關(guān)門(mén)梁引水電站壓力管道設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . 獨(dú)立完成與誠(chéng)信聲明本人重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立工作所取得的成果并撰寫(xiě)完成的，重確認(rèn)沒(méi)有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引用的容外，不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 指導(dǎo)導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 簽字日期：97 / 110畢業(yè)設(shè)計(jì)使用授權(quán)書(shū)本人完全了解華北水利水電學(xué)院有關(guān)保管、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)定。特授權(quán)華北水利水電學(xué)院可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部或部分容公開(kāi)和編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)提供檢索，并采用影印、縮印

2、或掃描等復(fù)制手段復(fù)制、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)設(shè)計(jì)原件或復(fù)印件和電子文檔（涉密的成果在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 導(dǎo)師簽名：簽字日期： 簽字日期：摘要關(guān)門(mén)梁水電站位于省甘孜藏族自治州爐霍縣境，地處鮮水河兩源之一泥曲河上，下游為朱巴水電站，電站裝機(jī)容量102MW，是一個(gè)中型水電站。 本設(shè)計(jì)第一章為電站基本資料，主要介紹了該電站的地理位置、流域概況、水文條件、地形地質(zhì)以與電站的基本參數(shù)。第二章是水輪機(jī)機(jī)組的選擇，通過(guò)已確定的裝機(jī)容量以與電站工作水頭的圍確定水輪機(jī)的臺(tái)數(shù)、型號(hào)和主要參數(shù)，蝸殼、尾水管的型式和輪廓尺寸，以與發(fā)電機(jī)、調(diào)速器和油壓裝置的選

3、擇。第三章為水電站的樞紐布置，包括引水系統(tǒng)布置和廠區(qū)樞紐布置。第四章為引水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括確定進(jìn)水口、引水隧洞的型式、尺寸。第五章為混合式水電站廠房設(shè)計(jì)，主要包括廠房類(lèi)型與尺寸的確定、廠房設(shè)備的布置、起重機(jī)的選擇和副廠房的布置等。第六章為專(zhuān)題埋藏式壓力管道的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定分析。關(guān)鍵字：關(guān)門(mén)梁水電站；機(jī)組選擇；廠房設(shè)計(jì)；埋藏式壓力管道。AbstractGuanmenliang hydropower station is located in Ganzi Tibetan autonomousprefecture, Sichuan province Luhuo county, is located in

4、one of two sources ofXianshui river of Niqu river, downstream to Zhuba hydropower station, installedcapacity of 102 MW power station, is a medium-sized hydropower station.The first chapter of this paper is the basic information for the powerstation,mainly introduces the general situation of the geog

5、raphic location,hydrological conditions,topography and geology and basic parameters of the powerstation.The second chapter is the choice of water turbine, through has determinedthe installed capacity and the scope of working head of power station to determinethe number of hydraulic turbine, type and

6、 the main parameters ,spiral case anddraft tube type and dimensions, as well as generators, speed governor and oilpressure device of choice.The third chapter is water diversion system design,including water inlet,water diversion tunnel of type and size.The fourth chapter is water diversion systemdes

7、ign, including water inlet, water diversion tunnel of type and size .The fifth chapter is the hybridpower station design, mainly including the determination of type and size of plant,factory equipment layout, selection of crane and vice workshop layout, etc.Thesixth chapter is Project-buried type pr

8、essure pipeline design and stability analysis.Key words:Guanmenliang hydropower station；the choice of water turbine,design of the plant;buried type pressure pipeline. 目 錄摘要Abstract第1章 基本資料11.1 地理位置11.2 流域概況11.3 水文11.3.1 氣象特性11.3.2 徑流21.3.3 洪水21.3.4 河流泥沙31.4 地形地質(zhì)條件31.5電站基本參數(shù)41.5.1 電站動(dòng)能參數(shù)41.5.2 水庫(kù)特性41

9、.5.3 泥沙特性5第2章 水輪機(jī)組的選擇62.1 機(jī)組臺(tái)數(shù)的確定62.2 水輪機(jī)型號(hào)的確定62.3 水輪機(jī)主要參數(shù)的確定72.3.1 確定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑72.3.2 效率修正值的計(jì)算82.4 蝸殼和尾水管的選擇112.4.1 蝸殼進(jìn)口流量的確定122.4.2 蝸殼進(jìn)口平均流速的確定122.4.3 對(duì)蝸殼水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的假定132.4.4 金屬蝸殼的外輪廓尺寸確定132.4.5 尾水管的選擇152.5 水輪發(fā)電機(jī)的選擇182.5.1 主要尺寸的估算182.6 調(diào)速器和油壓裝置的選擇242.6.1 判斷調(diào)速器的型式242.6.2 接力器的選擇252.6.3 主配壓閥直徑的選擇262.6.4 油壓

10、裝置的選擇27第3章 水電站樞紐布置293.1引水系統(tǒng)布置293.2 廠區(qū)樞紐布置30第4章 水電站引水系統(tǒng)設(shè)計(jì)344.1 進(jìn)水口344.2 引水隧洞41第5章 水電站廠房設(shè)計(jì)435.1 水電站廠房的功用與類(lèi)型435.1.1 廠房的功用435.1.2 廠房的類(lèi)型435.2 水流系統(tǒng)設(shè)備的布置445.2.1 水輪機(jī)與其控制設(shè)備455.2.2 壓力管道和進(jìn)水閥455.2.3 蝸殼465.2.4 尾水管與尾水閘門(mén)465.3 發(fā)電機(jī)的支撐與布置465.3.1 發(fā)電機(jī)的支承結(jié)構(gòu)475.3.2 發(fā)電機(jī)的布置形式485.4 起重設(shè)備的選擇495.5 主廠房的輪廓尺寸505.5.1 主廠房的長(zhǎng)度515.5.2

