； 下导轴承油槽充油量1.5 m3 导水机构接力器充油量2×1.6 m3 水轮机转轮浆叶接力器充油量2.0 m3 主阀接力器充油量1.5m3 五、配电装置 主变： 3*40000KVA，冷却方式：风冷

水电站厂房课程设计任务说明书

水电站厂房课程设计说明书 张文奇 1.蜗壳的型式 电站设计水头H p=95.5m>40m （且>80m ），根据《水力机械》第二版第96页的蜗壳型式选择金属蜗壳。 2.蜗壳的主要参数 2.1金属蜗壳的断面形状为圆形。 2.2对于圆形断面金属蜗壳为了获得良好的水力性能一般采用蜗壳的包角为 0?=345°。 2.3根据《水力机械》第二版第99页图4-30查得，当设计水头为95.5m 时，蜗壳的进口断面的平均流速c V =7.5m/s ； 2.4己知水轮机的型号HL200-LJ-275，根据《水力机械》第二版附表5查得:1D =2750mm ，H=95.5m 时，蜗壳的座环内径b D =3650mm ，外径a D = 4550 mm ，所以蜗壳座环的内、外半径分别： 3. 金属蜗壳的水力计算 电站设计水头H P =95.5m ，进口平均流速c V =7.5m/s ，包角为0?=345°，每台机组过水能力：max Q =62.69m 3/s 。 3650 182522b b D r mm = ==4550 227522a a D r mm = = =

3.1对于蜗壳进口断面： 断面的面积： 断面的半径： 从轴中心线到蜗壳外缘的半径： 3.2对于中间任一断面： 设为从蜗壳鼻端起算至计算断面i 处的包角，则该计算断面处的 其中max Q =62.69m 3/s 。，c V =7.5m/s ，a r =2.275m 计算成果见表1： 2max 062.69345==8m 3603607.5C C C C Q Q F V V ???= =???max 1.6m ρ= ==max a max 2 2.2752 1.6 5.475R r m ρ=+=+?=i ?max 360i i Q Q ?= ? i ρ= a 2i i R r ρ=+

水电站厂房课程设计西华精选文档

水电站厂房课程设计西 华精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

课程设计报告 （理工类） 课程名称: 水电站建筑物课程设计 课程代码: 8511961 学院(直属系): 能源与环境学院 年级/专业/班: 2010级/水利水电工程/2班 学生姓名: 学号: 3320 实验总成绩:

任课教师: 杨耀 开课学院: 能源与环境学院 水电站厂房课程设计任务书 西华大学能源与环境学院 2012年5月 一、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。 二、课程设计的内容与要求 设计的内容概括地说，就是在给定工程枢纽布置和厂区位置的前提下，利用现有资料进行厂房布置设计。 具体内容包括： 1．确定主厂房的轮廓尺寸；

确定厂房轮廓尺寸时有关机组和设备的尺寸可由给定的基本数据查找或查阅有关的工具书。 2．绘出蜗壳与尾水管单线图，拟定转轮流道、座环等尺寸； 3．选择厂房起重设备； 4．进行厂区布置； 厂区布置可在地形图上绘出，要求至少拟定两个方案进行比较后，确定一个方案。 5．进行厂房布置； 厂房布置的具体内容包括主、副厂房的布置和对厂房结构布置的考虑，说明如下： ①在布置主、副厂房的同时，对厂房的结构布置一定要有考虑，包括： a．主厂房的分缝 b．一、二期混凝土的划分 c．止水的设置 d．下部块体结构的布置，包括机墩、蜗壳混凝土、尾水管的结构型式、尾水闸墩、上下游墙等的结构布置，在下部块体中要设哪些工作孔道，在什么位置等。

