水电站输水系统设计理论与工程实践第二章
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水电站课程设计任务书及指导书引水式水电站引水系统设计(供水工专业用)水利工程系2019.05.01设计任务书一目的和作用课程设计是工科院校学生在校期间一个较为全面性、总结性、实践性的教学环节。
它是学生运用所学知识和技能,解决某一工程问题的一项尝试。
通过本次课程设计使学生巩固、联系、充实、加深、扩大所学基本理论和专业知识,并使之系统化;培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神;培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法,在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到一定的锻炼和提高。
二基本资料梯级开发的红旗引水式水电站,电站的主要任务是发电,并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。
电站建成后投入东北主网,担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量,同时兼向周边地区供电。
该电站水库库容较小,不担任下游防洪任务,工程按二等Ⅱ级标准设计。
经比较分析,该电站坝型采用混凝土重力坝,厂房型式为引水式,安装4台水轮发电机组。
引水系统的布置应考虑地形、地址、水力及施工条件,考虑到常规施工技术条件,引水隧洞洞泾不宜超过12m。
因此,引水系统采用两条引水隧洞,在隧洞末端各设置一个调压室,从每个调压室又各伸出两条压力管道,分别给4台机组供水。
供水方式为单元供水,管道轴线与厂房轴线相垂直,水流平顺,水头损失小。
经水能分析,该电站有关动能指标为:水库调节性能年调节装机容量 16万kw (4台×4万kw)水轮机型号HL240 额定转速107.1r/min校核洪水位(0.1%)194.7m 设计洪水位(1%)191.7m正常蓄水位191.5m 死水位190m最大工作水头38.1 m 加权平均水头36.2 m设计水头36.2 m 最小工作水头34.6 m平均尾水位152.0 m 设计尾水位150.0 m发电机效率 96%-98%单机最大引用流量 Q max=124.91m3/s引水系统长度约800m三试根据上述资料,对该电站进行引水系统的设计,具体包括进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等建筑物的布置设计与水电站的调节保证计算等内容。
抽水蓄能电站输水系统设计抽水蓄能电站是一种利用水能进行储能的电站,通过将水从低处抽到高处的水库中储存,待需要释放能量时再将储存的水释放到下方,通过水轮发电机将水能转化为电能。
而抽水蓄能电站输水系统设计则是该电站的重要组成部分之一,它的设计是否合理直接关系到电站的运行效率和稳定性。
一、输水系统设计的基本原则1. 稳定性原则输水系统的设计必须保证输水的稳定性,不论是在储水还是在释放水的过程中都必须保证输水系统的稳定性。
在储水过程中,要保证输水管道的密封性,避免水分泄漏导致能量损失;在释放水过程中,要保证输水管道的承压能力和流量稳定性,确保水能顺利转化为电能。
2. 高效原则输水系统的设计要尽可能提高输水的效率,减少能量的损失。
要采用流程优化的设计,减少输水管道的阻力,选择合适的输水泵和管道材质,尽可能减少输水过程中的摩擦损失和水能转化中的损失。
输水系统的设计必须保证其在长时间运行中的可靠性。
要选择高质量的输水设备和材料,进行细致的施工方案设计和严格的质量控制,确保输水系统在长期运行中不会出现泄漏、损坏等问题。
1. 输水管道设计输水管道是输水系统的核心部分,它的设计直接影响到输水的稳定性和效率。
在输水管道的设计中,需要考虑管道的直径、材质、长度、坡度等因素,以保证输水的稳定性和高效性。
还需要考虑输水管道的承压能力和防腐蚀性能,以保证输水系统的可靠性。
3. 输水控制系统设计输水控制系统是输水系统的智能化管理部分,它的设计直接关系到输水系统的智能化程度和自动化程度。
在输水控制系统的设计中,需要考虑控制系统的稳定性、可靠性、自动化程度,以保证输水系统的智能化管理和长期稳定运行。
以某抽水蓄能电站输水系统设计为例,该电站位于山区,地势起伏大,水能资源丰富。
在输水系统设计中,首先对输水管道进行了细致的设计和优化,选择了直径适中、材质优良、坡度合理的输水管道,并设计了合适的支架和固定装置,保证了输水管道的稳定性和可靠性。
水电站输水系统设计理论与工程实践Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】水电站输水系统设计与工程实践第二章水电站输水系统体型设计第一节进水口一、进水口功能、组成和分类水电站进水口至少应具备如下三方面的功能:按照水电站机组引用流量的需要向输水道供水;阻止泥沙和污物进入进水口;能够中断水流。
为了满足上述功能的要求,进水口建筑物的组成一般包括:拦沙坎、拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。
对于有压输水系统,进水口还应设置充水孔和通气孔。
对于含沙、挟污和冰冻河流上的进水口应设置防沙、防污和防冻等附属设施。
进水口常规的固定设备一般有:拦污栅、闸门、启闭机、清污机和观测仪器。
