水利樞紐說(shuō)明書(shū)gfhdf128

1、. . . . 1.1基本資料水電站工程位于左江主要支流黑水河中游，太平鄉(xiāng)那岸王孟屯附近。黑水河位于東經(jīng)106°18至107°08,北緯22°37至23°07，發(fā)源于靖西縣的新圩,經(jīng)岳圩流入越南境,從德天到碩龍以下全部流入我國(guó)境,經(jīng)大新那岸、太平、到崇左的新和,匯入左江。黑水河全長(zhǎng)89Km,流域面積6600Km2.河道坡陡水急,沿河有較長(zhǎng)集中的多級(jí)跌水,水利資源較為豐厚.整個(gè)河段擬分為七個(gè)梯級(jí)開(kāi)發(fā)利用,那岸是第三個(gè)梯級(jí)電站,位于黑水河中游.壩址控制流域面積3150 Km2,水庫(kù)處于石灰?guī)r峽谷地帶,淹沒(méi)較小。興建和即將興建的大新鉛鋅礦.桂南錳礦以與518礦

2、區(qū)等,迫切需要用電,縣現(xiàn)在裝機(jī)容量1154KW,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足目前的需要,急需開(kāi)發(fā)新的電源。而那岸工程是以發(fā)電為主兼顧灌溉的綜合利用工程，供電對(duì)象為上述有色金屬礦區(qū),以與大新縣工農(nóng)業(yè)用電等,并利用電站尾水灌溉農(nóng)田3萬(wàn)余畝。因此那岸工程的建設(shè)將對(duì)促進(jìn)大新縣工農(nóng)業(yè)發(fā)展,加強(qiáng)邊境建設(shè)起著十分重要的意義。1.2水文水利資料1.2.1徑流壩址以上控制集雨面積3130 Km2,多年平均流量75.5mm, 平均徑流量23.8億m3。根據(jù)調(diào)查訪(fǎng)問(wèn)，近年來(lái)以1925年和1968年二次洪峰最大，實(shí)測(cè)1968年實(shí)測(cè)洪峰流量最大為2430 m³/s。1.2.2氣象資料本水電站位于亞熱帶地區(qū)，具有亞熱帶氣候

3、的特點(diǎn)：氣溫高，濕度大，多年平均氣溫21.5，最低氣溫-2.1，最高氣溫39.8；壩址年平均降雨量1532.2mm，最小年降雨量1143.8mm(1963年末)，最大降雨量2130.7mm，降雨多集中于5-9月，占年總降雨量的75%,最大月降雨量592.2mm（1966年6月），最大日降雨量131.1mm(1966年6月11日)；歷年平均濕度79.27%；歷年最大風(fēng)力8級(jí)，相對(duì)風(fēng)速20m/s，多年平均最大風(fēng)速18m/s,吹程4Km。1.2.3水庫(kù)泥沙淤積壩址多年平均輸沙量29.11萬(wàn)噸，主要為洪水期攜帶入庫(kù)。淤沙浮容重0.95T/m³,水下淤沙摩擦角=18º，按50年淤沙年

4、限考慮水庫(kù)淤沙高程為194.5m。1.2.4水庫(kù)特征水位 綜合分析電站最低尾水位180.00m，水庫(kù)正常高水位217.00m，水庫(kù)死水位為210.00m。1.2.5水文水能特性水庫(kù)特征：水電站特征：1.3.1庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件庫(kù)區(qū)屬喀斯特峰林地貌，山頂標(biāo)高400600m,由于地殼急劇上升，侵蝕基準(zhǔn)面迅速下降，河道呈V型深切，比降大，沿河急灘、跌水、深潭普通，臺(tái)地不發(fā)育。庫(kù)區(qū)為碳酸鹽類(lèi)巖層，斯特化不強(qiáng)烈，滲透性稍弱，區(qū)域水系與谷河槽均高于該庫(kù)正常水位，故條件良好，可以建庫(kù)。1.3.2壩址工程地質(zhì)條件壩址地段屬石灰?guī)r峰林區(qū)，處于峽谷與開(kāi)闊河槽之界限，左岸為石灰?guī)r陡坡峭壁，右岸是由石灰?guī)r組成的二級(jí)高臺(tái)

5、地，谷坡陡峻，構(gòu)成“U”型河谷，壩軸線(xiàn)下游120m處，由石灰?guī)r組成一道天然河檻致使壩址段枯水季節(jié)水深竟達(dá)46m。(1).地層巖性壩區(qū)出露地層，由泥盤(pán)系榴江組碳酸鹽類(lèi)巖系與第四系結(jié)晶石灰?guī)r組成。土層覆蓋厚度16.5m，均為疏松亞粘土，石灰?guī)r厚2528m，一般在207m高程以上多含泥質(zhì)，洞穴很發(fā)育，且具有蜂窩狀小孔，地質(zhì)軟弱，以下為質(zhì)地較堅(jiān)硬的結(jié)晶石灰華，但與基巖連接處，均發(fā)育有大洞穴，一般洞高1.21.6m，最大洞高達(dá)5.09m，紅棕色粘土充填。厚層灰?guī)r，分布于河谷右岸F大斷裂層上盆，為淺灰色不純灰?guī)r，中細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙發(fā)育，但多為次生礦物所充填。(2).地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)受區(qū)域性斷裂之影響，次

6、一級(jí)斷裂甚為發(fā)育，壩址附近可見(jiàn)斷層九條，斷裂帶多屬已經(jīng)膠結(jié)。主要斷裂方向N286331W，傾向SW，傾角6268度，乃屬與區(qū)域性斷裂伴生之同期產(chǎn)物。次為走向N3070E，傾向SE，傾角7577度的一組，而者傾向SW，傾角49度，但構(gòu)造層附近有達(dá)1723度。區(qū)構(gòu)造干裂隙發(fā)育，一般寬210mm，最大可達(dá)20mm，長(zhǎng)度26m，但壩左肩陡壁處竟有四條平行開(kāi)裂隙，寬410cm，長(zhǎng)達(dá)10余米，產(chǎn)狀走向EW，傾向N，傾角7485度。 。(3). 喀斯特發(fā)育情況本區(qū)喀斯特化不清洌，主要見(jiàn)于層面溶蝕，一般規(guī)模很小，在基巖面以下0.43.19m圍較發(fā)育，一般洞高26cm，最大埋高20cm。壩左肩224.4230m

