水電站廠房課程設(shè)計任務(wù)書084011－15

1、水電站廠房課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱：水電站廠房課程設(shè)計課程代碼：AX902130B學(xué) 分：2學(xué)分周 數(shù)：2周指導(dǎo)教師聯(lián)系電話課程設(shè)計集中講課教室：G1221；時間：16周周一早上8：30（簽到）課程設(shè)計設(shè)計教室：周一周二周三周四周五16周W1213W1213W1410W1402W1402指導(dǎo)教師每天下午2：30去教室答疑，各組組長每天向指導(dǎo)教師匯報本組設(shè)計進度及問題17周本周為繪圖周，不單獨安排教室，有問題到W5408辦公室或電話聯(lián)系 說明：本課程設(shè)計每班分為四組，具體情況見分組表，請同學(xué)們根據(jù)自己的組別，選用已知資料中相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行設(shè)計。一、課程設(shè)計的目的與任務(wù)本課程是本專業(yè)的專業(yè)平臺實踐課程

2、，以水電站建筑物課程作為先導(dǎo)和基礎(chǔ)，著重鍛煉學(xué)生的動手能力，為畢業(yè)設(shè)計和今后的工作、學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。通過水電站建筑物課程設(shè)計使學(xué)生進一步鞏固課堂所學(xué)理論知識；培養(yǎng)學(xué)生運用水電站建筑物理論知識獨立解決工程實際問題的初步能力；并使學(xué)生在考慮問題的思想方法和工作方法上、在計算技術(shù)和繪圖技巧以及編寫說明書等方面能得到初步訓(xùn)練。二、課程設(shè)計內(nèi)容在給定工程樞紐布置和廠區(qū)位置的前提下，利用現(xiàn)有資料進行廠房布置設(shè)計。1、繪出蝸殼與尾水管單線圖，擬定轉(zhuǎn)輪流道、座環(huán)等尺寸。2、選擇廠房起重設(shè)備。3、主廠房布置 (1)主廠房上、下部砼結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)布置，包括主廠房構(gòu)架、屋頂結(jié)構(gòu)、吊車梁、發(fā)電機層板梁柱等，這些問題不

3、是本課程設(shè)計的重點，只要求有個粗略的尺寸估計，也以參考課程設(shè)計參考圖集及已建工程。下部塊體結(jié)構(gòu)的布置，包括機墩、蝸殼混凝土、尾水管的結(jié)構(gòu)型式、尾水閘墩、上下游墻、下部塊體中的孔洞等。 (2)廠房機電設(shè)備的布置電站一次回路系統(tǒng)線路怎么走，簡述即可。水輪機調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)速器操作柜、油壓裝置及機旁盤、勵磁盤的布置等。主廠房內(nèi)各層都布置那些設(shè)備。廠內(nèi)起重設(shè)備如何布置，如機組檢修、主變檢修，機前閥吊裝等。廠內(nèi)交通如何安排。即各種樓梯及進人孔等的布置。(3)副廠房需布置哪些房間及相應(yīng)的參考面積（m2），列表陳述即可。4、確定主廠房的輪廓尺寸進行廠房輪廓尺寸設(shè)計時，相關(guān)機組和設(shè)備尺寸可由給定資料中的基本數(shù)據(jù)確

4、定，或查閱有關(guān)的工具書。5、進行廠區(qū)布置。廠區(qū)布置可在地形圖上繪出，要求至少擬定兩個方案進行比較后，確定一個方案。三、課程設(shè)計的具體步驟和時間安排(一)第一周 設(shè)計計算說明書的編寫 1、講課、借資料和參考書。 0.5天2、擬定蝸殼、尾水管單線圖、轉(zhuǎn)輪流道、座環(huán)尺寸、發(fā)電機尺寸等。 1天3、確定廠房輪廓尺寸。 1.5天4、選擇起重設(shè)備。 0.5天5、廠房內(nèi)部設(shè)備布置（包括對廠房結(jié)構(gòu)布置的考慮）。 1天6、廠區(qū)布置。 0.5天第一周時間，一邊計算和布置，一邊編寫設(shè)計說明書。(二)第二周1、繪圖。 4天2、最后將設(shè)計說明書整理裝訂成冊。 1天四、設(shè)計成果的要求1、圖紙： A1圖紙兩張，其中廠房橫剖面