水电站进水口型式,按照进水口位置和引水管道布置分为坝式进水口、河岸式进水口和塔式进水口三种;在各种进水口型式中,按水流条件又可分为深式进水口和开敞式进水口(包括河床式电站的坝式进水口)两类。
而每一种进水口又可根据其结构特点分为不同型式,如河岸深式进水口的结构型式有岸塔式、竖井式、岸坡式等等。
(一)坝式进水口图2-1 柘溪水电站进水口剖面图图2-2 丹江口水电站进水口剖面图图2-3 新安江水电站进水口剖面图图2-4 三峡水电站进水口剖面图图2-5 岩滩水电站进水口剖面图图2-6 新丰江水电站进水口剖面图图2-7 凤滩水电站进水口剖面图(二)河岸式进水口图2-8 湖南镇水电站进水口剖面图图2-9 碧口水电站进水口剖面图图2-10 鲁布革水电站进水口剖面图(三)塔式进水口图2-11 古田一级水电站进水口剖面图 图2-12 二滩水电站进水口剖面图图2-13 小浪底水电站进水口剖面图二、进水口位置选择与设置高程坝式进水口依附于大坝,只要坝轴线选定,进水口位置就基本确定。
因此,进水口位置选择是针对河岸式和塔式进水口而言的。
河岸式进水口最好能从水库、河流中直接取水。
若通过引水渠取水,要求引水渠不宜太长,以减小水头损失和避免不稳定流影响;进水口应置于整体稳定的岩基上,尽量避免高边坡开挖量,以降低工程造价。
水力发电厂实习报告范文
一、前言
本次实习是在某水力发电厂进行的,为期两周。
通过这次实习,我对水力发电厂的运行、发电流程和设备有了更深入的了解。
以下是我对本次实习的总结和体会。
二、实习内容
1. 水力发电厂概况
该水力发电厂位于山区河流,使用的是水轮发电机组。
在实习期间,我们学习了水力发电厂的基本情况和工作原理,包括水电站的结构和构造、发电机组的组成和工作原理、变压器和电缆的作用以及自动化控制系统等。
通过学习,我更深入了解了水力发电的流程和各个设备的作用。
2. 发电流程
在发电厂的实际操作中,我们了解了水流的引导和调节、水力发电机组的运行过程以及发电厂的运行管理。
我们在一天的工作中,观察了水流的流向和水轮机的运转情况,对水流的控制方法和维护作业流程有了更加深入的认识。
3. 设备的维护和保养
在实习期间,我们还参观了水力发电机组的运行状态,了解了设备的维护和保养方法。
我们参观了厂房内的发电机组设备,了解了机组设备的构造和组成,以及设备的日常保养和维修方法。
三、实习体会
通过这次实习,我深入了解了水力发电厂的工作和运行原理,了解了机组的组成和设备的作用,更加深刻了解了水力发电的流程和工程实现,学到了很多知识和技能。
同时,我也认识到通过实习可以更好地了解自己的兴趣和职业发展方向,这对我以后的学习和工作将产生重要的影响。
四、总结
通过这次实习,我学到了很多知识和技能,同时也认识到了自己的不足和需要改进之处。
在以后的学习和工作中,我将继续努力学习和提高自己的能力和专业水平,为了在未来的职业生涯中有更好的发展和实现自己的理想。
一、实习时间2023年7月15日——2023年7月25日二、实习地点江西省上饶市玉山县某水电站三、实习目的本次实习旨在让我深入了解水力工程的基本原理、水电站的构造与运行管理,以及现场施工的流程和技术要求。
通过实习,我希望能够将理论知识与实践相结合,提高自己的专业素养和实际操作能力。
四、实习内容1. 水电站概况首先,我们参观了水电站的整体布局,了解了其地理位置、水源条件、装机容量等基本信息。
随后,我们学习了水电站的各个组成部分,包括大坝、引水系统、发电厂房、尾水渠等。
2. 大坝工程在实习过程中,我们重点了解了大坝的构造与功能。
大坝是水电站的核心组成部分,其主要作用是拦截水源,形成水库,为发电提供水源。
我们参观了不同类型的大坝,如重力坝、拱坝等,并学习了其设计原理和施工方法。
3. 引水系统引水系统是水电站的重要组成部分,其主要功能是将水库中的水源引入发电厂房。
我们学习了引水隧洞、引水渠等结构的设计与施工技术,并了解了其运行维护的相关知识。
4. 发电厂房发电厂房是水电站的心脏部位,我们参观了发电厂房的内部结构,学习了水轮发电机组的工作原理和运行维护技术。
同时,我们还了解了调速器、励磁系统等辅助设备的作用。
5. 尾水渠尾水渠是水电站的重要组成部分,其主要作用是将发电后的尾水排出。
我们学习了尾水渠的设计与施工技术,以及其对水电站运行的影响。
6. 现场施工在实习过程中,我们还参观了水电站的施工现场,了解了施工过程中的各个环节,如土方开挖、混凝土浇筑、设备安装等。
通过现场观摩,我们掌握了水力工程施工的基本流程和施工技术。
五、实习收获通过本次实习,我深刻认识到水力工程的重要性,并从中获得了以下收获:1. 增强了专业素养:实习过程中,我对水力工程的理论知识有了更深入的理解,提高了自己的专业素养。
2. 提高了实际操作能力:通过现场观摩和实际操作,我掌握了水力工程施工的基本流程和施工技术。
3. 培养了团队协作精神:在实习过程中,我与同学们相互协作,共同完成了实习任务,培养了团队协作精神。
水电站输水系统设计与工程实践第二章水电站输水系统体型设计第一节进水口一、进水口功能、组成和分类水电站进水口至少应具备如下三方面的功能:按照水电站机组引用流量的需要向输水道供水;阻止泥沙和污物进入进水口;能够中断水流。
为了满足上述功能的要求,进水口建筑物的组成一般包括:拦沙坎、拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。
对于有压输水系统,进水口还应设置充水孔和通气孔。