11、 主廠房的寬度535.5.3 主廠房的各層高程555.6 副廠房布置63第6章 專(zhuān)題壓力管道656.1 壓力管道656.1.1 壓力管道的布置651. 布置原則656.1.2 供水方式666.2 壓力管道的經(jīng)濟(jì)直徑666.3 鋼管的材料和容許應(yīng)力676.4 壓力管道抗外壓穩(wěn)定計(jì)算與措施676.5 埋藏式鋼管的布置與特點(diǎn)686.6 鋼襯承受壓的計(jì)算70致79參考文獻(xiàn)79附錄79外文翻譯79華北水利水電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)89華北水利水電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告93第1章 基本資料1.1 地理位置關(guān)門(mén)梁水電站位于省甘孜藏族自治州爐霍縣境，地處鮮水河兩源之一泥曲河上，下游為朱巴水電站，電站裝機(jī)容量

12、102MW，多年平均發(fā)電量4.04億kWh，年利用小時(shí)數(shù)3961h。壩址區(qū)位于甘孜洲爐霍縣境卡娘鄉(xiāng)關(guān)門(mén)梁大橋下游約3.5km河段，距下游的爐霍縣城約45km，距道浮115km，距約660km，庫(kù)壩區(qū)有通鄉(xiāng)公路與林場(chǎng)專(zhuān)用公路，并在泥巴鄉(xiāng)政府所在地附近與國(guó)道317線相接，交通較方便。從至爐霍有317國(guó)道直接相通，亦可經(jīng)318國(guó)道在新都橋處經(jīng)S215、S303省道到達(dá)。1.2 流域概況 鮮水河為雅礱江左岸的一級(jí)支流，古稱(chēng)鮮水、州江。上游分兩源；主源稱(chēng)泥曲（又稱(chēng)泥科、泥渠河），發(fā)源于省達(dá)旦縣青川交界處巴顏喀拉山南麓，源頭多沼澤，泥曲河由北向南流。河長(zhǎng)364km，平均比降5.9，集雨面積6876km2；

13、次源為達(dá)曲河發(fā)源于甘孜縣與石渠縣交界的戈洛永扎那瑪東西南坡，河長(zhǎng)295km，平均比降6.1，集雨面積5543km2。兩源在爐霍縣城北匯合后稱(chēng)鮮水河。鮮水河由西北向東南流經(jīng)仁達(dá)鄉(xiāng)、孔色、在道孚縣城下游折向南經(jīng)瓦日、扎拖、瓦多鄉(xiāng)等地，在雅江縣城上游匯入雅礱江。鮮水河全長(zhǎng)541km，河道平均比降13.9，流域面積19338km2。流域地理位置界于東經(jīng)991510127，北緯30123325之間。1.3 水文1.3.1 氣象特性鮮水河流域地處青藏高原東緣的高山峽谷區(qū)，屬川西高原氣候，主要受西風(fēng)環(huán)流和印度洋西南季風(fēng)的影響，具有高原型季風(fēng)氣候特征。主要特點(diǎn)是：氣溫低，冬季長(zhǎng)，無(wú)霜期短，降水少，干濕季分明；

14、輻射強(qiáng)，日照豐富，風(fēng)速大，氣溫隨海拔的升高呈明顯的垂直分布。流域干、濕季分明：干季為11月至次年4月，受高空西風(fēng)帶南支氣流控制，天氣晴朗，氣候干燥，多大風(fēng)，降水少，多冰雹、雷電；510月為流域的濕季，由于南支西風(fēng)急流逐漸北移到中緯度地區(qū)，與北支西風(fēng)急流合并，西南季風(fēng)盛行，攜帶大量水汽，使流域氣候濕潤(rùn)、降雨集中，雨量約占全年雨量的9095%，雨日占全年的80%左右，并且日照少、濕度較大、日溫差小。關(guān)門(mén)梁電站的壩址區(qū)無(wú)氣象站。鮮水河流域設(shè)有爐霍、道孚兩個(gè)氣象站，其中爐霍站位于爐霍縣城，距離關(guān)門(mén)梁電站下壩址約39.1km，臺(tái)站海拔高程3250.0m，與壩址區(qū)海拔高程接近，可以作為本階段進(jìn)行氣象特性分

15、析的依據(jù)站。據(jù)爐霍氣象站19572010年氣象資料統(tǒng)計(jì)：多年平均氣溫6.6，極端最高氣溫31.2（2006年7月17日），極端最低氣溫-24.0（1989年1月19日）；多年平均降水量為675.8mm，最大日降水量為53.0mm（2001年7月20日）；多年平均相對(duì)濕度58%；多年平均蒸發(fā)量為1592.0mm；多年平均風(fēng)速1.8m/s，歷年最大風(fēng)速21.0m/s，相應(yīng)風(fēng)向NW。1.3.2 徑流關(guān)門(mén)梁水電站壩址位于朱巴水文站上游約39.1km，集水面積占水文站控制面積的86.3%，因此可將朱巴水文站的徑流成果按面積比換算至電站壩址。關(guān)門(mén)梁水電站上、下壩址距離僅2.5km，徑流成果相近。關(guān)門(mén)梁水電

16、站下壩址徑流成果見(jiàn)表1-1。表1-1關(guān)門(mén)梁水電站壩址徑流成果表位 置集雨面積（km2）項(xiàng) 目均值（m3/s）各頻率設(shè)計(jì)值（m3/s）P=5%P=50%P=95%關(guān)門(mén)梁水電站壩址5921年（6翌年5月）54.377.3 53.3 34.8 枯期（12翌年4月）20.227.8 20.0 13.8 1.3.3 洪水關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算采用朱巴站設(shè)計(jì)洪峰流量成果用面積比指數(shù)n=2/3次方搬移至壩、廠址處，關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址設(shè)計(jì)洪量計(jì)算采用朱巴站的設(shè)計(jì)洪量成果用面積比指數(shù)n=1搬移至關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址處，得到關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址設(shè)計(jì)洪水成果。由于本階段泥曲河段無(wú)歷史洪水資料，因此在