5、圖一張，要求圖上繪出主要設(shè)備技術(shù)指標表；廠房平面圖一張（要求圖上發(fā)電機層、水輪機層、蝸殼層的布置一目了然）。此兩張圖紙要求一張手繪，一張計算機繪制，具體安排自選。繪圖的線條要求按照水利水電工程制圖標準（SL 73.2-95）繪制，另大圖數(shù)據(jù)標注應(yīng)準確規(guī)范，文字說明簡練明了，材料填充正確，用計算機繪圖的圖紙打印填寫姓名、學(xué)號及繪圖日期等，無此三項該圖紙成績?yōu)椴患案?。計算機圖線條繪制參考標準：圖框線，格式按工程制圖繪制，外邊框線0.2mm，內(nèi)邊框線0.7mm。主要結(jié)構(gòu)線：虛線和實線均為0.35mm，但虛線應(yīng)略比實線細些。標注線及非結(jié)構(gòu)性虛線：0.2mm。點畫線：0.35mm。填充線：0.2或0.2

6、5mm。鋼筋配筋圖：0.5mm。原則上比例協(xié)調(diào)、直觀為準。2、計算說明書：由基本設(shè)計計算部分及成果說明兩部分組成。設(shè)計計算部分應(yīng)包括設(shè)計基本資料的應(yīng)用，設(shè)計成果和確定各部分布置的理由和布置方式，有關(guān)計算部分應(yīng)包括計算依據(jù)，計算公式和計算成果，并應(yīng)指明本設(shè)計的設(shè)計計算特點；成果說明部分為將自己得出的最終設(shè)計尺寸及成果結(jié)論加以說明，讓閱讀者只讀此部分便一目了然你的最終設(shè)計成果。設(shè)計說明書文句必須通順，字跡清晰，約4500字。計算說明書應(yīng)為手寫，且統(tǒng)一用三峽大學(xué)科技學(xué)院課程設(shè)計專用紙完成，否則課程設(shè)計成績?yōu)椴患案瘛Ｆ渲泄こ袒举Y料部分可打印。3、廠區(qū)布置圖：選定的兩個布置方案直接圖繪在給定的地形圖上

7、，可與設(shè)計說明書裝訂在一起。4、除兩張正式的計算機大圖外，其余計算簡圖、附圖、計算成果圖均需與設(shè)計說明書一起裝訂成冊，要求有封面及目錄。5、課程設(shè)計成果統(tǒng)一裝入檔案袋提交，檔案袋上應(yīng)標明學(xué)生姓名、班級、學(xué)號，指導(dǎo)老師，內(nèi)裝資料等。袋內(nèi)資料包括課程設(shè)計任務(wù)書一份，設(shè)計計算說明書一份，A1大圖兩張。五、課程設(shè)計主要參考資料1、武漢大學(xué)馬善定等編，水電站建筑物（第二版），中國水利電力出版社。2、河海大學(xué)劉啟釗編寫，水電站，中國水利電力出版社。3、清華大學(xué)王樹人、董毓新合編寫，水電站建筑物，清華大學(xué)出版社。4、西安理工大學(xué)金鐘元、葛洲壩水電工程學(xué)院伏義淑合編，水電站，中國水利電力出版社。5、水工設(shè)計手

8、冊（第七冊）水電站建筑物，中國水利電力出版社。6、顧鵬飛、喻遠光，水電站廠房設(shè)計，中國水利電力出版社。7、水電站機電設(shè)計手冊（水力機械分冊），中國機械工業(yè)出版社。8、西安理工大學(xué)金鐘元主編，水力機械，中國水利水電出版社。六、課程設(shè)計成績考核評閱標準為：設(shè)計計算說明書40%，廠房平面布置圖30%，廠房橫剖面圖20%，廠區(qū)樞紐布置圖10%。設(shè)計成果是評定學(xué)生成績的依據(jù)。成績分五級：優(yōu)秀、良、中、及格、不及格。七、設(shè)計計算說明書提綱（參考）封面目錄1課程設(shè)計目的2 MY樞紐的概況2.1 擋水建筑物2.2 泄水建筑物2.3 壩下廊道3廠房樞紐位置的選擇3.1 擋水建筑物主壩的選擇3.2 壓力引水系統(tǒng)和