对于含沙、挟污和冰冻河流上的进水口应设置防沙、防污和防冻等附属设施。
进水口常规的固定设备一般有:拦污栅、闸门、启闭机、清污机和观测仪器。
水电站进水口型式,按照进水口位置和引水管道布置分为坝式进水口、河岸式进水口和塔式进水口三种;在各种进水口型式中,按水流条件又可分为深式进水口和开敞式进水口(包括河床式电站的坝式进水口)两类。
而每一种进水口又可根据其结构特点分为不同型式,如河岸深式进水口的结构型式有岸塔式、竖井式、岸坡式等等。
(一)坝式进水口图2-1 柘溪水电站进水口剖面图图2-2 丹江口水电站进水口剖面图图2-3 新安江水电站进水口剖面图图2-4 三峡水电站进水口剖面图图2-5 岩滩水电站进水口剖面图图2-6 新丰江水电站进水口剖面图图2-7 凤滩水电站进水口剖面图(二)河岸式进水口图2-8 湖南镇水电站进水口剖面图图2-9 碧口水电站进水口剖面图图2-10 鲁布革水电站进水口剖面图(三)塔式进水口图2-11 古田一级水电站进水口剖面图图2-12 二滩水电站进水口剖面图图2-13 小浪底水电站进水口剖面图二、进水口位置选择与设置高程坝式进水口依附于大坝,只要坝轴线选定,进水口位置就基本确定。
因此,进水口位置选择是针对河岸式和塔式进水口而言的。
河岸式进水口最好能从水库、河流中直接取水。
若通过引水渠取水,要求引水渠不宜太长,以减小水头损失和避免不稳定流影响;进水口应置于整体稳定的岩基上,尽量避免高边坡开挖量,以降低工程造价。
直接从挟沙河流中取水的河岸式进水口,应充分利用河流弯道的环流作用,将进水口选在凹岸;在支流或山沟的汇口处,往往带来大量的推移质,在其下游选择进水口位置时,应置于其影响之外。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------水电站水系统课件水电站水系统技术供水系统一技术供水的作用及要求 1. 技术供水的作用一技术供水的作用及要求 1. 技术供水的作用水电站的供水包括:技术供水、消防供水和生活供水。
技术供水又称生产供水,其主要作用是对运行设备进行冷却,有时也用来进行润滑(如主轴密封润滑用水、水轮机橡胶瓦导轴承)及水压操作(如射流泵、高水头电站用的主阀)。
需要技术供水进行冷却的设备有以下几个方面:(1)发电机的冷却发电机空气冷却器。
发电机运行时将产生电磁损失及机械损失,这些损耗会转化为热量。
这些热量如不及时散发出去,不但会降低发电机的效率和出力,而且还会因局部过热破坏线圈绝缘,影响使用寿命,甚至引起事故。
因此,运转中的发电机必须加以冷却。
水轮发电机大多采用空气作为冷却介质,用流动的空气带走发电机产生的热量。
除小型发电机可采用开敞式或管道式通风外,大中型发电机普遍采用密闭式通风,即发电机周围被封闭着一定体积的空气,利用发电机转子上装设的风扇(有的不带风扇,利用轮辐的风扇作用),强迫空气通过转子线圈,再经定子的通风沟排出。
1 / 18吸收了热量的热空气再经设置在发电机定子外围的空气冷却器,将热量传给冷却器中的冷却水并带走,然后冷空气又重新进入发电机内循环工作。
空气冷却器的冷却效果对发电机的出力及效率有很大影响:当进风温度为 35时,发电机允许发出额定出力;当进风温度较低时,发电机的效率较高,允许出力可提高;当进风温度升高时发电机的效率显著下降,允许出力降低。
(2)发电机推力轴承及导轴承油的冷却油冷却器。
机组运行时轴承处产生的机械摩擦损失,以热能形式聚积在轴承中。
由于轴承是浸在透平油中的,油温高将影响轴承寿命及机组安全,并加速油的劣化。
水电站输水系统设计与工程实践第五章水电站输水系统结构设计水电站水道系统的建筑物是多种多样的,河岸式进水口、塔式进水口为框架结构;隧洞、地下埋管、调压室、地下岔管为地下结构;坝式进水口、坝内管、坝后背管、调压塔等为钢筋混凝土结构;明管、钢岔管为钢结构。
所以水电站水道系统结构设计与计算是结合水电站水道系统受力特点、复杂的边界条件所进行的地下结构、钢筋混凝土结构和钢结构的设计与计算。
由于地下结构存在衬砌和不衬砌的差别,存在不同的衬砌和支护方式,因此结构设计与计算的问题更为复杂。
第一节地下管道结构设计一、设计理论与结构发展合理利用围岩的自身稳定性与承载能力,研究围岩与建筑物在不同受力状态下的相互依存关系,是地下结构设计的重要问题。
我国在水工隧洞、地下埋管、调压室的设计理论与结构发展方面,在进行大量科学研究、工程建设、运行实践的基础上,吸收国外的先进经验,取得了较大的进步。
从50年代以研究衬砌弹性阶段工作为主,发展到目前以研究围岩与衬砌在不同状态下联合受力进而以围岩为主的设计理论;从把围岩当作一种作用在衬砌上的荷载,到研究加固围岩、充分发挥围岩的作用和自承能力;从利用结构力学方法进行近似计算,到利用计算机运用有限元、边界元等方法分别考虑衬砌和围岩及不同介质的线弹性、非线弹性及塑性的计算,进而研究把水压力按体力考虑的透水衬砌设计理论。
1. 围岩分类与地应力70年代以前,我国沿用普氏理论对岩体进行分类,这一理论对于强烈破碎的岩体和松散地层较为适宜,但把存在一些节理、裂隙、断裂等的各种岩体都视为散体,显然与实际情况不符。
工程实践证明,要正确地、科学地评价各类围岩的稳定性与承载力,不但要有定性评价,还必须有一些定量指标加以区别。
我国目前采用的水利水电围岩分类表是经已建工程的实践后简化制定的,有初步与详细分类两种,以适用于不同的勘测设计和施工阶段。
在地应力的判断与分析方面,近年所使用的方法有:(l)经验法。
以自重理论为依据,结合围岩主要的构造节理,分析水平应力与垂直应力的比值,判断围岩的应力;(2)有限元分析法。