17、關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址校核洪水基礎(chǔ)上增加15%作為安全修正值。關(guān)門(mén)梁水電站壩、廠址設(shè)計(jì)洪水成果分別見(jiàn)表1-2、表1-3。表1-2關(guān)門(mén)梁水電站壩址 設(shè)計(jì)洪水成果表流量：m3/s 洪量：億m3項(xiàng)目設(shè) 計(jì) 值P=0.05%（加15%安全修正值）P=0.05%P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%Qm828720 677 635 577 532 487 424 375 324 W1d0.5990.521 0.492 0.462 0.422 0.391 0.360 0.317 0.282 0.245 W3d1.641.43 1.36 1.28 1.17 1.09

18、1.00 0.889 0.792 0.692 W7d3.473.02 2.86 2.68 2.46 2.29 2.11 1.86 1.67 1.46 表1- 3 關(guān)門(mén)梁水電站廠址 設(shè)計(jì)洪水成果表流量：m3/s 洪量：億m3項(xiàng)目設(shè) 計(jì) 值P=0.5%（加15%安全修正值）P=0.5%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%Qm686597 551 504 439 388 335 1.3.4 河流泥沙鮮水河干流泥沙含量不大，懸移質(zhì)泥沙侵蝕模數(shù)較小，據(jù)道孚水文站泥沙資料統(tǒng)計(jì)，多年平均含沙量315g/m3，多年平均輸沙模數(shù)97.5t/(km2a)。1.4 地形地質(zhì)條件水庫(kù)正常蓄水位3385m，庫(kù)區(qū)

19、回水至盡達(dá)下游，庫(kù)長(zhǎng)約13.5km，河道彎曲，日結(jié)力背斜以上河段河流總體流向SE，日結(jié)力背斜下壩址河流流向?yàn)閃E。庫(kù)岸多呈“V”型谷，河谷較狹窄，兩岸山體雄厚，岸坡坡度一般為3545，左岸以基巖為主，右岸植被發(fā)育，以淺表層覆蓋層為主。局部段分布第四系松散堆積體。庫(kù)區(qū)階地不太發(fā)育，僅見(jiàn)三處級(jí)階地，拔河高約為410m，臺(tái)面寬緩平坦，為基座階地。庫(kù)區(qū)兩岸沖溝較發(fā)育，規(guī)模較大的有布維柯、甲柯溝等9條較大支溝，其中甲柯與其上游側(cè)右岸一條小溝、指日溝和日則溝常年水系發(fā)育，溝谷深切，溝床縱坡降緩，溝岸巖體較破碎，分布較多坡、殘積覆蓋層。溝口未見(jiàn)規(guī)模較大的新泥石流堆積，主要為堆積的洪積扇。關(guān)門(mén)梁水庫(kù)為峽谷型水

20、庫(kù)，兩岸山體雄厚，基巖大部分裸露，雖然工程區(qū)地震烈度較高，為度地震區(qū)，水庫(kù)蓄水后，庫(kù)水抬升較大，最大壅水高78m，但庫(kù)無(wú)區(qū)域性斷層發(fā)育，且為變質(zhì)砂板巖，水庫(kù)蓄水后變質(zhì)砂板巖蓄能條件差，滲透性總體較弱，水庫(kù)蓄水后誘發(fā)地震的可能性小。壩址為砂板巖地層，區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)壩區(qū)地下水的賦存條件，可分為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水兩種類(lèi)型。第四系孔隙水主要分布于河谷地帶的松散堆積物中，受大氣降水、冰雪融水與兩岸地下水補(bǔ)給，向河谷排泄。1.5電站基本參數(shù)1.5.1 電站動(dòng)能參數(shù)裝機(jī)容量102MW枯水年枯水期平均出力12.9MW年利用小時(shí)數(shù)3961h多年平均年發(fā)電量4.04億1.5.2 水庫(kù)特性

21、正常蓄水位3385m死水位3360m調(diào)節(jié)庫(kù)容3762.6萬(wàn)m3調(diào)節(jié)性能季調(diào)節(jié)校核洪水尾水位 3246.39m設(shè)計(jì)洪水尾水位 3245.91m正常尾水位(機(jī)組滿(mǎn)發(fā)) 3243.49m最低尾水位(一臺(tái)機(jī)) 3242.61m1.5.3 泥沙特性多年平均含沙量 0.315kg/m3汛期（69月）多年平均含沙量 0.481kg/m3年平均過(guò)機(jī)含沙量0.063kg/m3第2章 水輪機(jī)組的選擇水輪機(jī)選擇的主要容包括：選擇機(jī)組臺(tái)數(shù)和機(jī)組型號(hào)，水輪機(jī)的標(biāo)稱(chēng)直徑和額定轉(zhuǎn)速等主要參數(shù)；選擇蝸殼和尾水管的型式并進(jìn)行水力計(jì)算，確定其輪廓尺寸；確定發(fā)電機(jī)的型式和尺寸，調(diào)速器油壓裝置的型式合尺寸。根據(jù)工程原始資料，計(jì)算確定

22、本設(shè)計(jì)關(guān)門(mén)梁水電站各特征水頭如下： 最大工作水頭 142.39m 最小工作水頭 116.51m平均工作水頭 127.90m設(shè)計(jì)工作水頭 121.505m2.1 機(jī)組臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)基本資料可知關(guān)門(mén)梁水電站的總裝機(jī)容量為102MW，查水電站確定關(guān)門(mén)梁水電站屬于中型水電站，中型水電站一般設(shè)2-4臺(tái)機(jī)組，機(jī)組臺(tái)數(shù)多用偶數(shù)。由于機(jī)組臺(tái)數(shù)增多，單機(jī)容量會(huì)減少，運(yùn)行方式靈活，單臺(tái)事故所產(chǎn)生的影響小，機(jī)組輪換檢修容易安排，難度也小，此外單機(jī)容量大可能會(huì)在制造、安裝和運(yùn)輸方面增加一定難度，但機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)多，發(fā)生事故的幾率也隨之增高，同時(shí)管理人員多，維護(hù)耗材多，運(yùn)行費(fèi)用也相應(yīng)提高，且對(duì)于中小型水電站，為保證運(yùn)行的可