9、廠房樞紐布置的選擇3.3 電站廠房位置的選擇3.4 主廠房位置的選擇4 其它基本資料和設(shè)計依據(jù)5 設(shè)計內(nèi)容5.1蝸殼單線圖的繪制5.2 尾水管單線圖的繪制5.3 轉(zhuǎn)輪流道尺寸的擬定及重量估算5.4水輪發(fā)電機外形尺寸的擬定及重量估算5.5機前閥選擇5.6 廠房起重設(shè)備及相關(guān)參數(shù)的選擇5.7 廠房輪廓尺寸的擬定5.8 廠區(qū)布置方案設(shè)計5.9 副廠房的設(shè)計5.10 電站的輸電系統(tǒng)5.11 主廠房內(nèi)部布置5.12 結(jié)構(gòu)布置設(shè)計6 設(shè)計成果說明課程設(shè)計基本資料本課程設(shè)計以密云水利樞紐為對象。密云水庫庫區(qū)跨越潮、白兩河，地處密云縣城北20公里。兩條河在密云縣城以南約10公里處匯合成潮白河。潮河和白河的最低

10、分水嶺在金溝，高程為130米。潮河水庫和白河水庫在金溝連通。庫水位在130米高程以上合成一個水庫即密云水庫。河流多年平均流量為。密云水庫是以防洪及工農(nóng)業(yè)供水為主要任務(wù)，兼有發(fā)電效益的綜合利用水利工程。水庫的特征水位如下：死水位：；正常蓄水位：；設(shè)計洪水位：；校核洪水位：；壩頂高程：。一、主要建筑物主要建筑物包括：(一)擋水建筑物有潮河和白河主壩兩座及副壩五處，為碾壓式粘土斜墻土壩，最大壩高為白河主壩，潮河主壩，各副壩15.7-39m不等。(二)泄洪建筑物1、溢洪道有潮河左岸、第二溢洪道。第一溢洪道為正常溢洪道，底壩高程，泄洪超過百年一遇的洪水，為五孔帶胸墻式河岸溢洪道。第二溢洪道為非常溢洪道，

11、與第一溢洪道配合宣泄千年一遇洪水，底壩高程為，為五孔開敞式河岸溢洪道。2、隧洞(1) 白河左岸發(fā)電隧洞：用作發(fā)電供水和下游工農(nóng)業(yè)供水，并在調(diào)壓井上游設(shè)泄水支洞，用以宣泄萬年一遇特大洪水。進水塔進口底板高程為，洞徑，洞長，底坡。調(diào)壓室為圓筒式，內(nèi)徑。調(diào)壓室后接兩根埋藏式壓力水管，管徑，管長。(2) 潮河發(fā)電泄水隧洞：任務(wù)是施工導(dǎo)流、發(fā)電、灌溉、供水和泄洪。(3) 走馬莊放空隧洞：只在千年一遇洪水時參加泄洪，平時不用，主要任務(wù)是緊急放空。其樞紐布置圖見圖1。3、壩下廊道為施工期的臨時建筑物，施工導(dǎo)流采取潮、白兩河分別導(dǎo)流的方式，故設(shè)白河導(dǎo)流廊道、潮河導(dǎo)流廊道，可宣泄20年一遇洪水。另有南石駱駝輸水