抽水蓄能电站输水系统设计抽水蓄能电站是一种利用水能进行储能的电站,通过利用水库和下池之间的高低差,将低峰时段的电力转化为水能,存储于水库中;在高峰时段将水库中的水通过水轮机发电,实现能源的高效利用。
在抽水蓄能电站中,输水系统是非常重要的一部分,其设计将直接影响到电站的运行效率和安全性。
本文将探讨抽水蓄能电站输水系统的设计原则、结构特点及关键技术。
一、设计原则1. 安全可靠:输水系统的设计应保证设备和管道的安全可靠,避免水压过大或泄漏等问题,确保人员和设备的安全。
2. 高效节能:输水系统应尽量减小水的流动阻力,提高输送效率,降低能耗,实现节能减排。
3. 灵活可控:输水系统应具有灵活的调节能力,能够根据电网负荷情况随时调整水的输送量,以满足电力调度的需求。
4. 经济实用:输水系统的设计应考虑到设备和管道的选材、维护成本等方面,尽量降低投资和运营成本。
二、结构特点抽水蓄能电站输水系统通常由进水口、引水隧洞、储水池、水泵站、压力管道、水轮机和出水口等部分组成。
在设计中,需要考虑到输水系统的整体结构、流动特性和设备布局,以及与其他部分的协调配合。
1. 进水口:进水口是输水系统的起点,一般设置在水库的上游,用于引入水体。
进水口的设计需考虑水源稳定性、水质等因素,同时也要考虑水流的控制,避免因流速过快或水流涌入导致设备损坏。
2. 引水隧洞:引水隧洞用于将水从水库引导至水泵站,通常要求隧洞设计结构牢固、防水性能好,以保证输水系统的正常运行。
3. 储水池:储水池用于暂存水体,一方面可以平衡进出水量的波动,另一方面也可以减小水流的冲击力,降低对设备的影响。
4. 水泵站:水泵站是输水系统的核心部分,通常会设置多台水泵,用于将水抽送至压力管道。
水泵站的设计要考虑到水泵的选型、运行方式、联锁控制等因素,以保证输水系统的稳定运行。
5. 压力管道:压力管道用于输送水体至水轮机,通常要求管道的材质强度高、密封性好,以保证水的输送安全性。
探讨水电站发电引水系统的设计1引水隧洞洞径的确定根据该工程资料,设计水电站最大引水发电流量为31m3/s,故该引水隧洞需满足31m3/s的过流能力。
该工程采用深式进水口的有压引水隧洞,隧洞断面采用圆形断面,因为圆形断面的水流条件和受力条件都较为有利。
在装机流量一定的情况下,隧洞断面尺寸取决于洞内流速,流速越大所需要断面尺寸愈小,但水头损失愈大,而且流速越大,对工程地质要求也越高。
该工程为小(1)型工程,对于确定隧洞断面尺寸,采用经济流速法,目前我国水电站有压隧洞的经济流速一般为2.5~4.0m/s。
经计算得出,该工程有压隧洞的洞径为3.5m。
1.1进水口设计1.1.1进水口高程的确定该工程采用深式进水口,为避免河床淤沙进入隧洞,进水口底板高程须比河床的淤沙高程高出0.5~1m,该工程的淤沙高程为867.4m。
另外,为使引水隧洞形成稳定的有压流,避免出现漏斗状吸气漩涡,进水口需要一定的淹没深度,以闸门断面为计算断面(闸门采用矩形断面,宽、高均与隧洞洞经相等)。
经计算得出临界水深s为2.53m。
进水口除了要避免出现漩涡和吸气漏斗,尚应保证沿线不出现负压,对于后者,计算时可以简化取沿线洞顶处的水压力有不小于2.0m的水头。
经计算得,进水口闸门段顶部高程應在873.08m(875.61-2.53﹦873.08m)以下,进水口底部高程应在867.4m以上;而进水口位置越低,电站在正常运行时隧洞内水压力越大,但电站可利用库容也越大;综合考虑以上因素,取进水口底部高程为868.0m,则闸门顶部高程为871.5m。
则水库允许的最低水面高程h 为:h=871.5+2.53=874.03m。
1.1.2进水口进口段设计该隧洞进水口均匀断面为矩形断面,且采用宽高相等,均等于隧洞直径的尺寸。
那么,该进水口采用顶板及左右三面收缩的矩形断面,三面的收缩曲线为相同的1/4椭圆曲线,收缩断面方程式见公式(1)。
(1)为了使水流平顺地流入引水道,减少进口处水头损失,进口段的流速一般不宜太大,一般控制在1.50m/s左右。
《水电站》课程设计说明书院系:水电学院专业:水利水电工程姓名:学号:指导:袁吉栋老师目录第一章基本资料 (1)第二章机组台数与单机容量的选择 (2)第三章水轮机型号、装置方式的确定 (2)第四章水轮机特性曲线的绘制 (9)第五章蜗壳的设计 (11)第六章尾水管的设计 (12)第七章发电机的选择 (14)第八章调速设备的选择 (16)第一章基本资料某梯级开发电站,电站的主要任务是发电,并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。
电站建成后投入东北主网,担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量,同时兼向周边地区供电。
该电站水库库容小不担任下游防洪任务。
经比较分析,该电站坝型采用混凝土重力坝,厂房型式为引水式。
经水工模型试验,采用消力戽消能型式。
经水能分析,该电站有关动能指标为:水库调节性能年调节保证出力 4万kw装机容量 16万kw多年平均发电量 42000 kwh最大工作水头 38.0 m加权平均水头 36.0 m设计水头 36.0 m最小工作水头 34.0 m平均尾水位 152.0 m设计尾水位 150.0 m发电机效率 96%-98%第二章机组台数与单机容量的选择水电站总装机容量等于机组台数和单机容量的乘积,在总装机容量确定的情况下可以拟订出不同的机组台数方案,当机组台数不同时,则当单机容量不同,水轮机的转轮直径、转速也就不同。