7、高程，分布兩排層面溶蝕洞，洞高0.50.5m，寬達(dá)24m,發(fā)育穿過(guò)壩肩與巴河相聯(lián)系，暴洪期間，呈股流溢出。(4).水文地質(zhì)條件本區(qū)地下水分布受巖層產(chǎn)狀與地質(zhì)構(gòu)造制約，左岸地下水位較高，右岸較平緩，均屬裂隙水類(lèi)型，埋藏于基巖裂隙中，由大氣降水補(bǔ)給向河谷排泄，右岸在壩軸線(xiàn)上下游埋藏較深，根據(jù)鉆孔實(shí)測(cè)，埋深在37.839.5m，高程為181178m，左岸在壩軸線(xiàn)上下游90100m處均有泉水群出露，下降泉性質(zhì)，分布高程182186m，常年不枯。(5).巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)根據(jù)實(shí)驗(yàn)成果與綜合野外實(shí)際情況，計(jì)算指標(biāo)如下：(6).地震根據(jù)中國(guó)科學(xué)院研究所地震大隊(duì)所提供的資料，并經(jīng)實(shí)地調(diào)查，本區(qū)地震基本烈度為

8、5度。工程地質(zhì)結(jié)論 庫(kù)區(qū)為碳酸鹽類(lèi)巖層，喀斯特化不強(qiáng)烈，滲透性稍弱，區(qū)域水系與鄰谷河槽均高于該水庫(kù)正常高水位，故條件良好，可以建庫(kù)。 壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好。唯有河床沿順河構(gòu)造成產(chǎn)生深切，與河槽地段滲透較強(qiáng)，但經(jīng)處理，可以建壩。1.4灌溉效益本工程灌溉面積約3萬(wàn)畝，進(jìn)水閘底高程為185.00m,灌區(qū)在沿河兩岸為兩條狹長(zhǎng)帶形，干渠長(zhǎng)達(dá)50余公里，渠道滲漏損失較大?？h、區(qū)要求灌溉流量按4 m³/s考慮，為充分利用汛期下泄洪水，宜設(shè)置斷面為2m²的灌溉流量備用管，以便汛期與機(jī)組檢修時(shí)引

9、水灌溉。灌溉水面高程185.5m。1.5水電站與供電效益本電站裝機(jī)容量4×3200KW，水輪機(jī)型號(hào)HL123-LJ-140，發(fā)電機(jī)型號(hào)TS-325/36-20。水輪機(jī)安裝高程187.16m，安裝間高程189.00m，廠(chǎng)安裝一臺(tái)30/5噸電動(dòng)橋式起重機(jī)，跨度10.1m。兩臺(tái)SJ-7500/28.5/6.3主變壓器，近區(qū)變SJ-560/10/6.3一臺(tái)。1.7當(dāng)?shù)亟ㄖ牧显趬紊嫌?公里兩岸均有石料場(chǎng)，條件良好，可以滿(mǎn)足要求，砂料場(chǎng)初步調(diào)查情況，在壩址以下40公里砂場(chǎng)總儲(chǔ)量4000余m3質(zhì)量尚好，但數(shù)量不能滿(mǎn)足要求，需要到崇左要砂。1.8交通條件該電站附近有火車(chē)站，標(biāo)準(zhǔn)公路，交通比較方便。

10、早期工程施工時(shí)所需的外來(lái)器材和物資均可先以鐵路運(yùn)輸，再由公路轉(zhuǎn)運(yùn)到工地。場(chǎng)交通以右岸對(duì)外交通的永久公路直通壩址，壩頂無(wú)交通要求。1.9施工條件樞紐地址位于峽谷出口處，兩岸山坡較陡，在壩下游200m峽谷出口以外的兩岸，均有開(kāi)闊平地可供施工場(chǎng)地布置。施工力量由本地區(qū)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)和民工共同組成，配備有一定的施工機(jī)械，可達(dá)到半機(jī)械化施工水平。2.1.1水利樞紐建筑物的組成 樞紐工程的主要水工建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物和水電站廠(chǎng)房組成。2.1.2水利樞紐的分類(lèi)與水工建筑物等級(jí)劃分依據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分與洪水標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000，共分為五等。水利水電樞紐工程分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模分等指標(biāo)水庫(kù)總庫(kù)

11、容（億m3）防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)與工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田面積（萬(wàn)畝）治澇面積（萬(wàn)畝）灌溉面積（萬(wàn)畝）供水對(duì)象的重要性裝機(jī)容量（萬(wàn)kW）大（1型10特別重要500200150特別重要120大（2型101.0重要501002006015050重要12030中型1.00.1中等100306015505中等305?。?型0.10.01一般30515350.5一般51小（2型0.010.00151注：1水庫(kù)總庫(kù)容是指水庫(kù)最高水位以下的凈庫(kù)容。2治澇、灌溉面積等均指設(shè)計(jì)值。根據(jù)第一章節(jié)的概述提供的相關(guān)資料，其有效庫(kù)容為544萬(wàn)m3，裝機(jī)容量1.28萬(wàn)kW，灌溉面積約3萬(wàn)畝，分析相關(guān)數(shù)據(jù)確定樞紐工

12、程等別為等，工程規(guī)模為中型，水工建筑物級(jí)別為3級(jí)。2.2.壩型與其它主要水工建筑物型式選擇2.2.1壩型選擇壩是水利樞紐工程的主體，壩型的合理性對(duì)樞紐工程的設(shè)計(jì)、施工、投資、運(yùn)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將產(chǎn)生決定性的影響。壩型選擇和壩址選擇是相互聯(lián)系的，壩型選擇也是根據(jù)地質(zhì)條件、建筑材料和施工條件來(lái)確定。 從建筑材料和施工條件來(lái)考慮，本工程可建重力壩（包括寬縫、空腹重力壩）、大頭壩、支墩壩、拱壩；從地質(zhì)、地形條件考慮，建拱壩不夠理想，因?yàn)楹庸容^寬，地形、地質(zhì)對(duì)穩(wěn)定很不利；從樞紐布置來(lái)考慮，建土石壩不甚是和，因?yàn)樾购榻ㄖ锖碗娬緩S(chǎng)房布置較困難。綜合來(lái)考慮，建壩的材料可采用漿砌石或混凝土，壩型采用重力壩、寬

13、縫重力壩、空腹重力壩、梯形壩和大頭壩較為適宜，從設(shè)計(jì)角度來(lái)考慮，可著重考慮重力壩和寬縫重力壩兩種壩型。那岸電站工程概算單價(jià)表：建筑工程壩型項(xiàng)目單位實(shí)體重力壩寬縫重力壩重力拱壩150#砼溢流壩M³73.6582.7282.02非溢流壩66.0974.2373.59200#砼溢流壩81.2191.2290.42非溢流壩71.9880.7580.04250#砼溢流壩86.9697.6796.82非溢流壩76.8786.3485.59100#砼60.9068.4067.81經(jīng)過(guò)對(duì)壩型進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，本樞紐選擇混凝土實(shí)體重力壩。2.2.2泄水建筑物型式選擇泄水建筑物應(yīng)與壩型結(jié)合考慮，重力壩