23、靠性和靈活性，機(jī)組臺(tái)數(shù)一般不少于2臺(tái)，綜合考慮水電站設(shè)計(jì)保證率、保證出力、備用容量、多年平均發(fā)電量、水電站年利用小時(shí)數(shù)等動(dòng)能參數(shù)，初步確定水電站的機(jī)組臺(tái)數(shù)為3臺(tái)，單機(jī)容量為MW。2.2 水輪機(jī)型號(hào)的確定除有特殊要求或在小型水電站中受來(lái)流條件限制才考慮安裝不同型號(hào)和不同容量的機(jī)組外，一般情況下，同一水電站中希望安裝同一型號(hào)和一樣容量的水輪機(jī)，由基本資料可知關(guān)門(mén)梁水電站屬于中型水電站且無(wú)特殊要求，故采用同一型號(hào)和一樣容量的水輪機(jī)。根據(jù)給出的電站特征水頭，同時(shí)考慮適度合理的經(jīng)濟(jì)節(jié)省原則，由水電站水輪機(jī)的系列型譜查得型號(hào)為HL160的水輪機(jī)的適用水頭圍是110-150m滿(mǎn)足關(guān)門(mén)梁水電站的特征水頭，故選

24、擇水輪機(jī)的型號(hào)為HL160。2.3 水輪機(jī)主要參數(shù)的確定 根據(jù)計(jì)算得到的水電站個(gè)特征水頭，水電站總裝機(jī)容量，水電站壩址區(qū)海拔高程為，根據(jù)選定的水輪機(jī)機(jī)組臺(tái)數(shù)和水輪機(jī)型號(hào)確定水輪機(jī)的主要參數(shù)。2.3.1 確定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑由和可得： （2-1）其中：，為發(fā)電機(jī)的效率，對(duì)大中型水輪發(fā)電機(jī)，;對(duì)中小型水輪發(fā)電機(jī);為發(fā)電機(jī)的額定出力，即單機(jī)容量。根據(jù)關(guān)門(mén)梁水電站的基本資料可知水電站的總裝機(jī)容量為102WM，由選定的機(jī)組臺(tái)數(shù)為3臺(tái)可得MW,取水輪發(fā)電機(jī)的效率,則KW 查水電站可供選用的大中型混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪參數(shù)可得水輪機(jī)HL160的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速，限制工況時(shí)的單位流量，效率，初步假定原型水輪機(jī)在限制工況

25、點(diǎn)的效率為，則水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑為：選用與之相近而偏大的標(biāo)稱(chēng)直徑。2.3.2 效率修正值的計(jì)算查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）可得HL160在最優(yōu)工況的最高效率，模型水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑為，則原型水輪機(jī)的最高效率：考慮到制造水平的差異，根據(jù)水輪機(jī)的標(biāo)稱(chēng)直徑，查水電站可得通常對(duì)于轉(zhuǎn)輪直徑的原型水輪機(jī)，取，則取，同時(shí)認(rèn)為原型水輪機(jī)所采用的蝸殼和尾水管與模型水輪機(jī)的相似，故取，則效率修正值由下式計(jì)算： 水輪機(jī)在限制工況（即設(shè)計(jì)工況）點(diǎn)的效率為：0.890+0.014=0.904與原來(lái)的假定值相符。2.3.3 確定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速 根據(jù)水電站式（4-19）可得出計(jì)算原型水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的公式:取設(shè)計(jì)水頭 （2-2）

26、其中，原型水輪機(jī)的單位轉(zhuǎn)速應(yīng)取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速，即： （2-3） 查水電站可得HL160模型水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速，同時(shí)由于：可不予修正，因此取原型水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速和模型的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速一樣，即取，由 ，可計(jì)算得水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速為 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，磁極對(duì)數(shù)就越少，選用偏大級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速，目的是在一樣容量下是發(fā)電機(jī)具有較小的尺寸和重量，有可能降低設(shè)備造價(jià)和減小水電站廠房的平面尺寸。查水電站選用與之接近而偏大的發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速，取。2.3.4 確定水輪機(jī)的吸出高度和水輪機(jī)安裝高程由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況，可在水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）圖1-33上查出相應(yīng)的空蝕系數(shù)從而得出水輪機(jī)吸出高度的計(jì)算值。根據(jù)選

27、定的水輪機(jī)標(biāo)稱(chēng)直徑、 和水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭可得在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)水輪機(jī)的最大單位流量和相應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速。得 由和可在水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）中查得對(duì)應(yīng)的空蝕系數(shù)，從水電站中可查的空蝕系數(shù)的修正值，由此可求得水輪機(jī)的吸出高度為 （2-4） 確定了吸出高以后，可由下式計(jì)算水輪機(jī)的安裝高程: （2-5）式中：水電站下游水位，m； 水輪機(jī)導(dǎo)葉高度，m。查水電站可知水輪機(jī) HL160的導(dǎo)葉相對(duì)高度為，由已選定的與已確定的吸出高度，可得，又由基本資料可知，則：2.3.5 檢驗(yàn)計(jì)算1. 水輪機(jī)出力檢驗(yàn)計(jì)算當(dāng)，時(shí)，對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)的模型機(jī)效率,原型機(jī)效率為，水輪機(jī)出力為：KW 水輪機(jī)在限制工況下的出力要大于水輪機(jī)的額定出