有时甚至水轮机的型号也会改变,从而影响水电站的工程投资、运行效率、运行条件以及产品供应。
在确定水电站机组台数和单机容量时,综合考虑下面的因素: (一) 机组台数与工程建设费用的关系;(二) 机组台数与设备制造、运输、安装及枢纽布置的关系; (三) 机组台数与水电站运行效率的关系; (四) 机组台数与水电站维护的关系; (五) 机组台数与电气主接线的关系;从而初步确定水电站采用4台机组,每台机组装机容量4万千瓦。
4万千瓦×4=16万千瓦满足水电站要求。
第三章 水轮机型号、装置方式的确定由基本资料,根据水电站的工作水头范围,在反击式水轮机系列型号谱表中查得HL240型水轮机和ZZ440型水轮机都可以使用。
水电站的实习报告(8篇)篇一:水电站实习报告篇一通过这次实习我知道了柘林水电站由主坝、三座副坝、两座溢洪道、泄空洞、引水发电系统、船筏道、竹木过坝机及灌溉引水洞等建筑物组成。
主坝区工程枢纽自左至右依次布置有泄空洞、引水发电系统、粘土心墙坝、船筏道、第一溢洪道等建筑物,总宽度约950米。
主坝为粘土及混凝土防渗心墙土石坝,设计坝顶高程73.5m(防浪墙顶高程75.2m),最大坝高63.5 m,坝顶长590.75m。
Ⅰ副坝为均质土坝、设计坝顶高程73.4m(防浪墙顶高程74.6m),最大坝高20.7m,坝顶长455.6m。
Ⅱ副坝仅为坝高3m的粘土心墙坝。
Ⅲ副坝为混凝土防渗心墙均质土坝,设计坝顶高程73.4m(防浪墙顶高程74.4m),最大坝高18.4m,坝顶长225m。
第一溢洪道位于主坝右岸,为3孔陡槽式溢洪道,孔口尺寸12m×7m(宽×高),三级底流消能,堰顶高程54m,最大泄量3620m3/s。
第二溢洪道位于Ⅰ副坝左端,为7孔开敞式溢洪道,孔口宽11m,面流消能,堰顶高程54m,最大泄量11270 m3/s。
泄洪洞位于主坝左岸山头内,为压力隧洞式,洞径8m,进口底板高程35m,两极底流消能,最大泄量990 m3/s。
发电进水闸和接头混凝土重力坝紧靠主坝左端,与主坝共同组成一道挡水建筑物。
柘林水电站位于赣西北永修县境内的修水中游,是一座以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运和,是发展水产事业等综合效益的水电工程,水库总库容79.2亿米3,为多年调节水库。
电站装机容量18万千瓦,保证出力5.59万千瓦,年发电量6.3亿度。
在赣北电网中担调峰、调频、调相和事故备用任务,是电网的主要电站。
通过水库调蓄,可使下游22万亩农田和永修县城的防洪标准提高至50年一遇;使柘林灌区40万亩农田得到灌溉;同时改善了库区上下游180公里的航道;水库还有养鱼之利。
柘林水电站于1958年秋季开工兴建,1970年8月复工续建。
第一章 基本资料 .............................................................. 3 第二章 水电站装机容量及组成(台数及单机容量)的选择计算 (4)2.1估算水电站出力引用 .................................................... 4 2.2水电站装机容量及组成(台数及单机容量)的选择计算 ...................... 4 第三章 水轮机型号的选择 .. (5)3.1 HL230型水轮机主要参数的选择计算 (5)3.1.1.计算转轮直径公式 (5)3.1.2.效率修正值η∆的计算 .......................................... 5 3.1.3.转速n 的计算和选择 ............................................ 6 3.1.4.工作范围的检验计算 ............................................ 6 3.1.5.吸出高s H 的计算 .............................................. 8 3.2 A630型水轮机方案主要参数的计算 ...................................... 8 3.2.1.计算转轮直径公式 . (8)3.2.2.效率修正值η∆的计算 .......................................... 9 3.2.3.转速n 的计算和选择 ............................................ 9 3.2.4.工作范围的检验计算 ........................................... 10 3.2.5.吸出高s H 的计算 (11)第四章 蜗壳、尾水管的选择,计算 ........................................... 13 4.1 蜗壳选择,计算 (13)4.1.1蜗壳选择 ...................................................... 13 4.1.2蜗壳选择 ...................................................... 13 4.2尾水管的选择、计算 .................................................. 