14、一般多采用壩頂泄洪或壩身孔口泄洪方式，經(jīng)各方面分析比較，本樞紐工程泄水建筑物采用溢流壩壩頂泄洪，設(shè)閘門(mén)。溢流壩段設(shè)在河床中間，前緣正向上游來(lái)水主流方向，下游出口方向與原河道的主河槽水流方向一致，設(shè)有放空孔。消能方式采用挑流消能。2.2.3擋水建筑物型式選擇擋水建筑物是用以攔截江河，形成水庫(kù)和壅高水位，如各種壩和閘，以與為抗御洪水或擋潮，沿江河海岸修建的提防、海塘等。經(jīng)上述分析得，本樞紐工程擋水建筑物采用漿砌石實(shí)體重力壩非溢流壩、閘以與導(dǎo)流圍堰。非溢流壩設(shè)在溢流壩的兩端與兩岸連接。2.2.4水電站廠(chǎng)房型式選擇水電站廠(chǎng)房型式采用壩后地面封閉式的電站廠(chǎng)房2.3樞紐布置2.3.1樞紐布置原則（1）樞紐

15、布置要保證各建筑物在任何工作條件下都能正常工作。（2）在滿(mǎn)足建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定安全條件下，使樞紐的總造價(jià)和年運(yùn)行費(fèi)用較低。（3）充分發(fā)揮樞紐的綜合效益，盡量使一個(gè)建筑物發(fā)揮多種功能。（4）樞紐布置應(yīng)與施工導(dǎo)流、施工方法和施工進(jìn)度結(jié)合考慮，應(yīng)使施工方便，并盡可能縮短工期。（5）盡可能使樞紐中的部分建筑物早日投產(chǎn)，提前生效。（6）考慮到遠(yuǎn)景規(guī)劃，應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)期擴(kuò)大裝機(jī)容量留有余地。亦應(yīng)考慮到分期開(kāi)發(fā)，在樞紐布置時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足高壩規(guī)劃、低壩施工的要求。（7）樞紐的外觀(guān)與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，在安全經(jīng)濟(jì)的條件下盡量注意美觀(guān)。第三章 水工建筑物的設(shè)計(jì)3.1壩型選擇與斷面尺寸確定3.1.1擋水壩設(shè)計(jì)一、壩型選擇壩是水利樞

16、紐工程的主體，壩型的合理性對(duì)樞紐工程的設(shè)計(jì)、施工、投資、運(yùn)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將產(chǎn)生決定性的影響。壩型選擇和壩址選擇是相互聯(lián)系的，壩型選擇也是根據(jù)地質(zhì)條件、建筑材料和施工條件來(lái)確定。 從建筑材料和施工條件來(lái)考慮，本工程可建重力壩（包括寬縫、空腹重力壩）、大頭壩、支墩壩、拱壩；從地質(zhì)、地形條件考慮，建拱壩不夠理想，因?yàn)楹庸容^寬，地形、地質(zhì)對(duì)穩(wěn)定很不利；從樞紐布置來(lái)考慮，建土石壩不甚是和，因?yàn)樾购榻ㄖ锖碗娬緩S(chǎng)房布置較困難。綜合來(lái)考慮，建壩的材料可采用漿砌石或混凝土，壩型采用重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、梯形壩和大頭壩較為適宜，從設(shè)計(jì)角度來(lái)考慮，可著重考慮重力壩和寬縫重力壩兩種壩型。那岸電站工程概算

17、單價(jià)表：建筑工程壩型項(xiàng)目單位實(shí)體重力壩寬縫重力壩重力拱壩150#砼溢流壩M³73.6582.7282.02非溢流壩66.0974.2373.59200#砼溢流壩81.2191.2290.42非溢流壩71.9880.7580.04250#砼溢流壩86.9697.6796.82非溢流壩76.8786.3485.59100#砼60.9068.4067.81經(jīng)過(guò)對(duì)壩型進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，本樞紐選擇漿砌石實(shí)體重力壩。二、初步擬定壩型的輪廓尺寸(1)壩頂高程的確定校核洪水位情況下：波浪高度 2hl=0.0166V5/4D1/3=0.98m波浪長(zhǎng)度 2Ll=10.4×(2hl)0.8=1

18、0.23m波浪中心線(xiàn)到靜水面的高度 h0=(2hl)2/ 2Ll=0.30m安全超高按級(jí)建筑物取值 hc=0.3m壩頂高出水庫(kù)靜水位的高度 h校=2hl+ h0+ hc=1.58m設(shè)計(jì)洪水位情況下：波浪高度 2hl=0.0166(1.5V)5/4D1/3=1.62m波浪長(zhǎng)度 2Ll=10.4×(2hl)0.8=15.3m波浪中心線(xiàn)到靜水面的高度 h0=(2hl)2/ 2Ll=0.54m安全超高按級(jí)建筑物取值 hc=0.4m壩頂高出水庫(kù)靜水位的高度 h設(shè)=2hl+ h0+ hc=2.56m兩種情況下的壩頂高程分別如下：校核洪水位時(shí)： 225.3+1.58=226.9m設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： 2

19、24.0+2.56=226.56m壩頂高程選兩種情況最大值226.9 m，可按227.00m設(shè)計(jì)，則壩高227.00-174.5=52.5(2)壩頂寬度的確定本工程按人行行道要求并設(shè)置有發(fā)電進(jìn)水口，布置閘門(mén)設(shè)備，應(yīng)適當(dāng)加寬以滿(mǎn)足閘門(mén)設(shè)備的布置，運(yùn)行和工作交通要求，故取8米。(3)壩坡的確定考慮到利用部分水重增加穩(wěn)定，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，上游坡采用1：0.2，下游坡按壩底寬度約為壩高的0.70.9倍，擋水壩段和廠(chǎng)房壩段均采用1：0.7。(4)上下游折坡點(diǎn)高程的確定理論分析和工程實(shí)驗(yàn)證明，混凝土重力壩上游面可做成折坡，折坡點(diǎn)一般位于1/32/3壩高處，以便利用上游壩面水重增加壩體的穩(wěn)定。根據(jù)壩高確定為5

20、2.5m，則1/3H=1/3×52.5=17.5m，折坡點(diǎn)高程=174.5+17.5=192m；2/3H=2/3×52.5=35m，折坡點(diǎn)高程=174.5+35=209.5m，所以折坡點(diǎn)高程適合位于192m209.5m之間，則取折坡點(diǎn)高程為203.00m。擋水壩段和廠(chǎng)房壩段的下游折坡點(diǎn)在統(tǒng)一高程216.5m處。 (5)壩底寬度的確定由幾何關(guān)系可得壩底寬度為T(mén)=43.1m(6)廊道的確定壩設(shè)有基礎(chǔ)灌漿排水廊道，距上游壩面6.1m，廊道底距基巖面4m，尺寸2.5×3.0m（寬×高）。(7)非溢流壩段縱剖面示意圖三、基本組合荷載計(jì)算與穩(wěn)定分析由上述非溢流剖面設(shè)