28、力，這是由于選定的水輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)直徑大于計(jì)算直徑的緣故。2. 水輪機(jī)的吸出高度檢驗(yàn) 計(jì)算出的吸出高度，滿(mǎn)足水輪機(jī)的安裝要求。3. 工作圍的檢驗(yàn)計(jì)算在最大水頭時(shí)，有在最小水頭時(shí)，有在HL160型水輪機(jī)的主要綜合特性曲線圖上，分別畫(huà)出，和為常數(shù)的直線，如圖2-1所示，這些直線所圍成的陰影部分，就是水輪機(jī)的工作圍。圖2-1 水輪機(jī)的工作圍可以看出水輪機(jī)的工作圍基本處于特性曲線的高效率區(qū)，說(shuō)明HL160型水輪機(jī)對(duì)于該設(shè)計(jì)確定的當(dāng)時(shí)，其工作圍還是比較合適的。2.4 蝸殼和尾水管的選擇蝸殼是水流流經(jīng)反擊式水輪機(jī)的第一個(gè)部件，也是水輪機(jī)尺寸最大的部件之一，有時(shí)蝸殼尺寸的大小直接決定著水電站廠房平面尺寸的大小。蝸

29、殼的功用是能形成一定的環(huán)量，具有合理的斷面尺寸、形狀和強(qiáng)度，保證在蝸殼有較小的水力損失，使水流進(jìn)入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)時(shí)撞擊小、流量均勻并成軸對(duì)稱(chēng)進(jìn)水。對(duì)于安裝反擊式水輪機(jī)的大中型水電站，按照水輪機(jī)的型式、水頭和流量的不同，蝸殼的型式也有所不同。當(dāng)工作水頭時(shí)，蝸殼通常采用鋼板焊接或由鋼材鑄造而成，統(tǒng)稱(chēng)為金屬蝸殼。這種蝸殼多用于高水頭的混流式水輪機(jī)。金屬蝸殼的特點(diǎn)是適用于高水頭、水里性能好，但由于其包角較大，平面外形尺寸相對(duì)較大。一般當(dāng)工作水頭時(shí)，多采用鋼筋混凝土澆筑成的蝸殼，簡(jiǎn)稱(chēng)混凝土蝸殼。為了施工上的方便，混凝土蝸殼通常做成梯形斷面，即多邊形斷面。由關(guān)門(mén)梁水電站的特征水頭時(shí)蝸殼通常采用金屬蝸殼，故本設(shè)計(jì)

30、采用金屬蝸殼，包角取345。2.4.1 蝸殼進(jìn)口流量的確定由選定的HL160水輪機(jī)的最大流量，根據(jù)由蝸殼進(jìn)入水輪機(jī)座環(huán)的水流要求均勻?qū)ΨQ(chēng)的原理，蝸殼進(jìn)口斷面流量和包角有關(guān)，則蝸殼的進(jìn)口流量為： 對(duì)于由鼻端算起包角為的任意斷面，對(duì)應(yīng)的過(guò)流量為： （2-6）2.4.2 蝸殼進(jìn)口平均流速的確定蝸殼進(jìn)口平均流速越大，蝸殼的斷面尺寸就越小，有可能減小水電站廠房的平面尺寸。但是過(guò)大的進(jìn)口平均流速，必將使蝸殼的水力損失增大，減弱了水流能量的有效轉(zhuǎn)換程度，使水輪機(jī)的整體效率下降。查水電站可知流速系數(shù)=0.78，則蝸殼的進(jìn)口平均流速為：2.4.3 對(duì)蝸殼水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的假定假定水流的黏性很小，可忽略其在的摩擦損失

31、；假定蝸殼壁光滑且無(wú)異物，水流自身不旋轉(zhuǎn)，在蝸殼不做功；假定水流的運(yùn)動(dòng)是軸對(duì)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)。假定蝸各斷面水流速度圓周分量不變，且等于蝸殼進(jìn)口斷面的平均流速，即。2.4.4 金屬蝸殼的外輪廓尺寸確定 蝸殼自進(jìn)口到鼻端均認(rèn)為是按標(biāo)準(zhǔn)的圓形由大到小變化的。對(duì)于進(jìn)口斷面 則進(jìn)口斷面的半徑： 根據(jù)水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）由選定的轉(zhuǎn)輪直徑可查得，則，可得從水輪機(jī)主軸中心線到蝸殼進(jìn)口外邊緣的半徑為: 對(duì)于中間任一斷面，流量為： （2-7） 斷面半徑： （2-8）式中：自蝸殼鼻端起算至計(jì)算斷面的角度。 從主軸中心到該斷面的外緣半徑： （2-9）式中：水輪機(jī)座環(huán)的固定導(dǎo)葉外半徑。 對(duì)蝸殼中間任意斷面列表計(jì)算見(jiàn)表2

32、-1。根據(jù)蝸殼各計(jì)算斷面的尺寸，將個(gè)計(jì)算斷面的外緣連接起來(lái)，便可得到蝸殼平面的單線圖，如下圖2-2 所示。表2-1 金屬蝸殼中間任意斷面計(jì)算表0001.975151.413750.2288085552.432617111302.82750.3235841622.622168325454.241250.3963080432.767616087605.6550.4576171112.890234222757.068750.5116314842.998262968908.48250.560464213.0959284191059.896250.6053705363.18574107112011.31

33、0.6471683253.26933664913512.723750.6864256663.34785133315014.13750.7235561833.42211236716515.551250.7588721273.49274425518016.9650.7926160873.56023217319518.378750.8249809793.62496195821019.79250.8561232223.68724644322521.206250.8861717253.7473434524022.620.9152342223.80546844425524.033750.943401842

34、3.86180368527025.44750.9707524873.91650497428526.861250.9973533713.96970674130028.2751.0232629684.02152593631529.688751.0485325254.0720650533031.10251.0732072554.12141450934532.516251.0973272834.169654566圖2-2 金屬蝸殼示意圖 單位：m2.4.5 尾水管的選擇尾水管是反擊式水輪機(jī)過(guò)流通道的最后一個(gè)部件，轉(zhuǎn)輪出口的水流通過(guò)尾水管將流速逐漸減小后排入下游，因而尾水管的型式和尺寸對(duì)轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能的恢