14 第五章 发电机及调速设备选择 ................................................ 15 5.1发电机选择 .. (15)5.2调速器选择 .......................................................... 15 第六章 水电站主厂房设计 ..................................................... 16 6.1主厂房各层高程确定 (16)6.1.1水轮机安装高程a Z ............................................. 16 6.1.2 尾水管底板高程WD ∇ (16)6.1.3主厂房基础开挖高程k ∇ (16)6.1.4水轮机层地面高程SD ∇ (16)6.1.5发电机装置高程FZ ∇ ............................................ 17 6.1.6发电机层地面高程FD ∇ (17)6.1.7安装间高程A ∇ (17)6.1.8桥吊轨道高程G ∇ (17)6.1.9厂房顶高程CD ∇ (18)6.2主厂房长度确定 (16)6.2.1机组段长度L 0的确定 ............................................ 18 6.2.2边机组段加长△L 边 .............................................. 19 6.2.3安装间长度L 安 . (19)6.3主厂房宽度确定 (20)第一章 基本资料拟设计水电站参数资料及相关要求:某一引水式水电站,经过水文水能计算,确定其各种技术参数及设计要求如下: 1.电站最大水头max 56H m=,设计水头和加权平均水头52.3r av H H m==,最小水头min 48.6H m=;压力管道长度L=260米,管中最大流速为3max 4/v m s =; 2.电站最大可引用流量3max 3 5.14/Q m s =⨯;385% 5.14/P Q m s ==。
水电站输水系统设计理论与工程实践一、理论设计1.总体设计总体设计是水电站输水系统设计的第一步,主要包括确定输水系统的总体方案和参数。
首先,需要确定输水系统的总体布局,包括水源与水坝位置、输水管道的走向和长度、以及输水尾道的位置等。
其次,需要确定输水系统的参数,包括输水管道的直径、厚度、材质,以及输水流量、压力等重要参数。
总体设计需要考虑水电站的水力特性、地质条件和环境要求等因素,确保输水系统能够安全稳定地运行。
2.水力计算水力计算是水电站输水系统设计的核心内容,主要包括输水管道的流量计算、压力计算和水头损失计算等。
首先,需要根据输水系统的总体设计参数,计算输水管道的流量。
流量计算需要考虑输水系统的设计年供水量、水负荷和运行方式等因素。
其次,需要计算输水管道的压力。
压力计算需要考虑输水系统的压力损失、水泵的扬程和效率等因素。
最后,需要计算输水管道的水头损失。
水头损失计算需要考虑输水管道的摩擦阻力、弯曲损失和局部阻力等因素。
水力计算能够确保输水系统的流量、压力和水头满足设计要求。
3.结构设计结构设计是水电站输水系统设计的重要内容,主要包括输水管道的支承与固定、膨胀节和免震设施的设计等。
输水管道的支承与固定需要考虑管道的自重、水力冲击和地震作用等因素,确保管道的稳定性和可靠性。
膨胀节的设计需要考虑管道的伸缩变形和热膨胀等因素,保证管道的正常运行。
免震设施的设计需要考虑地震作用对管道的影响,减小地震损失和安全风险。
结构设计能够确保输水系统的结构强度和安全性。
二、工程实践1.施工阶段施工阶段是水电站输水系统实施的关键环节,主要包括开挖基坑、铺设输水管道、安装水泵和阀门等。
在施工过程中,需要按照设计规范和施工计划进行操作,确保施工质量和进度,减小施工风险。
2.调试阶段调试阶段是水电站输水系统运行前的重要环节,主要包括管道防渗试验、泵站调试和系统调试等。
在调试过程中,需要对输水管道进行防渗验收,确保管道的完整性和密封性。
水电站课程设计1.设计题目水电站厂房布置设计2.设计目的进一步巩固和加深厂房部分的理论知识,培养学生独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力,提高学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。
通过该课程设计使学生初步掌握水电站厂房设计的内容、步骤和方法3.设计任务3.1、进行厂区枢纽布置3.2、根据给定的资料进行水轮发电机组的选型;3.3、根据水轮发电机组的型号选择相应的蜗壳、尾水管、调速器及其它辅助设备;3.4、根据所选择的设备进行主、副厂房的平面和立面的布置设计,从而确定厂房的轮廓尺寸。
布置设计包括以下几方面内容:3.4.1、主机组及相应辅助设备的布置;3.4.2、主、副厂房各层的布置;3.4.3、主、副厂房梁、板结构的布置;3.4.4、厂内交通道的布置。
3.设计资料本次课程设计的前半部分,即机组的选型、调速器及辅助设备的选择已在水轮机选型作业中完成,因此所有资料已发到每人手中,此阶段的设计内容就是要求根据每人选择的机组进行相应的厂房布置设计。
4.设计成果4.1、设计图纸一张。