12、廊道，用以泄放3個流量的灌溉帶用水。二、廠房樞紐位置的選擇(一)擋水建筑物主壩的選擇經(jīng)比較，潮河地面高程高于白河壩址地面高程，故建白河電站比建潮河電站多出水頭，每年可多發(fā)電400萬度。所以，水電站設(shè)在白河，發(fā)電泄水可灌溉密云縣以下耕地。不同組別的電站裝機容量及機組臺數(shù)情況如下：表2.1各課程設(shè)計組裝機容量表單機容量機組臺數(shù)總裝機一組10000kw66萬kw二組12000kw56萬kw三組20000kw48萬kw四組15000kw69萬kw(二)壓力引水系統(tǒng)和廠房樞紐布置的選擇經(jīng)對左右岸兩個方案從地形、地質(zhì)、施工條件和運行管理等幾個方面進行分析和比較后認為，右岸方案洞線較短（），有合適布置調(diào)壓室

13、的位置，出口地形較低，電站尾水渠較短，調(diào)壓室可布置在白色石英巖上，且接近對外鐵路，爆破時附近村莊不受干擾。而左岸方案洞線相對較長，巖石破碎，鐵路進廠要跨越河流，且尾水渠、廠房開挖量大，右岸方案優(yōu)點明顯較多，故取右岸方案。(三)電站廠房位置的選擇也比較了兩個方案：一是放在右岸下游小山溝上游地；二是放在泄洪支洞口。廠房若布置在泄洪支洞處，優(yōu)點是引水隧洞和高壓輸水管道較短，廠房位于白色石英巖基上，有可能取消調(diào)壓室。缺點是岸壁很陡，平行與河岸的裂縫較發(fā)育，巖石削坡后有崩塌的危險。廠房距壩太近，施工干擾大。另外，大約少利用的落差，尾水渠亦較長，下游反調(diào)節(jié)池的修建要做較高的堤壩。廠房若是布置在下游小山溝附

14、近，其缺點是引水道較長（約），必須設(shè)調(diào)壓室。優(yōu)點是小山溝上游坡地地形較為平緩，地質(zhì)條件好，修建廠房和調(diào)壓室都是安全的，距壩較遠，干擾小。為了保證安全和多利用水頭，決定采用下游小山溝附近的方案。此方案中，廠房附近地形開敞，利用廠房樞紐的布置，而施工支洞處改為泄洪支洞，洞口發(fā)生過巖石崩塌現(xiàn)象。三、主廠房位置的選擇主廠房左右位置的確定，是考慮到向右移動時，主廠房地基將遇到強烈風(fēng)化的石灰?guī)r，向左移動削坡工程顯著，據(jù)此確定了主廠房的左右位置。廠房地區(qū)為輝綠巖地帶，處于半風(fēng)化狀態(tài)，廠房后山頭表面巖石風(fēng)化強烈，在這樣的巖體中開挖6根岔管將嚴重削弱山體。故將岔管放在山體外，做成明的，這樣廠房隨之外移，據(jù)此確定

15、了主廠房的前后位置。四、其它基本資料和設(shè)計依據(jù)1、有關(guān)密云水電站工程概況的簡要說明如前。2、壩址地形圖一張，如前。3、壩型為斜墻土壩，依據(jù)發(fā)電量和裝機容量，廠房按級建筑物設(shè)計。4、電站下游尾水位：表4.1各課程設(shè)計組電站下游尾水位表電站最高尾水位（m）電站正常尾水位（m）單機滿負荷出力時尾水位（m）最低尾水位（m）當(dāng)?shù)睾芨叱桃唤M969592.59290二組949390.59088三組929188.58886四組908986.586845、水電站裝機容量見表2.1，廠房布置在右岸。6、電站設(shè)計水頭：一組HP=46m，二組HP=47.5m，三組HP=49m，四組HP=51m。7、水輪機表4.2各課程設(shè)計組水輪機情況表型號轉(zhuǎn)輪帶軸重量（T）一組HL220LJ180由水力機械設(shè)計手冊P140圖估算得出二組HL220LJ200三組HL220LJ275四組HL220LJ2508、蝸殼尾水管尺寸：可根據(jù)水力機械教材第四章第四節(jié)內(nèi)容及水力機械設(shè)計手冊內(nèi)容推導(dǎo)得出。9、發(fā)電機表4.3各課程設(shè)計組水輪發(fā)電機情況表型號冷卻方式額定轉(zhuǎn)速（r/min）一組SF10-28空氣110二組SF12-28空