2023年jb坝后式水电站设计及吊车梁配筋计算527.docx

目 录 中文 英文 North China University of Water Resources and Electric Power 1 目 录 4 摘 要 7 1根本资料 1 根本数据 1 设计水位与设计流量 1 地震级别 1 风速和吹程 1 主坝最大泄量 2 装机容量 2 工程等别确实定 2 关键建筑物级别 2 2水电站开发方式及整体布置 3 确定水电站开发方式 3 确定坝区枢纽布置 3 坝轴线选择 3 坝型选择 3 枢纽布置 3 3水轮机选择 4 特征水头确实定 4 水轮机型号大小及其装置 4 水轮机使用的参数大小 4 水轮机型号选择 4 使用装置 4 对水轮机的参数大小进行运算 5 3.3.1 HL180型水轮机参数计算 5 3.3.2 HL160型水轮机关键参数大小 7 3.3.3 HL180型水轮机及HL160型水轮机两种方法的比较 9 设计蜗壳方案 9 选择蜗壳型方案 9 蜗壳的水力大小 9 蜗壳的外轮廓尺寸确定 10 尾水管的设计方法 12 尾水管的可选形式 12 弯肘尾水管的尺寸大小 12 3.6 发电机选择过程 14 3.7 调速器计算 16 3.7.1 选择适宜的调速器 16 3.7.2 选择油压装置 16 3.7.3 调速设备的选择 16 选择接力器的过程 17 4.水力发电站引水系统设计 19 4.1 进水口设计方法 19 选择适宜的进水口 19 进水口的外形 19 进水口的高程计算 19 进口设备 20 压力管道的计算 20 4.2.1 压力管道的布置 21 4.2.2 选择适宜的压力管道的直径 21 4.2.3 调节保证计算 21 4.2.4 压力管道的结构设计及稳定计算 21 4.2.5 防止地下埋管而发生失稳 23 5.水电站厂房设计 24 选择适宜的起重设备 24 选择适宜的吊车形式 24 主要工作参数的选择 24 确定厂区枢纽布置 24 设计主厂房平面 24 主厂房的上部轮廓 25 主厂房的下部轮廓 27 主厂房的剖面设计方式 28 水轮机安装高程的计算方法 28 尾水管底板的高程计算方法 28 主厂房根底开挖高程的计算方法 29 5.4.4 水轮机层地面高程的计算方法 29 发电机定子安装高程的计算方法 29 发电机层楼板高程的计算方法 30 吊车轨顶高程的计算方法 30 5.4.8 屋顶高程的计算方法 30 5.4.9 厂房总高度的计算方法 31 副厂房的布置与设计 31 荷载确实定 33 静荷载 33 动荷载 33 吊车梁的内力计算 35 承受移动竖向轮压作用的内力计算 35 受横向水平刹车力的内力计算 37 配筋计算 38 弯矩作用下的配筋计算 38 剪力作用下的箍筋配算 39 扭矩作用下的配筋计算 40 校核验算 44 挠度的验算 44 裂缝宽度验算 44 XJB坝后式水电站设计及吊车梁配筋计算 摘 要 在金沙江整个体系的开发过程中，坝后式水力发电站是属于最后的一级，所处四川省和云南省的中间，水力发电站的上游就是金沙江。金沙江的左侧就是宜宾县儿金沙江的右侧就是水富县。本设计的任务是XJB水电站的厂房设计，设计内容包含XJB水电站的整体布置和水轮机选择以及引水系统设计和厂房设计。本水电站的整体布置中采取中坝线，混凝土重力坝方案，电站枢纽布置中，主要有大坝，副坝、引水隧洞和发电厂局部。引水系统按照两条引水隧洞和四条压力钢管安置，设有两道闸门，厂房为地面式布置。水轮机选择局部主要包含水轮机选型设计和蜗壳设计、尾水管设计以及发电机选择和调速器设计。尺寸主要通过定量分析获得，水轮机型号为HL160型，五台机组；蜗壳为金属蜗壳，平顶梯形断面；尾水管为弯肘型；发电机型号为SF800；调速器型号为电气液压型。引水系统设计包含进水口设计、调压室设计以及压力管道设计、有压引水隧洞设计，主要通过定性及定量分析确定型式的选择以及相关尺寸。电站厂房的设计主要包含确定厂房平面尺寸和剖面尺寸，以及对副厂房进行定性选择。最后，便可画出主厂房的平面布置图、横剖面设计图。 关键词：水电站厂房；水轮机；引水系统 Design of XJB dam type hydropower station and calculation of crane beam reinforcement Abstract The XJB hydropower station is the last step of the Jinsha River cascade development. The dam site is located at the lower reaches of the Jinsha River at the junction of Sichuan and Yunnan. The left bank is in Yibin County, Sichuan Province and the right bank is Shuifu County in Yunnan Province. The task of this design is the design of the plant of the XJB hydropower station. The design includes the overall layout of the XJB hydropower station and the selection of the turbine, as well as the design of the diversion system and the design of the plant. The overall arrangement of the