21、計(jì)計(jì)算得知校核洪水位情況下的波浪三要數(shù)：波浪中心線(xiàn)到靜水面的高度h0=0.3m波浪高度2hl=0.98m波浪長(zhǎng)2Ll=10.23m 。因?yàn)間D/v2=9.81×4000/182=121.11m ,在20250m之間所以波高應(yīng)安轉(zhuǎn)換為累計(jì)頻率1%時(shí)的波高：2hl（1%）=0.98×1.24=1.22m 。又因?yàn)榘雮€(gè)波長(zhǎng)Ll=10.23/2=5.12<H（壩前水深H=50.8m），所以浪壓力Pl按深水波計(jì)算。作用在壩體的荷載有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、淤沙壓力，取1m壩長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。其中灌漿處與排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取=0.25，水重度=9.81KN/m3,混泥土等級(jí)

22、強(qiáng)度C10，混泥土重度24KN/m3,壩前淤沙浮容重0.95T/m3=9.5KN/ m3,水下淤沙摩擦角=18°。（1）正常洪水位情況正常洪水位情況下荷載計(jì)算示意圖正常洪水位情況下的荷載計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表129 / 29抗滑穩(wěn)定分析巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：巖石名稱(chēng)風(fēng)化分帶容重計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)FC石灰?guī)r強(qiáng)2.16340.40.750.35石灰?guī)r半2.41790.50.80.50厚層灰?guī)r半2.7216190.60.90.70 薄層灰?guī)r半2.7014160.550.950.60由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠

23、結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，可確定壩址開(kāi)挖巖石為薄層灰?guī)r，接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f=0.90,抗剪斷凝聚力C=0.7MPa=700KPa4.743.0 ，滿(mǎn)足抗滑穩(wěn)定要求。（2）校核洪水位情況校核洪水位情況下荷載計(jì)算示意圖 校核洪水位情況下的荷載計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表2 抗滑穩(wěn)定分析巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：巖石名稱(chēng)風(fēng)化分帶容重計(jì)算強(qiáng)度f(wàn)FC石灰?guī)r強(qiáng)2.16340.40.750.35石灰?guī)r半2.41790.50.80.50厚層灰?guī)r半2.7216190.60.90.70薄層灰?guī)r半2.7014160.550.950.60由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育

24、，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，選取厚層灰?guī)r接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f=0.90,抗剪斷凝聚力C=0.7MPa=700KPa3.192.5，滿(mǎn)足抗滑穩(wěn)定要求。四、應(yīng)力分析（運(yùn)行期）（一）正常洪水位情況下1、水平截面上的正應(yīng)力2、剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度：下游面水壓力強(qiáng)度 ： 剪應(yīng)力3、水平應(yīng)力4、主應(yīng)力（二）校核洪水位情況下1、水平截面上的正應(yīng)力2、剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度：下游面水壓力強(qiáng)度 ： 剪應(yīng)力3、水平應(yīng)力4、主應(yīng)力五、部應(yīng)力計(jì)算（一）正常洪水位情況下坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如

25、下具體壩應(yīng)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表3（二）校核洪水位情況下坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在下游壩面，由偏心受壓公式可以得出系數(shù)a和b，如下具體壩應(yīng)力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表43.1.2溢流壩設(shè)計(jì)溢流壩設(shè)計(jì)原則：1、滿(mǎn)足穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求；2、滿(mǎn)足具有足夠的泄洪能力；3、使水流平順通過(guò)壩面，避免產(chǎn)生震動(dòng)和空蝕；4、使下泄水流對(duì)河床不產(chǎn)生危與壩體安全的局部沖刷；5、不影響其他建筑物的正常運(yùn)行等。一、 孔口型式與尺寸擬定根據(jù)水文水能特性，選用實(shí)用堰，孔口溢流式，校核洪水位時(shí)泄流量為3340 m³/s，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)泄流量2600 m³/s；由于本工程壩屬厚層灰?guī)r，適用于q=60-150 m³，則初步

26、設(shè)定單寬流量為q=80 m³/s·m；根據(jù)目前大中型壩的閘門(mén)寬度，常用8-10m，為保證泄流時(shí)閘門(mén)的對(duì)稱(chēng)開(kāi)啟，設(shè)孔口數(shù)為5孔，每孔凈寬為8m。前緣凈寬校核洪水位時(shí)： L=Q溢/q=41.75（m）設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： L=Q溢/q=32.5（m）綜上所述，取L=40m 堰頂高程由資料可知，堰頂高程為213.00m。 泄水方式的選擇，為使水庫(kù)較大的超泄能力，采用開(kāi)敞式溢流堰。二、 溢流壩的堰面曲線(xiàn)設(shè)計(jì)頂部曲線(xiàn)段開(kāi)敞式溢流堰面曲線(xiàn)，采用冪曲線(xiàn)時(shí)按下式計(jì)算： 定型設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭的75%-95%計(jì)算，m； n、K 與上游壩面坡度有關(guān)的指數(shù)和系數(shù)； x、y 溢流面曲線(xiàn)的坐標(biāo)，

27、其原點(diǎn)設(shè)在顏面曲線(xiàn)的最高點(diǎn)。按85%計(jì)算，則：上游壩面鉛直：k=2,n=1.85x-y關(guān)系如下表：x012345678910y00.0680.2450.5190.8831.3351.872.4883.1853.964.812 原點(diǎn)上游曲線(xiàn)段R1=0.5Hd=5.23(m), 0.175Hd=1.83(m)；R2=0.2Hd=2.09(m), 0.276Hd=2.89(m)；R3=0.04Hd=0.42(m), 0.282Hd=2.95(m)。 堰面曲線(xiàn)與直線(xiàn)段的切點(diǎn)坐標(biāo)上游坡度垂直：A=1.096 B=0.592 a=1.1765 b=2.176直線(xiàn)段與溢流曲線(xiàn)的切點(diǎn)坐標(biāo)：1=arctan1.

28、43=55°切點(diǎn)高程 = 堰頂高程 - =199.51(m) 底部反弧段取 =0.95時(shí)，壩頂水面流速為V1H0=校核洪水位-坎頂高程=33.65(m)因?yàn)閝=80 m³/s·m,則q/V1=2.85所以 h=2.85m。又因?yàn)镽=（410）h，所以取R=6h=17.1(m)取挑射角2=20°則：圓心高程=坎頂高程+Rcos2=207.72 (m)圓心縱坐標(biāo)y0=堰頂高程-圓心高程=5.25（m）反弧段和直線(xiàn)段的切點(diǎn)坐標(biāo)：圓心坐標(biāo)：E點(diǎn)坐標(biāo)（坎頂坐標(biāo)）：離心力作用點(diǎn)坐標(biāo)：溢流壩段縱剖面示意圖 根據(jù)溢流壩的堰面曲線(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)畫(huà)出溢流壩段的縱剖面示意圖，如下：

