坝后式水电站设计及发电机机座稳定结构计算
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  • v发布时间:2011-07-02
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J电站在瓯江上游干流梯级开发的第一级水电站,工程以发电为主,兼顾航运、放木及防洪等综合利用要求。瓯江流域处浙东南沿海山区,属于年调节水库。
本次设计的水库死水位为263.5m,正常蓄水位为283m。根据历史洪水资料设计洪水(P=0.1%),水库的设计洪水位289.5m。校核洪水位(P=0.01%)为291.8m。
根据地形地质的特点选择坝型为重力坝,坝长270.5m。其中溢流坝段长142.5m,其中有8孔溢洪道,净宽102.5m。水电站进水口中心线高程251.04m。
水电站装机容量为18万kW,四台机组单机4.5万kW。水轮机型号为HL220-LJ-300;为坝后厂房顶溢流式厂房,开关站布置在右岸。主厂房总宽定为19m,总长68m。水轮机安装高程为202.19m。起重机选用电动双钩桥式起重机,最大起重量选2×100吨,跨度选用16m。装配场长度取20.8m,进场公路布置在左岸。副厂房是为保证水电站正常运行需要,设置在主厂房与坝的间隙。主要布置各种机电辅助设备、房间、生产间和必要生活设施房间。

摘 要 1
Abstract 1
1水文地址情况与枢纽布置 8
1.1 流域概况 8
1.2 水文与气候 8
1.3 地形与地质 11
1.3.1 水库区工程地质 11
1.3.2 坝址地质 11
1.4 天然建筑材料 12
1.4.1 土料: 12
1.4.2 砂石料: 12
1.5给定设计控制数据 12
1.5.1 设计资料 12
1.5.2 设计任务 13
1.6枢纽布置 13
2重力坝挡水坝段设计 15
2.1剖面设计 15
2.1.1坝顶高程的确定 15
2.1.2坝底宽的确定 16
2.1.3实用剖面 18
2.2荷载计算(取单宽1米) 19
2.2.1设计洪水位下荷载 20
2.2.2校核洪水位下荷载 21
2.3稳定分析 22
2.3.1设计洪水位下稳定计算 22
2.3.2校核洪水位下稳定计算 22
2.4应力校核 23
2.4.1原理 23
2.4.2设计洪水位下 24
2.4.3校核洪水位下 24
2.5坝内构造 25
2.5.1坝内廊道 25
2.5.2坝基处理 25
2.5.3 坝体分缝 26
3重力坝溢流坝段设计 27
3.1剖面设计 27
3.1.1堰顶高程的确定 27
3.1.2堰面曲线 30
3.1.3下游反弧段 31
3.2荷载计算 33
3.2.1设计洪水位下 33
3.2.2校核洪水位下 33
3.3稳定分析 34
3.3.1设计洪水位下 34
3.3.2校核洪水位下 35
3.4应力校核 35
3.4.2设计洪水位下 35
3.4.3校核洪水位下 36
3.5溢流坝消能抗冲刷措施 36
3.5.1挑距 36
3.5.2冲坑 37
3.5.3导墙高度 37
4水电站引水建筑物 38
4.1进水口高程 38
4.2压力钢管的布置 38
4.3压力钢管的厚度 39
4.4拦污栅及进水口闸门的设计 40
4.5通气孔 41
5水电站建筑物设计 42
5.1 特征水头的选择 42
5.1.1校核洪水位下 42
5.1.2设计洪水位下 42
5.1.3正常蓄水位+一台机组满发 42
5.1.4正常蓄水位+四台机组满发 42
5.1.5设计低水位+一台机组满发 43
5.1.6设计低水位+四台机组满发 43
5.2 水电站水轮机组的选型 44
5.2.1转轮直径D1 44
5.2.2转速n(最优工况) 44
5.2.3效率修正 45
5.2.4工作范围检验 45
5.2.5吸出高度Hs 46
5.3 水轮发电机的选择与尺寸估算 47
5.3.1主要尺寸估算 47
5.3.2平面尺寸估算 48
5.3.3轴向尺寸 48
5.4 蜗壳和尾水管的计算 49
5.4.1金属蜗壳尺寸 49
5.4.2尾水管尺寸 50
5.5 调速器与油压装置的选择 51
5.5.1调速器 51
5.5.2油压装置 52
5.6 厂房桥吊设备的选择 53
5.7 厂房形式与布置 54
5.8 主厂房的特征高程 55
5.8.1水轮机安装高程 55
5.8.2尾水管底板高程 55
5.8.3水轮机层地面高程 55
5.8.4定子安装高程 55
5.8.5发电机层地面高程(定子埋入式) 56
5.8.5装配场地面高程 56
装配场与发电机层同高212.50m。 56
5.8.6吊车轨顶的高程 56
5.8.7厂房顶部高程 56
5.9 水电站主厂房长宽尺寸的确定 56
5.9.1主厂房宽度的确定 56
5.9.2主厂房长度的确定 57
5.10主厂房各层的布置 59
5.10.1发电机层 59
5.10.2水轮机层 59
5.10.3蜗壳层 60
5.11 水电站副厂房各层高程及平面布置 60
6专题——发电机机座及结构稳定计算 62
6.1设计假定 62
6.1.1动力计算中的假定 62
6.1.2静力计算中的假定 62
6.2荷载及组合 63
6.2.1荷载 63
6.2.2组合 64
6.3机墩动力计算 64
6.3.1机墩强迫振动频率 64
6.3.2机墩自振频率 65
6.3.3共振检验与动力系数确定 66
6.3.4振幅检验 66
6.4机墩静力计算 68
6.4.1垂直正应力 68
6.4.2剪应力 68
6.4.3主拉应力 69
6.4.4应力校核 69
主要参考文献 71