4.1.1、图纸内容包括:1沿机组中心线厂房横剖面图(1:50~1:100;2发电机层平面图(1:100~1:200;3水轮机层平面图(1:100~1:200;4蜗壳层、尾水管层平面图(1:100~1:200;5厂区枢纽布置图(1:5004.1.2、图纸要求:1要求绘于1号白图上或用计算机绘图;2要严格按制图要求绘制工程图;3设计图纸要求正确、美观、清楚、整洁;4图中所用符号应合乎统一规定的符号,文字用仿宋体书写;5要求图中尺寸标注完整、正确,图纸上要有必要的说明。
4.2、计算书、说明书一份。
计算书、说明书要求有以下内容:1封面;2前言;3中、英文摘要及中、英文关键词;4目录;5正文;正文的内容包括:(1工程概况及设计资料;(2水轮机、发电机的选型及其所考虑的因素;(3蜗壳、尾水管、调速设备的选型及其所考虑的因素;(4水电站在整个枢纽中的位置及厂房枢纽布置概述(包括供水方式、引近方式、厂区回车场及对外交通道。
2023水利水电实习报告3篇水利水电实习报告篇1一、实习的意义与过程(1)实习的目的:1、了解在新形式下的我国水利水电工程以及水利资源综合利用的方针、政策和发展趋势;2、熟悉水利枢纽的组成与总体布置,各种水工建筑物的作用,水电站的典型布置方式,组成建筑物及运行管理;3、认识到本专业在国民经济中的地位、典型工程的作用与社会经济效益等,激发学习热情,指明努力方向。
4、了解水利工程规划、设计、施工和运行管理的基本步骤,加深对工程施工技术、施工组织和施工管理知识的理解,为毕业设计做好准备。
5、熟练掌握实习水利枢纽布置以及各种水工建筑物的作用,包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等。
了解实习电厂水力发电机组的型号,基本参数,运行状态,性能状态;了解厂房的结构,布置情况,及不同平面的布置情况;了解实习电厂开关站的布置与作用。
(2)实习要求:1、通过现场参观、报告和讲解,交接各种水利工程的组成和各部分的工程,并结合学知识其设计特点、形式及布置合理性进行分析;2、了解和掌握水库各部分的组成、形式及其功能,各建筑物的形式选择和特点;3、了解水泵、电机等动力设备和电气及自动化设备,站房结构与布置,典型水利枢纽的功能及各项水利工程的作用;4、读图:有关实习单位的水泵、电机总装图,水利工程枢纽总体与布置图、泵站片面图、站身剖面图;5、了解水利工程建设的一般过程和工程设计报告编写的主要过程。
(3)实习计划:1、日程安排:6月27号一天。
2、进行方式:听专题报告、现场参观讲授、现场阅读资料、工地实习、讨论及考查、编写实习报告等。
3、实习地点:江西省上饶市大坳水库。
二、实习内容1、大坳水库基本情况:大坳水库位于大坳水利枢纽位于信江一级支流石溪水中游,地处上饶县上泸镇境内,水库控制流域面积390KM2;多年平均降水量1983mm,坝址多年平均径流量5.67亿m3,总库容2.757亿m3,为多年调节水库,拦河大坝为混凝土面板堆石坝,最大坝高90.2m,坝顶长443.7m。
水电站输水系统设计与工程实践第二章水电站输水系统体型设计第一节进水口一、进水口功能、组成和分类水电站进水口至少应具备如下三方面的功能:按照水电站机组引用流量的需要向输水道供水;阻止泥沙和污物进入进水口;能够中断水流。
为了满足上述功能的要求,进水口建筑物的组成一般包括:拦沙坎、拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。
对于有压输水系统,进水口还应设置充水孔和通气孔。
对于含沙、挟污和冰冻河流上的进水口应设置防沙、防污和防冻等附属设施。
进水口常规的固定设备一般有:拦污栅、闸门、启闭机、清污机和观测仪器。
水电站进水口型式,按照进水口位置和引水管道布置分为坝式进水口、河岸式进水口和塔式进水口三种;在各种进水口型式中,按水流条件又可分为深式进水口和开敞式进水口(包括河床式电站的坝式进水口)两类。
而每一种进水口又可根据其结构特点分为不同型式,如河岸深式进水口的结构型式有岸塔式、竖井式、岸坡式等等。
(一)坝式进水口图2-1 柘溪水电站进水口剖面图图2-2 丹江口水电站进水口剖面图图2-3 新安江水电站进水口剖面图图2-4 三峡水电站进水口剖面图图2-5 岩滩水电站进水口剖面图图2-6 新丰江水电站进水口剖面图图2-7 凤滩水电站进水口剖面图(二)河岸式进水口图2-8 湖南镇水电站进水口剖面图图2-9 碧口水电站进水口剖面图图2-10 鲁布革水电站进水口剖面图(三)塔式进水口图2-11 古田一级水电站进水口剖面图 图2-12 二滩水电站进水口剖面图图2-13 小浪底水电站进水口剖面图二、进水口位置选择与设置高程坝式进水口依附于大坝,只要坝轴线选定,进水口位置就基本确定。
因此,进水口位置选择是针对河岸式和塔式进水口而言的。
河岸式进水口最好能从水库、河流中直接取水。
若通过引水渠取水,要求引水渠不宜太长,以减小水头损失和避免不稳定流影响;进水口应置于整体稳定的岩基上,尽量避免高边坡开挖量,以降低工程造价。
直接从挾沙河流中取水的河岸式进水口,应充分利用河流弯道的环流作用,将进水口选在凹岸;在支流或山沟的汇口处,往往带来大量的推移质,在其下游选择进水口位置时,应置于其影响之外。
塔式进水口,特别是周圈径向取水的塔式进水口,所处周围地形要开阔,以利进流匀称,保证有良好的水流流态。
进水塔应选在具有足够承载力的岩基上。
进水口设置高程有着上限和下限的要求。
有压进水口的上限是满足最小淹没深度的要求,即在最低水位运行时,能保证进水口水流处于有压状态,不发生贯通式的漏斗漩涡。
进水口设置高程的下限应考虑河流泥沙运动特征、水库淤积形态和有无排沙设施。