35、復(fù)有很大的影響。這種影響具體以尾水管的動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)來(lái)衡量。在水電站的設(shè)計(jì)中，尾水管的型式和尺寸在很大程度上還影響著廠房基礎(chǔ)開(kāi)挖深度和下部混凝土塊體的尺寸。增大尾水管的尺寸可以提高水輪機(jī)的效率和過(guò)水能力，但使水電站的工程量和投資增大。因此，合理地選擇尾水管的型式和尺寸在水電站設(shè)計(jì)中有著重要的意義。尾水管的型式有很多，目前一般工程上常用的有直錐形、彎錐形和彎肘形三種型式的尾水管。直錐形尾水管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好，動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)可達(dá)0.80.85。它僅適用于小型水輪機(jī)，因?yàn)閷?duì)大中型水輪機(jī)來(lái)說(shuō)，會(huì)造成水電站開(kāi)挖深度較大，不經(jīng)濟(jì)。彎錐形尾水管常用于小型臥軸混流式水輪機(jī)，由于其轉(zhuǎn)彎段水力損失較大，所以其性能較

36、差，這種尾水管的動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)一般為。彎肘形尾水管不但可以減小尾水管開(kāi)挖深度，而且具有良好的水力性能，可達(dá)75%80%，適用于大、中型立式水輪機(jī)。除貫流式機(jī)組外幾乎所有的大中型水輪機(jī)均采用這種型式的尾水管。由于關(guān)門(mén)梁水電站為中型水電站，并且采用的是混流式水輪機(jī)，因此本設(shè)計(jì)采用彎肘形尾水管。彎肘形尾水管由進(jìn)口直錐段、中間肘管段和出口擴(kuò)散段三部分組成。1. 尾水管高度尾水管的高度h，指水輪機(jī)底環(huán)平面至尾水管底板的高度，是決定尾水管性能的主要參數(shù)。增加高度可提高尾水管的效率，但將增加電站建設(shè)費(fèi)用；減小高度不僅會(huì)降低水輪機(jī)的效率，還會(huì)影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，高度h應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：對(duì)轉(zhuǎn)槳式水輪

37、機(jī)，最低不得小于；對(duì)低比速混流式水輪機(jī)（）,；對(duì)高比速混流式水輪機(jī)（），為保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，最低不得小于2.3。2. 進(jìn)口直錐段進(jìn)口錐管的半徑角的最優(yōu)值，對(duì)混流式水輪機(jī)，??；對(duì)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，取，轉(zhuǎn)轂比大于0.45時(shí)，取下限值。進(jìn)口直錐段壁設(shè)金屬里襯，以防止旋轉(zhuǎn)水流和渦帶脈動(dòng)壓力對(duì)管壁的破壞。本設(shè)計(jì)為混流式水輪機(jī)，取。3. 肘管中間彎肘段常稱(chēng)為肘管，它是一段轉(zhuǎn)彎的變截面彎管，其進(jìn)口斷面為圓形，出口斷面為矩形。由于肘管形狀太復(fù)雜，所以肘管一般不設(shè)金屬里襯。但當(dāng)水頭大于150m或者尾水管平均水流大于時(shí)，為了防止高速水流、特別是高含沙量水流對(duì)壁混凝土的沖刷和磨蝕，一般應(yīng)設(shè)金屬里襯。由于本設(shè)計(jì)的最大

38、水頭小于150m，因此肘管不設(shè)里襯。4. 出口擴(kuò)散段出口擴(kuò)散段是一段水平放置、兩側(cè)平行、頂板上翹角的矩形擴(kuò)散管。其頂板仰角一般取。出口擴(kuò)散段通常不加金屬里襯。本設(shè)計(jì)取，且出口擴(kuò)散段不設(shè)金屬里襯。5. 尾水管的水平長(zhǎng)度尾水管的水平長(zhǎng)度是指機(jī)組中心線至尾水管出口斷面的距離，增大可使尾水管的出口面積增大，從而降低尾水管的出口動(dòng)能損失，但過(guò)分增大將使尾水管的部水力損失以與廠房尺寸增大。通常取。查水電站可得：表2-2 彎肘型尾水管尺寸 單位：m型號(hào)5.62510.1256.1653.0423.0421.50753.93752.9475查水電站可知，導(dǎo)葉相對(duì)高度主要與水輪機(jī)型式有關(guān)。適用水頭愈高的水輪機(jī)，

39、愈小。一般對(duì)于混流式水輪機(jī)，導(dǎo)葉的相對(duì)高度；對(duì)于軸流式水輪機(jī)，。根據(jù)已經(jīng)選定的水輪機(jī)型號(hào)為HL160，并且已經(jīng)選定的水輪機(jī)標(biāo)稱(chēng)直徑，故可知導(dǎo)葉的相對(duì)高度為：，取。2-3 （1）彎肘形尾水管立面圖 單位：m2-3 （2）彎肘形尾水管平面圖 單位：m2.5 水輪發(fā)電機(jī)的選擇發(fā)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的主要電器設(shè)備。在高水頭電站各種機(jī)電設(shè)備中，發(fā)電機(jī)的尺寸最大，其型式、尺寸和布置對(duì)主廠房的布置和平面尺寸常起控制作用。關(guān)門(mén)梁水電站為中型水電站，本設(shè)計(jì)采用立式機(jī)組，選擇懸式發(fā)電機(jī)。2.5.1 主要尺寸的估算1. 極距：選擇合理的首先要選擇恰當(dāng)?shù)臉O距，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，極距與每極的容量關(guān)系： （2-10

40、）式中發(fā)電機(jī)額定容量（KVA）；磁極對(duì)數(shù)；系數(shù)，一般為，容量大、線速度高的取上限。取，由選定的發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速，查水電站可知磁極對(duì)數(shù)，則：2. 定子徑：（2-11）3. 定子鐵芯長(zhǎng)度：（2-12）式中：發(fā)電機(jī)額定容量，KW；額定轉(zhuǎn)速；定子徑，cm；系數(shù)，查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械），的取值圍：，故本設(shè)計(jì)采用。則有：4. 定子外徑（機(jī)座號(hào)）： 目前尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定的機(jī)座號(hào)，可按下式估算： （2-13） （2-14） 由已確定的可知：5. 水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇：時(shí)，采用懸式； （2-15）時(shí)，采用傘式； （2-16）時(shí)，可采用全傘式。 （2-17）式中：定子鐵芯徑，m；定子鐵芯長(zhǎng)度，m；額定