29、 溢流壩段縱剖面示意圖三、基本組合荷載計(jì)算與穩(wěn)定分析由上述溢流剖面設(shè)計(jì)計(jì)算得知校核洪水位情況下的波浪三要數(shù)：波浪中心線(xiàn)到靜水面的高度h0=0.3m波浪高度2hl=0.98m波浪長(zhǎng)2Ll=10.23m 。因?yàn)間D/v2=9.81×4000/182=121.11m ,在20250m之間所以波高應(yīng)安轉(zhuǎn)換為累計(jì)頻率1%時(shí)的波高：2hl（1%）=0.98×1.24=1.22m 。又因?yàn)榘雮€(gè)波長(zhǎng)Ll=10.23/2=5.12<H（壩前水深H=50.8m），所以浪壓力Pl按深水波計(jì)算。作用在壩體的荷載有：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力、淤沙壓力，取1m壩長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。其中灌漿處與排水

30、處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取=0.25，水重度=9.81KN/m3,混泥土等級(jí)強(qiáng)度C10，混泥土重度24KN/m3,壩前淤沙浮容重0.95T/m3=9.5KN/ m3,水下淤沙摩擦角=18°。（1）基本組合荷載計(jì)算在CAD中繪制溢流壩段縱剖面圖，并利用面域查出一個(gè)壩段壩體面積A1=1179.90m²,壩體重心距壩踵X1=21.67m；一個(gè)閘墩面積A2=181.75 m²，閘墩重心距壩踵X2=11.93m。溢流壩段基本組合荷載計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)附表5，基本組合荷載示意圖如下： 溢流壩段基本組合荷載計(jì)算示意圖（2）抗滑穩(wěn)定分析巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)如下：巖石名稱(chēng)風(fēng)化分帶容重計(jì)算強(qiáng)度

31、fFC石灰?guī)r強(qiáng)2.16340.40.750.35石灰?guī)r半2.41790.50.80.50厚層灰?guī)r半2.7216190.60.90.70 薄層灰?guī)r半2.7014160.550.950.60由于壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好，再根據(jù)巖石物理力學(xué)特性指標(biāo)，可確定壩址開(kāi)挖巖石為薄層灰?guī)r，接觸面摩擦系數(shù)f=0.6,抗剪斷摩擦系數(shù)f=0.90,抗剪斷凝聚力C=0.7MPa=700KPa3.573.0 ，滿(mǎn)足抗滑穩(wěn)定要求。（3）上下游邊緣應(yīng)力計(jì)算根據(jù)材料力學(xué)可知，C20混凝土抗壓強(qiáng)度為20MPa，抗拉強(qiáng)度為1.97MPa

32、,所以壩體應(yīng)力滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。四、消能防沖設(shè)計(jì)鼻坎高程為：191.65m反弧半徑： R=17.1m挑射角： =20°挑距： L=L+L由上訴可知：V1=28.1 m³/s; h1=hcos=2.68m; h2= 17.15m沖刷坑深度：取沖刷坑系數(shù)為k=1.2，q=80 m³/s·m，H=225.3-190.65=34.65m所以最大沖刷坑水墊厚度：沖刷坑深度：所以：滿(mǎn)足要求3.2 地基處理與細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)3.2.1地基處理（一）壩基的開(kāi)挖在實(shí)用斷面設(shè)計(jì)中以根據(jù)地形地質(zhì)情況確定壩基面高程，擋水壩在174.5m高程處，溢流壩在170.00m處。為保持壩體穩(wěn)定，

33、壩基開(kāi)挖形狀為鋸齒形。（二）壩基的加固處理 壩基加固采用固結(jié)灌漿處理：壩基固結(jié)灌漿圍視壩基地質(zhì)條件、巖石破碎程度與壩基受力情況而定。根據(jù)本工程地形地質(zhì)條件，在壩基上、下游應(yīng)力較大的地區(qū)進(jìn)行固結(jié)灌漿外，還在地質(zhì)巖性較差的地區(qū)進(jìn)行。灌漿孔采用梅花形排列，孔距為4m，孔深8m?；康貐^(qū)15m。（三）壩基的防滲處理壩基采用帷幕防滲處理：灌漿主要施工機(jī)械采用DK300型油壓鉆機(jī)，5975mm金鋼石鉆頭造孔，鉆孔必須保證鉛直，其孔位偏差、主帷幕孔不超過(guò)10厘米。帷幕孔鉆進(jìn)時(shí)，對(duì)孔的各種情況，均應(yīng)該詳細(xì)記載，作為分析鉆孔情況的依據(jù)。若發(fā)現(xiàn)集中漏水，應(yīng)立即停止鉆，待查明滲水部位與原因并經(jīng)處理后再進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆孔

34、結(jié)束待灌、灌漿結(jié)束待加深時(shí)，孔口均應(yīng)采取妥善措施加以保護(hù)。帷幕灌漿施工順序采用分序鉆灌逐漸加密的原則，主帷幕灌漿的施工采用分三序鉆灌。即序孔孔距8.0m、序孔孔距為4.0m、序孔孔距為2.0m。帷幕灌漿采用孔口封閉，自上而下分段循環(huán)灌漿的方法施工。在地質(zhì)條件較好的壩段，亦可采用自下而上分段灌漿方法。具體由施工監(jiān)理工程師與地質(zhì)工程師確定。施工與質(zhì)量檢查請(qǐng)水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)（SL62-94）執(zhí)行。壩基與兩岸的防滲采用帷幕灌漿。帷幕在可能發(fā)生滲透變形的地段采用兩排。3.2.2細(xì)部構(gòu)造（一）壩頂構(gòu)造1. 防浪墻壩頂上游設(shè)置防浪墻。墻身采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并在壩體橫縫處留伸縮縫

35、，并設(shè)止水。墻身高度1.2m，做二四墻。2. 欄桿 壩頂下游側(cè)做欄桿，以保護(hù)行人行車(chē)的安全。3. 道路壩頂?shù)缆钒唇煌ㄒ箐佋O(shè)。路面有適當(dāng)?shù)臋M向坡度，中間比兩側(cè)稍高，利于排水，并設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施，將路面雨水排向上游或壩身排水設(shè)備中。壩頂兩側(cè)設(shè)人行道，人行道高出壩頂路面20cm。（二）分縫1橫縫橫縫垂直于壩軸線(xiàn)布置，沿壩體的整個(gè)高度將壩體分割成若干獨(dú)立壩段。其作用是減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿(mǎn)足施工要求。是永久性的，縫不灌漿，不設(shè)鍵槽，必須設(shè)止水設(shè)備。(1)、縫距取決于氣候條件、地形、地質(zhì)特點(diǎn)、壩高度、施工條件等因素。本設(shè)計(jì)取15m。(2)、縫寬 橫縫的寬度保證壩段在氣溫變化和地基不均勻