水电站课程设计1

水电站课程设计 一：计算水轮机安装高程 参考教材，立轴混流式水轮机的安装高程Z s 的计算方法如下： 0/2s s Z H b ω=?++ 式中ω?为设计尾水位，取正常高尾水位1581.20m ；0b 为导叶高度，1.5m ； s H 为吸出高度，m 。 其中，10.0()900 s m H H σσ? =- -+? 式中，?为水轮机安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的海拔高程，设计取1580m ； m σ为模型气蚀系数，从该型号水轮机模型综合特性曲线（教材P69)查得m σ=0.20， σ?为气蚀系数的修正值，可在教材P52页图2-26中查得σ?=0.029； H 为水轮机水头，一般取为设计水头，本设计取H=38m 。水头H max 及其对应工况的m σ进行校核计算。 10.0()900 s m H H σσ? =- -+?=10.0-1580900-(0.2+0.029)?38=-0.458 0/2s s Z H b ω=?++=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49m 。 二：绘制水轮机、蜗壳、尾水管和发电机图 2.1水轮机的计算

图1.1 转轮布置图 如图所示，可得HL240具体尺寸： 表1.11 转轮参数表 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 b 0 h 1 h 2 h 3 h 4 1.0 1.078 0.928 0.725 0.483 0.128 0.365 0.054 0.16 0.593 0.283 4.1 4.420 3.805 2.973 1.980 0.525 1.497 0.221 0.656 2.431 1.160 2.2 蜗壳计算 进口断面尺寸计算 (1)进口断面流量的确定 由资料，该水电站初步设计时确定该电站装机17.6×410kW ，电站共设计装4台机组，故每台机组的单机容量为17.6×410kW ÷4=4.4×410kW 。 由水轮机出力公式：9.81N QH QH ωγ===4.4×410kW 式中：Q 为水轮机设计流量（3/m s ）； H 为设计水头，m ；由设计资料得H=38.0m 。 所以，4×10//=118.039.81 4.4Q N H ω=?=（9.8138.0）（3/m s ）

水电站课程设计

. . 水电站课程设计 ——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： ： 学号： 指导老师：

第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)

第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%

水电站课程设计

《水电站》课程设计水轮机的选型设计 专业：XXX 班级: XX 姓名：XXX 学号：XXX 指导教师：XXX

【摘要】 本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。 【关键词】 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。

【Abstract】 Curriculum project of hydro station is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of in adaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method, when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydro station, the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened . 【Keyword】 Curriculum project of hydro station; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.

2017水电实习报告4篇

2017水电实习报告4篇 *目录2017水电实习报告水利水电工程认识实习报告水电公司实习报告暑期水电工实习报告一、实习目的 生产实习是教学与生产实际相结合的重要实习性教学环节。在生产实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。 通过这次生产实习，使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实习知识。在向工人学习时，培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实习中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必须的，从而近一步的提高了我们的组织观念。 我们在实习中了解到了工厂供配电系统，尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程，为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观四川第一化工集团自动化系统，使我开阔了眼界、拓宽了知识面，为学好专业课积累必要的感性知识，为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。

通过生产实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。 二、实习内容 桥水电站位于云南省大理白族自治州云龙县大栗树西侧，以发电为主，是澜沧江中下游河段“两库八级”梯级开发的最上游一级电站，也是云南省“云电外送”、“西电东送”战略的骨干工程之一。电站正常蓄水高程1307米，坝址控制流域面积9.71万平方公里，总装机容量90万千瓦，年均发电量40.41亿千瓦时。枢纽建筑物主要由拦河坝、电站进水口、地下厂房系统、泄洪表孔以及冲沙泄洪底孔等组成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1310米，最大坝高105米，坝顶长度356米。 桥水电站大坝施工于xx年8月份开工，xx年11月22日大江截流顺利合龙，xx年5月10日基坑开挖达到1205米设计高程，同年5月22日首仓混凝土开盘浇筑。xx年7月18日，大坝混凝土浇筑全线封顶，实际施工进度比中标合同工期要求均提前完成，取得了安全、质量、进度的全面丰收。工程建设方在下闸当日致函水电四局，对百米高坝16个月全线封顶、45天完成3扇表孔弧门安装及按期实现下闸蓄水成绩的取得给予高度赞誉。