hydropower station adopts the Zhongba Line, the concrete gravity dam scheme, and the layout of the power station hub. The main dams include dams, auxiliary dams, diversion tunnels and power plant sections. The water diversion system is arranged in accordance with two diversion tunnels and four pressure pipes, with two gates, and the workshop is ground-based. The turbine selection section mainly includes turbine selection design, volute design, draft tube design, generator selection and governor design. The size is mainly obtained through quantitative analysis. The hydraulic turbine model is HL160 type, with five units; the volute is a metal volute; the flat-topped trapezoidal section; the draft tube is an elbow type; the generator model is SF800; the governor model is WTZ- 250-6.4 Electro-hydraulic type. The design of the water diversion system includes inlet design, surge tank design, pressure pipeline design and pressure diversion tunnel design. The selection of the type and related dimensions are mainly determined by qualitative and quantitative analysis. The design of the power station plant mainly includes the determination of the plane dimensions and profile dimensions of the workshop, as well as the qualitative selection of the auxiliary building. Finally, the floor plan and cross section design of the main building can be drawn. Key words：Hydropower plant; water turbine; water diversion system 设计说明书 1根本资料 向家坝所处四川省和云南省的中间，水力发电站的上游就是金沙江。金沙江的左侧就是宜宾县儿金沙江的右侧就是水富县。水力发电站和四川省宜宾市两者相距不是很远，大约为左右，而水力发电站和云南水富县之间的距离远远小于前者，其间距仅。同时由于水力发电站的地理优势，它到四川省的最短距离为；到武汉最短距离还不到一千米。建造和维修水力发电站的任务是以发电为根底，兼顾溪洛渡水电站导航，防洪，灌溉，拦沙和监管条件。考虑到四川和重庆两省的电力需求，电站主要供应中国东部和中部地区。 XJB水电站枢纽由拦河大坝、左岸坝后厂房、右岸地下厂房、泄洪沉沙厂、两侧灌溉水口和左岸垂直升船机组成。拦河坝是一种普通的混凝土重力 坝，坝顶高程384米，坝顶长度909.26米。垂直升船机位于坝后厂房的左侧，它的设计符合六级导航通道的标准。最大举升高度为114.2米，它的设计目的是每年在大坝上运输112吨货物，年客运量为40万人次，可以通过2×500吨的船队。灌溉取水口安排在河两岸非溢流坝上，每年取水量为16.07亿立方米。 XJB水库正常蓄水位380米，死水位270米，调节库容9.03亿立方米，水库总库容51.63亿立方米，可进行不完全年调节。该工程于2022年4月开始筹建，主体工程于2023年10月开工建设，2023年竣工投产，总建设期约9年零6个月。按2022年价格水平计算，工程总静态投资额达355.90亿元。XJB水电站建设条件良好，总体效益可观，经济指标优越，它是西电东送的中坚力量。 大坝控制的流域面积为45.88万平方米，总库容量为51.85亿立方米。混凝土重力坝的最大坝高为161米，坝顶长度为897.484米，泄水坝段长232米，最大泄量为48480 立方米每秒，装机容量为600万千瓦。消能工为中—表孔交叉间隔布置的底流消能形式，消力池长228米，分为两个区域，中导墙厚度10米，高度54米(235.0-289.0)，沿水流方向每隔24米提供一个结构接头。 设计水位与设计流量 正常蓄水位380m，下游相应水位257m；设计洪水位382m，下游水位254mm，下游水位296m。 地震级别 XJB坝址区地震根本强度为7度，设计中不考虑地震的荷载。 风速和吹程 ，最大风速主要出现在冬季，与风向相对应的最大风速主要为偏北或偏南。 所以设计情况为26m/s；校核情况为32