36、沉陷時(shí)能夠自由變形。取2cm。縫用有伸縮性的瀝青瑪碲脂填充。(3)、止水設(shè)備 適應(yīng)橫縫開(kāi)或閉合的伸縮性以與日后補(bǔ)強(qiáng)的可能性。設(shè)置防滲瀝青井，第二道止水片采用橡膠片，兩端插入深度25cm，下部深入基巖50cm，上部深到最高水位以上。 第一道止水片距上游面2.0m，以后各道止水設(shè)備間的距離為1.0m。 瀝青井采用方形，尺寸為20cm20cm.后澆壩段一側(cè)用預(yù)制混凝土塊構(gòu)成。預(yù)制塊高1.5m，厚10cm。在橫縫止水設(shè)備下游設(shè)排水孔。設(shè)帶爬梯的檢查井，截面為1.2m×0.8m，井設(shè)休息臺(tái)，并與檢查廊道相通。2縱縫縱縫是為適應(yīng)混凝土的澆筑能力和施工期混凝土的散熱而設(shè)置的臨時(shí)縫?？v縫必須在水庫(kù)蓄

37、水前，混凝土充分冷卻收縮的條件下進(jìn)行灌漿，使壩成為整體。本設(shè)計(jì)壩型澆筑面積不大，不設(shè)縱縫。3水平縫用薄層澆筑法，層厚為3m。（三）排水壩體排水是在上游防滲層之后，沿壩軸線(xiàn)方向布置一排豎向排水管。管距一般為3m。（四）廊道碾壓混凝土壩壩體盡量少設(shè)廊道和孔洞。3.3.3電站廠(chǎng)房的布置和設(shè)計(jì)一、廠(chǎng)房布置原則1、應(yīng)綜合考慮自然條件、樞紐布置、對(duì)外交通、廠(chǎng)房進(jìn)水方式等因素，使廠(chǎng)房各部分與樞紐其他建筑物互相協(xié)調(diào)，避免或減少干擾。2、既要照顧廠(chǎng)區(qū)各組成部分的不同作用和要求，也要考慮到他們的聯(lián)系與配合，要統(tǒng)籌兼顧，共同發(fā)揮作用。3、應(yīng)充分考慮施工條件、施工程序、施工導(dǎo)流方式的影響，并盡量為施工期間利用已有鐵路

38、、公路 、水路等創(chuàng)造條件，還應(yīng)考慮電站的分期施工提前發(fā)電、邊施工邊創(chuàng)造有利的施工和運(yùn)行條件。4、應(yīng)保證廠(chǎng)區(qū)所有設(shè)備和建筑物都是安全可靠的。5、盡量少破壞天然綠化。6、在滿(mǎn)足運(yùn)行可靠、檢修方便的前提下，應(yīng)采用混泥土工程量最少、投資最省、效益最高的方案。二、廠(chǎng)區(qū)布置形式1、主廠(chǎng)房主廠(chǎng)房是廠(chǎng)區(qū)的核心，其位置選擇在水利樞紐總體布置中進(jìn)行，除注意廠(chǎng)區(qū)各組成協(xié)調(diào)外，好應(yīng)考慮下列因素：(1)、盡量減少壓力水管的長(zhǎng)度。因此主廠(chǎng)房盡量靠近擋水壩。(2)、尾水渠盡量遠(yuǎn)離溢洪道或泄洪洞，防止水位波動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行不利。(3)、主廠(chǎng)房地基條件要好，對(duì)外交通和出線(xiàn)方便，并不受施工導(dǎo)流干擾。根據(jù)樞紐地形，本設(shè)計(jì)選擇壩后式廠(chǎng)房

39、布置形式。壩后式廠(chǎng)房與整個(gè)樞紐緊密相連。廠(chǎng)房位置設(shè)于右岸擋水壩后。原因是右岸有二級(jí)平臺(tái)且地基為硅質(zhì)灰?guī)r、堅(jiān)硬，承壓力較高，又因?yàn)榻煌ü范疾贾迷谟野丁?、副廠(chǎng)房本工程副廠(chǎng)房位置選擇在主廠(chǎng)房的上游側(cè)，原因是主廠(chǎng)房的上游側(cè)比較開(kāi)闊、通風(fēng)采光條件好，運(yùn)行管理比較方便，電纜也較短，在結(jié)構(gòu)上與主廠(chǎng)房連成一體，造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。3、主變壓器場(chǎng)和開(kāi)關(guān)站的布置布置原則：(1)、盡量靠近廠(chǎng)房，以縮短發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)長(zhǎng)度，減小電能損失和故障機(jī)會(huì)，并滿(mǎn)足防火、防爆、防雷、防水霧和通風(fēng)冷卻的要求，安全可靠。(2)、盡量與安裝間在同一高程上，便于主變壓器運(yùn)輸、安裝和利用軌道推進(jìn)廠(chǎng)房的安裝間進(jìn)行檢修。(3)、變壓器的運(yùn)輸和高壓側(cè)

40、出線(xiàn)要方便，且變壓器之間要留必要空間。(4)、高程應(yīng)高于下游最高洪水位，且四周設(shè)置排水溝。本工程的主變壓器場(chǎng)和高壓升壓站為露天式布置，主變壓器場(chǎng)位于廠(chǎng)房上游與主廠(chǎng)房和副廠(chǎng)房同高，高程均為189.90m，主變壓器場(chǎng)設(shè)有兩臺(tái)SJ7500/28.5/6.3主變壓器，一臺(tái)SJ560/10/6.3近區(qū)變壓器。高壓升壓站位于下游右岸緊靠廠(chǎng)房的二級(jí)平臺(tái)上，面積為50×30（長(zhǎng)×寬），高程為220.00m。三、機(jī)電設(shè)備1.水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)的容(1)、根據(jù)水能規(guī)劃推薦的電站總?cè)萘看_定機(jī)組的臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量；(2)、選擇水輪機(jī)的型號(hào)與裝置方式；(3)、確定水輪機(jī)的的轉(zhuǎn)輪直徑、額定出力、同步轉(zhuǎn)速、安

41、裝高程等基本參數(shù)；(4)、繪制水輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(xiàn)；(5)、確定蝸殼、尾水管的型式與它們的主要尺寸，以與估算水輪機(jī)的重量和價(jià)格；(6)、選擇調(diào)速器設(shè)備；(7)、結(jié)合水電站的運(yùn)行方式和水輪機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擬定設(shè)備定購(gòu)技術(shù)條件。2、水輪機(jī)的選型設(shè)計(jì)(1)、本電站由于缺乏典型負(fù)荷，故未編制負(fù)荷圖，也未進(jìn)行電力電量平衡計(jì)算。裝機(jī)容量的選擇，以充分利用水能為原則，并考慮機(jī)組制造等情況，最后確定選用金城江水力發(fā)電設(shè)備廠(chǎng)的產(chǎn)品，電站裝機(jī)容量4×3200KW。根據(jù)水能計(jì)算得出最高水頭43m，最低水頭24m，設(shè)計(jì)水頭30.5m，單機(jī)引用流量12.6m3/s,保證出力2620KW，多年平均發(fā)電量65.5百