水电站课程设计

《水电站建筑物》课程设计BL电站计算说明书 姓名: 学号: 指导教师: 年月日

一、基本资料 1．1工程概况 根据某市供水和灌溉的需求，于X河的Y河口坝址修建BL水电站。该电站水库控制流域面积2085km2，坝址处多年平均径流量7.21×108m3。 水库属大(2)型，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。采用混合坝型，拟建一座坝后式水电站。电站尾水泄入灌溉渠道，结合工农业用水进行发电。 水电站厂房按3级建筑物设计，厂房经右岸坝下公路对外联系。 1．2设计的目的与任务 目的：通过本次课程设计，使学生将所学水电站基本知识加以系统化，能够运用基本理论知识解决实际工程问题，使学生在分析问题、理论计算、制图、编写说明书与计算书等方面得到锻炼，初步掌握水电站的设计步骤、方法、基本理论，为参加工作打下基础。 任务：进行水轮机选型与厂房布置设计。 1．3BL电站设计资料 气象资料： 该地区多年平均气温9.3℃，最低气温－35.8℃。最大风速北风21m/s。最大冰厚0.37m。地面冻结深度一般在1.1m左右。 水文资料： (1)水库特征水位与溢洪道泄量特征： （2 电站尾水渠出口即为灌溉渠道的渠首，渠底高程40.35m，渠顶高程45.90m，渠

道设计流量48.0m 3/s 。渠道加大流量53.0m 3/s 。 电站尾水渠水位流量关系表(Z ~Q )： (3)厂房地质资料 水库坝址系由变质岩、沙岩、熔岩及花岗岩类组成，坝址有一组北北西向断层，在厂房范围内有一小断层通过。 本地区地震基本烈度为Ⅶ度。厂房设计烈度为7度。 (4)水轮机选型的基本资料： 经水能计算，最终确定： １．电站最大水头H max ＝27.8m ； ２．加权平均水头H a ＝22.1m ； ３．设计水头H r ＝21.3m ； ４．电站正常运转时的最小水头H min ＝14.0m 。 ５．水电站总装机容量N f ＝6400kW ，考虑水电站运行及用水量变化规律，经方案比较，决定选用两台机组。发电机效率ηf ＝0.91。 二、 水轮机的选型 本水电站的最大水头H max =27.8m ，正常运转时最小水头H min =14.0m ，加权平均水头H a =22.1m ，设计水头H r =21.3m 。水电站总装机容量N f =6400kW ，设计装机台数2台，单机容量N y1=3200kW 。 2.1水轮机型号选择 根据该水电站的水头变化范围14.0~27.8m ，查《水电站（第三版）》，河海大学，刘启钊主编P 73表3-4水轮机系列型谱中查出合适的机型有HL240、HL310。选择HL240。 2.2 转轮直径的计算 转轮直径D 1按下式计算： m H H Q N D r 63.1%6.893.213.2140.181.93200 81.9r '1r 1=????= =η （2-1） 式中 N r ——水轮机的额定出力，3200kW ； H r ——水轮机的设计水头，21.3m ； '1Q ——原型水轮机单位流量，初步假定s /40.13'1'1m Q Q M ==； η ——与'1Q 相应的原型效率，假设为89.6%。 根据计算结果，D 1=1.63m ，应选择与之相近且偏大的轮转标称直径，但D 1=1.8m 相差太大，可近似取为D 1=1.6m 。

水电站 课程设计

《某水电站厂房初步设计》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级：水利水电(2)班 指导教师： 二○一三年九月二十七日

目录 第一章工程概况 (1) 第二章有关设计资料 (2) 2.1 厂区地形和地质条件 (2) 2.2 水电站尾水位 (2) 2.3 对外交通 (2) 2.4 地震烈度 (2) 第三章水轮机型号及主要参数选择 (3) 3.1 水轮机型号选择 (3) 3.2 主轴及蜗壳形式选择 (3) 3.3 HL220型水轮机方案的主要参数选择 (3) 3.4 两种方案的比较分析 (6) 第四章机电设备 (7) 4.1 水轮机 (7) 4.2 调速器（自动调速器） (7) 4.3 发电机 (8) 4.4 蝶阀 (8) 4.5 桥式起重机 (9) 第五章电气主结线及电气设备布置： (10) 第六章主要控制高程的确定 (11) 6.1 水轮机的吸出高度和安装高程 (11) 6.2 水轮机层的地面高程 (11) 6.3 尾水设计及相关高程 (11) 6.4 吊车轨顶高程 (12) 6.5 厂房天花板高程和厂房顶高程 (13) 第七章主厂房的布置设计 (14) 7.1 机组的布置方式 (14) 7.2 厂房下部结构的构造和布置 (14) 7.3 主厂房的长度和宽度 (14) 7.4 安装间的布置 (16)