41、轉(zhuǎn)速，。 故水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式選用懸式。2.5.2外形尺寸的估算1. 平面尺寸的估算 1） 定子機(jī)座外徑： ； （2-18）； （2-19） ； （2-20）； （2-21）。 （2-22） 由已確定的可知：2） 風(fēng)罩徑 ：； （2-23）。 （2-24） 由已知?jiǎng)t：cm3） 轉(zhuǎn)子外徑： （2-25）式中：為單邊空氣間隙，初步估算時(shí)可忽略不計(jì)。則：4） 下機(jī)架最大跨度：； （2-26）。 （2-27）式中：為水輪機(jī)機(jī)坑直徑。 見(jiàn)水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）根據(jù)已經(jīng)選定的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱(chēng)直徑，由水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）查得，并由已知的，則： 5） 推力軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外徑：推力軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外

42、徑可由發(fā)電機(jī)容量查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）取推力軸承外徑，勵(lì)磁機(jī)外徑。2. 軸向尺寸計(jì)算1） 定子機(jī)座高度：； （2-28）； （2-29）； （2-30）。 （2-31） 由已確定的可知：2)上機(jī)架高度： 懸式承載機(jī)架： ； （2-32） 傘式非承載機(jī)架：。 （2-33） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式為懸式，可得：3） 推力軸承高度、勵(lì)磁機(jī)高度、副勵(lì)磁機(jī)高度和永磁機(jī)高度：推力軸承高度、勵(lì)磁機(jī)高度、副勵(lì)磁機(jī)高度和永磁機(jī)高度（包括轉(zhuǎn)速繼電器）可由水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）選取?？刹槿⊥屏S承高度為，勵(lì)磁機(jī)高度，副勵(lì)磁機(jī)高度，永磁機(jī)高度。4） 下機(jī)架高度： 懸式非承載機(jī)架：； （2-34） 傘

43、式承載機(jī)架： 。 （2-35） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為懸式，可得：5） 定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離：懸式非承載機(jī)架：； （2-36）傘式承載機(jī)架： ； （2-37） 無(wú)下機(jī)架： 。 （2-38） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為懸式，可得：6） 下機(jī)架支撐面至主軸法蘭底面之間的距離：一般為。本設(shè)計(jì)?。?。7） 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度：無(wú)風(fēng)扇時(shí)：； （2-39） 有風(fēng)扇時(shí)：。 （2-40） 本設(shè)計(jì)按有風(fēng)扇時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度，則：8） 發(fā)電機(jī)主軸高度： 式中為發(fā)電機(jī)總高度，即由主軸法蘭盤(pán)底面至發(fā)電機(jī)頂部的高度。=257.161+89.755+150+200+100+60+53.853+

44、100=1009.769cm 則有：9） 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤(pán)底面距：3. 型號(hào)選擇 發(fā)電機(jī)的型號(hào)為：，具體尺寸如圖2-4 ：圖2-4 金屬蝸殼示意圖 單位：cm2.6 調(diào)速器和油壓裝置的選擇調(diào)速器一般由調(diào)速柜、接力器油和油壓裝置三部分組成。中小型調(diào)速器的調(diào)速柜、接力器和油壓裝置組合在一起，稱(chēng)為組合式；大型提速器分開(kāi)設(shè)置，稱(chēng)為分離式。2.6.1 判斷調(diào)速器的型式 假設(shè)本設(shè)計(jì)的調(diào)速器為中小型調(diào)速器。 中小型調(diào)速器是根據(jù)計(jì)算所需的調(diào)速功查調(diào)速器系列型譜表來(lái)選擇的。反擊式水輪機(jī)調(diào)速功（Nm）的經(jīng)驗(yàn)公式： （2-41）式中：水輪機(jī)的最大工作水頭，m；最大工作水頭下水輪機(jī)發(fā)出額定出力時(shí)的流量，

45、；水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的標(biāo)稱(chēng)直徑，m； 200250系數(shù)，高水頭取200，低水頭取250.由已知的，則Nm 調(diào)速功已超出中小型調(diào)速器調(diào)速功的圍，假設(shè)錯(cuò)誤，故本設(shè)計(jì)調(diào)速器為大型調(diào)速器，應(yīng)計(jì)算主配壓閥直徑，來(lái)選定調(diào)速器型號(hào)。 大型調(diào)速器為分離式，選擇是應(yīng)對(duì)調(diào)速柜。主接力器和油壓裝置分別選配。大型調(diào)速器是以主配壓閥直徑形成標(biāo)準(zhǔn)系列，選擇時(shí)先由機(jī)型確定采用單調(diào)節(jié)調(diào)速器，再計(jì)算主配壓閥直徑來(lái)選定調(diào)速器型號(hào)。2.6.2 接力器的選擇大型調(diào)速器常用兩個(gè)接力器來(lái)操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，每個(gè)接力器的直徑按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （2-42）式中：計(jì)算系數(shù)，查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）可得；導(dǎo)葉高度，m；轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱(chēng)直徑，m；水輪機(jī)最大

46、水頭，m。查水電站表4-2可知HL160水輪機(jī)的導(dǎo)葉相對(duì)高度=0.224，由查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）表6-4可取，且m，查水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）表6-5選擇偏大的直徑。接力器最大行程的計(jì)算公式為：式中：水輪機(jī)導(dǎo)葉最大開(kāi)度，mm。 由模型水輪機(jī)導(dǎo)葉最大開(kāi)度計(jì)算出，其計(jì)算公式為： （2-43）式中：導(dǎo)葉出口邊所在圓的直徑，m；導(dǎo)葉數(shù)目； 1.41.8系數(shù)，轉(zhuǎn)輪直徑時(shí)用較小系數(shù)。 （2-44）式中：水輪機(jī)單機(jī)流量；蝸殼進(jìn)口平均流速；導(dǎo)葉高度，m。由此可得：兩接力器的總?cè)莘e為：2.6.3 主配壓閥直徑的選擇通常主配壓閥的直徑等于通力接力器的油管直徑。通過(guò)主配壓閥油管的流量為： （2-4