42、萬(wàn)度，年利用小時(shí)5600。(2)、本電站裝機(jī)容量4×3200KW，水輪機(jī)型號(hào)HL123-LJ-140，發(fā)電機(jī)型號(hào)TS-325/36-20。水輪機(jī)安裝高程187.16m，安裝間高程189.00m，廠(chǎng)安裝一臺(tái)30/5噸電動(dòng)橋式起重機(jī)，跨度10.1m。兩臺(tái)SJ-7500/28.5/6.3主變壓器，近區(qū)變SJ-560/10/6.3一臺(tái)。3、尾水管型式與主要尺寸本設(shè)計(jì)選擇尾水管型式為彎肘形。其尺寸詳見(jiàn)廠(chǎng)房橫剖面圖。4、水輪發(fā)電機(jī)組配套根據(jù)選定的水輪機(jī)型號(hào)與各特性參數(shù)、出力、轉(zhuǎn)速、工作水頭選用配套的發(fā)電機(jī)，確定電站的裝機(jī)容量。通常根據(jù)機(jī)組臺(tái)數(shù)與效率的關(guān)系確定機(jī)組臺(tái)數(shù)。機(jī)組臺(tái)數(shù)越少，平均效率越低。

43、但機(jī)組臺(tái)數(shù)過(guò)多，對(duì)水電站運(yùn)行效率增加的效果不顯著。本設(shè)計(jì)選擇4臺(tái)機(jī)組。四、主要附屬設(shè)備選擇1、調(diào)速器根據(jù)水輪機(jī)的出力、工作水頭與有關(guān)的特性參數(shù)，計(jì)算所需的調(diào)速功（工作容量）以與機(jī)組調(diào)節(jié)保證，突出導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間，選定調(diào)速器型號(hào)規(guī)格。（1）、調(diào)節(jié)器的主要設(shè)備調(diào)速器的主要設(shè)備包括調(diào)速柜、油壓設(shè)備和接力器三部分。（2）、調(diào)速器選擇的一般原則:根據(jù)水輪機(jī)的出力和水頭等有關(guān)參數(shù)，對(duì)中小型機(jī)組，確定出所需的調(diào)速功；對(duì)大型機(jī)組，確定出接力器直徑和容量、主配壓閥直徑與壓力油箱（罐）的總?cè)莘e，從而選出相應(yīng)的調(diào)速器。對(duì)于大型水電站與中小型水電站中容量相對(duì)較大、在小電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)頻任務(wù)、單機(jī)帶孤立負(fù)荷的運(yùn)行方式、對(duì)電能品

44、質(zhì)要求較高或在系統(tǒng)中有較大沖擊負(fù)荷的電站，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)品質(zhì)好、自動(dòng)化程度高的調(diào)速器。當(dāng)機(jī)組引水管道較長(zhǎng)，有可能在壓力管道產(chǎn)生較大水擊負(fù)荷的電站，應(yīng)選擇調(diào)節(jié)規(guī)律較好的調(diào)速器，以減少水擊壓力。對(duì)于容量較小、在系統(tǒng)中地位不重要、經(jīng)常承擔(dān)基荷的機(jī)組，宜選用調(diào)節(jié)方式簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜的調(diào)速器以節(jié)省投資。選擇調(diào)速器應(yīng)考慮和相關(guān)設(shè)備的功能匹配和協(xié)調(diào)，避免高端產(chǎn)品和低端產(chǎn)品結(jié)合，通訊不通暢，利用率不高造成不必要的浪費(fèi)。（3）、中小型調(diào)速器的調(diào)速功估算經(jīng)驗(yàn)公式： A=（2025）Q=（2025）×12.60=19552444 （kg·m）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合型譜選擇合適類(lèi)型的調(diào)速器。本設(shè)計(jì)

45、選擇YT3000型。2、起重吊車(chē) 所吊運(yùn)的最重部件為發(fā)電轉(zhuǎn)子，根據(jù)所吊運(yùn)的最重部件，選用30/5噸的電動(dòng)橋式吊車(chē)，跨度L=10.1m。五、廠(chǎng)房部布置水輪發(fā)電機(jī)組與其附屬設(shè)備的廠(chǎng)布置，是廠(chǎng)房設(shè)計(jì)的主要容之一，包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、調(diào)速器與其它附屬設(shè)備在廠(chǎng)的合理位置，布置形式、工作通道主副廠(chǎng)房的屏幕尺寸應(yīng)兼顧緊湊、合理、安裝、運(yùn)行、檢修方便安全、投資等等。水電站的主廠(chǎng)房是安裝水輪發(fā)電機(jī)組與其輔助設(shè)備的場(chǎng)所，根據(jù)設(shè)備布置的需要通常在高度方向上分為數(shù)層。廠(chǎng)房部部長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)機(jī)電布置、設(shè)備安裝、檢修與運(yùn)行要求結(jié)合水工結(jié)構(gòu)布置統(tǒng)一考慮。1、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置發(fā)電機(jī)層為安放水輪發(fā)電機(jī)組與輔助設(shè)備和儀表表盤(pán)的場(chǎng)地，也

46、是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī)組、監(jiān)視儀表的場(chǎng)所。主要設(shè)備有發(fā)電機(jī)、調(diào)速器、主變檢修坑、機(jī)旁盤(pán)、樓梯、吊物孔等。（1）、機(jī)旁盤(pán)與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠(chǎng)房的上游墻。（2）、調(diào)速器與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車(chē)的工作圍之。（3）、勵(lì)磁盤(pán)為控制勵(lì)磁機(jī)運(yùn)行而設(shè)置，布置在發(fā)電機(jī)近旁。（4）樓梯每隔一段距離需要設(shè)置一個(gè)樓梯，一般兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)。由發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)層設(shè)兩個(gè)樓梯，分設(shè)在主廠(chǎng)房的兩端，便于運(yùn)行人員到水輪機(jī)層巡視和操作，與時(shí)處理事故。樓梯不能破壞發(fā)電機(jī)層樓板的梁格系統(tǒng)。（5）、吊物孔在吊車(chē)起吊圍設(shè)供安裝檢修的吊物孔，以溝通上下層之間的運(yùn)輸，布置在既不影響交通又不影響設(shè)備布置的地方，其大

47、小與吊運(yùn)設(shè)備的大小相適應(yīng)，平時(shí)用鐵蓋板蓋住。2、水輪機(jī)層設(shè)備布置水輪機(jī)層是發(fā)電機(jī)層以下、蝸殼大塊體混凝土以上的這部分空間。一般布置調(diào)速器的接力器、水力機(jī)械輔助設(shè)備（如油、氣、水管路）、電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)、中性點(diǎn)引出線(xiàn)、接地等）、廠(chǎng)用電的配電設(shè)備。（1）、調(diào)速器三接力器位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機(jī)蓋頂連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處，因?yàn)樵撎幍幕炷梁穸茸畲蟆＃?）、電氣設(shè)備發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)和中性點(diǎn)側(cè)都裝有電流互感器，一般安裝在風(fēng)罩外壁或機(jī)墩外壁上。小型水電站一般不設(shè)專(zhuān)門(mén)的出線(xiàn)層引出母敷設(shè)在水輪機(jī)層上方，而各種電纜架設(shè)在其下方。水輪機(jī)層比較潮濕，對(duì)電纜不利，對(duì)發(fā)電機(jī)引出母線(xiàn)要加裝保護(hù)網(wǎng)。（3）