7.5 主厂房内机电设备布置及交通运输 (16) 第八章副厂房的布置设计 (17) 8.1 中央控制室 (17) 8.2 高压开关室 (17) 8.3 厂用设备的布置 (18) 8.4 楼梯 (18) 8.5 厂变和工具间 (18) 8.6 值班室和休息室 (18) 8.7 调度室和通讯室 (18) 8.8 卫生间 (18) 第九章水电站枢纽布置 (19) 9.1 厂房 (19) 9.2 主变压器场 (19) 9.3 引水道 (19) 9.4 压力钢管 (19) 9.5 尾水道 (19) 9.6 对外交通 (19) 第十章开挖量的计算 (20) 第十一章分析与总结 (23) 11.1 问题分析 (23) 11.2 课设感受 (24) 参考文献 (25) 附图1：水轮机机组平面示意图 (26) 附图2：水轮发电机组剖面图B－B (27) 附图3：水轮发电机组横剖面图A－A (28) 附图4：HL220型水轮机综合特性曲线图 (29)

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0345?=。 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：15000 156250.96 f r f N N KW η= = = 式中：60000150004 f KW N KW = =，0.96f η=。 ○ 2'31max 3 3 2222115625 1.11 1.159.819.81 2.2546.20.904 r p N Q m s D H η = = =

水轮机课程设计报告

- - - 目录 第一章基本资料 (1) 第二章机组台数与单机容量的选择 (2) 第三章水轮机主要参数的选择与计算 (5) 第四章水轮机运转特性曲线的绘制 (10) 第五章蜗壳设计 (13) 第六章尾水管设计 (17) 第七章心得体会 (20) 参考文献 (20)

第一章基本资料 基本设计资料 黄河B水电站是紧接L水电站尾水的黄河上游的一个梯级水电站。水库正常蓄水位2452 m，电站总装机容量4200 MW，额定水头205 m。 经水能分析，该电站有关动能指标如表1所示： 表1 动能指标

第二章机组台数与单机容量的选择 水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟定可能的机组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵循如下原则： 2.1机组台数与工程建设费用的关系 在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。通常小机组单位千瓦耗材多、造价高，相应的主阀、调速器、附属设备及电气设备的套数增加，投资亦增加，整体设备费用高。另外，机组台数多，厂房所占的平面尺寸也会增大。一般情况下，台数多对成本和投资不利。因此，较少的机组台数有利于降低工程建设费用

2.2机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系 单机容量大，可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。然而，有些大型或特大型水电站，由于受枢纽平面尺寸的限制，总希望单机容量制造得大些。 2.3机组台数对水电站运行效率的影响 水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。机组台数不同，水电站平均效率也不同。机组台数较少，平均效率越低。机组台数多，可以灵活改变机组运行方式，调整机组负荷，避开低效率区运行，以是电站保持较高的平均效率。但机组台数多到一定程度，再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显著。当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率。当水电站担任系统尖峰负荷并且程度调频任务时，由于负荷经常变动，而且幅度较大，为使每台机组都可以在高效率区工作，则需要更多的机组台数。 另外，机组类型不同，高效率范围大小也不同，台数对电厂平均效率的影响就不同。对于高效率工作区较窄的，机组台数应适当多一些。轴流转浆式水轮机，由于单机的效率曲线平缓且高效区宽，台数多少对电厂的平均效率影响不明显；而混流式、轴流定浆式水轮机其效率曲线较陡，当出力变化时，效率变化较剧烈，适当增加台数可明显改善电厂运行的平均效率。 2.4机组台数与水电站运行维护的关系 机组台数多，单机容量小，水电站运行方式较灵活机动，机组发生事故停机产生的影响小，单机轮换检修易于安排，难度也小。但台数多，机组开、停机操作频繁，操作运行次数随之增多，发生事故的几率也随之增高，对全厂检修很麻烦。同时，管理人员多，维护耗材多，运行费用也相应提高。故不能用过多的机组台数。 2.5机组台数与其他因素的关系 2.5.1机组台数与电网的关系