47、5）式中：導(dǎo)葉從全開(kāi)到全關(guān)的直線關(guān)閉時(shí)間，s。一般取。取為4s。由，則：主配壓閥直徑為：式中：管油壓的流速，m/s；一般取。取為，=0.12可得：按計(jì)算的，查水電站表5-1選擇與主配壓閥直徑接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)速器的型號(hào)為，具體示意圖如圖2-5所示。圖2-5 調(diào)速器示意圖 單位：mm2.6.4 油壓裝置的選擇油壓裝置的工作容量以壓力油罐的總?cè)莘e為表征，選擇時(shí)以壓力油罐的總?cè)莘e為依據(jù)，的經(jīng)驗(yàn)公式為： （2-46）取系數(shù)為18，則：按計(jì)算的值，由水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)（水力機(jī)械）表6-15，選擇與壓力油箱總?cè)莘e相近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)油壓裝置 YS2.5型。 具體尺寸如下圖2-6 所示: (a)壓力油罐 （b）

48、回油箱圖2-6 YS 型油壓裝置外形尺寸 單位：mm第3章 水電站樞紐布置 電站樞紐主要組成建筑物，包括進(jìn)水口、引水道、高壓管道、主廠房、副廠房、變壓器場(chǎng)、高壓開(kāi)關(guān)、尾水渠以與對(duì)外交通等，電站樞紐布置應(yīng)確定各建筑物的位置以與各建筑物之間的相對(duì)位置關(guān)系。3.1 引水系統(tǒng)的布置 引水系統(tǒng)的布置應(yīng)充分考慮地質(zhì)、地形條件以與施工和水力條件，應(yīng)盡量使水流平順，水頭損失小。進(jìn)水口要求水流對(duì)稱(chēng)，不發(fā)生回流和旋渦，不出現(xiàn)淤積等，后接高壓管道，應(yīng)與洞線布置協(xié)調(diào)一致；高壓管道布置應(yīng)盡可能布置成進(jìn)口與廠房之間的最短直線，對(duì)于壩后式電站，供水方式可采用單元供水方式；主廠房是電站樞紐的核心，對(duì)廠區(qū)布置起決定性的作用，主

49、廠房位置的選擇主要在水利樞紐總體布置中進(jìn)行，地形地質(zhì)條件常常是決定廠房位置的主要因素。主廠房宜建筑在良好的基巖上，新鮮基巖面的高程最好與廠房底高程相接近，以減少挖方。在陡峻的河岸處選擇廠房位置時(shí)，要特別注意廠房后坡的穩(wěn)定問(wèn)題。主廠房的位置要與高壓管道與尾水渠的布置統(tǒng)一考慮，盡可能保證進(jìn)出水流平順。廠房位置還應(yīng)考慮選擇在對(duì)外交通聯(lián)系方便、容易修建進(jìn)廠公路的地方。關(guān)門(mén)梁上壩址左右兩岸均為陡崖，右岸更為陡峭，不宜布置開(kāi)敞式溢洪道，由于此處河道向左急轉(zhuǎn)彎，右岸為凹岸，若右岸布置泄洪洞，則洞線較長(zhǎng)且進(jìn)口道路布置困難，因此泄洪建筑物不宜布置于右岸。左岸壩頭部位地形陡峻，若布置開(kāi)敞式溢洪道進(jìn)口與控制段則開(kāi)挖

50、、支護(hù)工程量巨大，并且泄槽中段由于知哈溝切割較深的影響，泄槽過(guò)溝處則需要布置橋梁結(jié)構(gòu)支撐，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且工程量較大；另外，溢洪道布置于左岸順坡而下時(shí)，總長(zhǎng)度較大，且因左岸為凸岸導(dǎo)致出口泄流歸槽不順。 綜合以上因素，加之泄洪流量較小，泄洪建筑物選擇布置于左岸，采用開(kāi)敞式泄洪洞，進(jìn)口布置于壩軸線上游約210m處，出口布置于壩軸線下游約600m處，洞長(zhǎng)約571m。 從地形地質(zhì)條件上，引水隧洞左右岸成洞地質(zhì)條件差別不大，但從洞線布置上看，右岸引水不但洞線較短，跨越的沖溝繞溝難度也相對(duì)較小，故引水發(fā)電系統(tǒng)只考慮布置于右岸。電站進(jìn)水口和放空沖沙洞布置在右岸。電站進(jìn)水口和放空沖沙洞進(jìn)口結(jié)合，布置于壩軸線上游430m右岸邊坡處。放空沖沙洞洞長(zhǎng)約608m，出口布置于右岸壩軸線下游約140m處右岸。3.2 廠區(qū)樞紐布置 廠區(qū)布置是指水電站的主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)、高壓開(kāi)關(guān)站、引水道、尾水道與廠區(qū)交通的相互位置的安排。目的是使廠房的上游進(jìn)水口和下游尾水道之間銜接好，水流順暢，各建筑物功能發(fā)揮良好。各建筑物之間配合協(xié)調(diào)，滿(mǎn)足運(yùn)行安全可靠、施工快捷、交通方便、投資少的要求。因此，進(jìn)行廠區(qū)布置時(shí)，要綜合考慮水電站樞紐總體布置、地形地質(zhì)條件、運(yùn)行管理、施工檢修、農(nóng)田占用、環(huán)境設(shè)計(jì)等方面的因素，根據(jù)具體情況擬定出合理的布置方案。3.2.1 主廠房的布置 主廠房是廠區(qū)的核心，對(duì)廠區(qū)布置起決定性作用，其位置要