48、、油、氣、水管道一般沿墻敷設(shè)布置在溝。管道的布置應(yīng)與使用和供應(yīng)地點(diǎn)相協(xié)調(diào)，同時(shí)避免與其他設(shè)備相互干擾，且與電纜分別布置在上下游側(cè)，防止油、氣、水滲漏對(duì)電纜造成影響。（4）、水輪機(jī)層上、下游側(cè)設(shè)必要過(guò)道。過(guò)道寬度為1.5m，水輪機(jī)機(jī)墩壁上設(shè)進(jìn)人孔，寬度為1.2m，高度2.0m。3、蝸殼層的布置蝸殼層除過(guò)水部分外，均為大體積混凝土。（1）、進(jìn)人孔在下部塊體結(jié)構(gòu)中要設(shè)有通向蝸殼和尾水管的進(jìn)人孔，并設(shè)置通道。進(jìn)人孔直徑為0.6m，進(jìn)人通道尺寸1.5×1.0m。（2）、檢查、排水廊道在蝸殼層以下的下游側(cè)設(shè)檢查、排水廊道，作為運(yùn)行人員進(jìn)入蝸殼、尾水管檢查的通道。（3）、集水井位于全廠(chǎng)最低處。（4

49、）、排水泵室布置在集水井的上層，有樓梯、吊物孔與水輪機(jī)層連接。4、安裝間的布置安裝間設(shè)在主廠(chǎng)房的右側(cè)，地面高程與發(fā)電機(jī)層地面高程同高，長(zhǎng)度取一個(gè)機(jī)組段長(zhǎng)度，其面積可以滿(mǎn)足一臺(tái)機(jī)組安裝與檢修的需要。上游側(cè)設(shè)有2.5×3.0m的吊物孔，蓋有承重板。下游側(cè)設(shè)有5.0m×8.0m的變壓器坑，上鋪承重板。安裝間進(jìn)廠(chǎng)大門(mén)為6.0m×6.0m。5、尾水平臺(tái)與尾水閘門(mén)室布置由于選擇的尾水管出口寬度為4.4m，小于10m,則不需設(shè)置單支墩。即每個(gè)尾水出口只設(shè)一孔出口。電站共設(shè)兩套尾水閘門(mén)。用一臺(tái)2×5t移動(dòng)式啟閉機(jī)操作。在1號(hào)和4號(hào)機(jī)組尾水閘墩的高程處設(shè)兩個(gè)尾水閘門(mén)室，存

50、放尾水閘門(mén)。根據(jù)尾水管的長(zhǎng)度、吊運(yùn)閘門(mén)與交通要求。尾水平臺(tái)的寬度取3.2m,高程與發(fā)電機(jī)層樓板與回車(chē)場(chǎng)地面高程一樣。六、主廠(chǎng)房高程與平面尺寸（一）廠(chǎng)房高度1、水輪機(jī)安裝高程r水輪機(jī)安裝高程為r =181.4m2、尾水管底板高程ww = r b0/2-h= 181.4-0.365/2-3.36=177.86 m式中：h尾水管高度取3.36m。3、廠(chǎng)房基礎(chǔ)開(kāi)挖高程FF = w -S= 177.86-1.5= 176.36 m式中：S尾水管底板厚度初設(shè)階段，巖基S=1.02.0m；土基S=34m，此處S取1.5m。4、水輪機(jī)層地面高程11 =r +=181.4+1.0+1.0=183.4m式中：金屬

51、蝸殼的保護(hù)層，取1.0m 蝸殼進(jìn)口半徑，取1.0m5. 發(fā)電機(jī)裝置高程G G =1+h孔+h梁=183.4+2+1=186.4m式中：h孔進(jìn)人孔高，取2m h梁進(jìn)人孔頂部混凝土厚度，取1m6. 發(fā)電機(jī)層樓板高程2 2 =G +3.5=186.4+3.5=189.9m (3.5為G層高)7. 起重機(jī)（吊車(chē)）的安裝高程c c=發(fā)電機(jī)層地面高程+發(fā)電機(jī)層樓板到吊車(chē)軌頂高度 發(fā)電機(jī)層樓板到吊車(chē)軌頂高度，根據(jù)吊車(chē)吊運(yùn)最長(zhǎng)部件的方式、外形尺寸與安全距離確定。 發(fā)電機(jī)層樓板到吊車(chē)軌頂高度Z=a+Hm+e+h式中： a為垂直向安全距離，不小于0.3m ,本工程取1.0m Hm最長(zhǎng)部件長(zhǎng)度，為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的高度，

52、4.3me 吊鉤吊索連接距離，一般為1.21.5m，本工程是使用剛性釣具可縮短到0.81.0m，故e=1.0mh吊鉤極限位置時(shí)，吊鉤中心到吊車(chē)軌頂?shù)母叨?，由產(chǎn)品目錄查得，一般為1.21.3m，本工程為1.3 m注意：吊運(yùn)最長(zhǎng)部件時(shí)與周?chē)ㄖ锱c設(shè)備間，應(yīng)有不小于0.4m的安全距離，本工程取0.5m。Z=a+Hm+e+h=1.0+4.3+1.0+1.3=7.6m所以：C=189.9+7.6=197.5m8、屋頂高程R=屋面大梁高度+屋面板厚度+屋面保溫防水層厚度 =0.7+0.12+0.184 =1.004m R=C+ =197.5+3.5+1.5+1.004=203m式中：軌頂?shù)降踯?chē)上小車(chē)高度

53、，m 檢修吊車(chē)所需的高度，0.5m9、安裝間樓板高程 與安裝間的地面高程同高，為189.90m。10、廠(chǎng)房高度 R-F=203-177.36 =25.64m（二）廠(chǎng)房長(zhǎng)度1、機(jī)組段長(zhǎng)度（1）、按蝸殼尺寸控制計(jì)算 機(jī)組段長(zhǎng)度=蝸殼最大寬度+蝸殼間混凝土厚度=5.102+2.5 =7.102m（2）、按尾水管尺寸控制計(jì)算 機(jī)組段長(zhǎng)度= 尾水管出口寬+尾水閘墩厚度=2.74+2.5= 5.24（3）、按發(fā)電機(jī)尺寸和設(shè)備布置控制計(jì)算 機(jī)組段長(zhǎng)度= 發(fā)電機(jī)定子外徑+2×風(fēng)道寬+風(fēng)道間過(guò)道寬 = 2.0+2×1.5+2.5=7.5m根據(jù)以上分析，機(jī)組段長(zhǎng)度取7.5m已經(jīng)足夠。由于廠(chǎng)房上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制