此外,孔口太深,会增加闸门结构的复杂性,还受大容量启闭机制造水平的限制,故闸门结构及启闭机能力也是确定进水口设置高程下限的因素之一。
三、孔口最小淹没深度进水口最小淹没深度可由下式计算:)2222(23322221121gV g V g V g V K S ςςς+++= (2-1) 该式的物理意义是:孔口最小淹没深度不小于进水口各项水头损失与引水道动能之和。
其中K 是不小于1.5的安全系数;gV 221进水口后接管道均匀段的平均流速水头;1ς入口水头损失系数,圆弧形入口取0.2,抛物线形入口取0.1;2ς拦污栅水头损失系数,gV 222栅前平均流速水头;3ς门槽水头损失系数,一般取0.1~0.2,gV 223门槽后平均流速水头。
并且S 的最终取值不小于1m 。
更常用的是J.L.戈登公式21CVd S = (2-2)式中:V 孔口断面流速;d 孔口高度;C 与进水口形状有关的系数,进水口设计良好和水流对称取0.55,边界复杂和侧向进水取0.73。
实际观测值往往大于计算值,其主要原因是进水口地形边界条件影响所致,也存在计算公式不完善。
四、闸门与通气孔水电站进水口闸门分为检修闸门和事故闸门。
检修闸门是供引水建筑物及其设备正常检修时挡水之用,只能在静水中启闭;事故闸门用作意外事故之应急,允许在静水中开启,但必须在动水中快速关闭。
进水口闸门通常采用平板闸门,用作发电的进水口流速较小,对闸门槽的要求没有泄洪进水口的高。
适宜的门槽宽深比为W/D=1.4~2.5,较优的宽深比为W/D=1.6~1.8。
闸门槽的宽度取决于闸门的厚度和孔口尺寸,通常由金属结构专业确定。
孔口通常为矩形,高度大于宽度。
通气孔紧靠事故闸门的下游侧。
其作用:在有压引水道充水过程中,使引水道内空气排出,避免引水道中聚积高压空气;在放水过程中,使空气进入引水道,防止引水道内产生负压。
所以通气孔是有压进水口不可缺少的组成部分。
通气孔面积通常按引水道断面积的3~5%设计。
五、过栅流速与拦污栅布置引水发电系统不允许进入污物,所以水电站必须设置拦污栅。
拦污栅过流面积取决于过栅流速,而过栅流速直接涉及到清污的难易和水头损失的大小。
在多污物河流上,当拦污栅淹没于水下较深或采用人工清污时,宜选取较低的过栅流速,如0.6~0.8m/s ;当拦污栅淹没于水下较浅或采用机械清污时,过栅流速可选取较大的值,如1.0~1.2m/s 。
对于污物不多的河流,或允许提栅清污时,过栅流速还可适当提高。
由于栅孔流速远小于闸孔流速,栅孔面积则远大于闸孔面积,所以拦污栅的布置需要慎重处理。
六、喇叭口与渐变段为适应水流的运动规律,进水口的入口段常作出喇叭形。
其作用是使水流平稳,流速均匀增加,不发生涡流,减小水头损失。
喇叭口通常按接近流线的椭圆曲线设计,即12222=+by a x (2-3) 式中a 是椭圆的长轴,其值常取(1.0~1.1)D ,D 为进水口后接引水道的直径;b 是椭圆的短轴,其值常取(1/3~1/4)D 。
喇叭口长度,可取1/4椭圆曲线,也可以小于或大于1/4椭圆曲线,由进水口型式、结构布置和闸门及其启闭机的安装要求确定。
有压引水道无论水流条件还是结构受力条件,过流断面常设计成圆形,矩形闸室与圆形引水道之间采用渐变段衔接,渐变段长度一般采用1.0~2.0倍管(洞)径。
第二节 输水隧洞按照工程惯例,一般称上游调压室前和尾水调压室后的输水隧洞为低压隧洞,而把上游调压室至厂房之间的管道称为高压隧洞或压力管道(包括竖井、斜井和明管)。
输水隧洞路线选择原则上是越短越经济,但设计中需要考虑如下4方面的因素。
地质条件:隧洞应尽量布置在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬、水文地质条件有利的地区;洞线与岩层、构造断裂面及主要软弱带应有较大的夹角;高地应力区的隧洞,其洞线应与最大水平地应力方向一致或尽量减小其夹角。
要考虑隧洞漏水,岩体浸湿后失稳的可能性。
地形条件:洞口处地形宜陡,进出口段应尽量垂直地形等高线,其洞顶围岩厚度宜不小于1倍开挖洞径。
洞身埋深应满足洞顶以上围岩重量大于洞内静水压力的要求;拟利用围岩抗力时,围岩厚度不应小于3倍开挖洞径;要利用山谷等有利地形布置施工支洞。
施工条件:有压隧洞要设0.3%~0.5%的纵坡,以利施工排水及放空隧洞。
水力条件:洞线尽可能直,少转弯;转弯半径一般大于5倍洞径,以使水流平顺,减小水头损失。
要研究组合水头损失的影响。
有压隧洞的经济流速一般在4m/s左右。
常见的隧洞断面型式有圆形、城门洞型、马蹄型等。
输水隧洞通常采用钢筋混凝土衬砌或不衬砌两种方式。
采用钢筋混凝土衬砌,需要考虑围岩与衬砌在不同状态下联合受力的问题。
第三节调压室一、基本布置方式根据水电站的开发方式和调压室与厂房的相对位置,调压室有四种基本布置方式:①上游调压室:水电站采用尾部开发,有压引水隧洞较长,在其末端布置的调压室;②下游调压室:水电站采用首部开发,有压尾水隧洞较长,在其首端布置的调压室,又称为尾水调压室;③上、下游双调压室:水电站采用中部开发,有压引水隧洞和有压尾水隧洞都较长,在厂房上、下游均设置调压室;④上游双调压室:在有压引水隧洞的末端布置两个调压室,靠近厂房的称为主调压室,另一个称为副调压室。
这种布置方式通常在电站扩建时遇到,或者因结构、地质条件不能满足要求时。
应该指出:结合厂房位置确定调压室布置方式,宜布置成上游或下游单侧调压室的方式;宜布置为多机共用一室的方式。
在联合供水、分组供水总体布置中,调压室往往取代岔管,其底部形成合流或分流。
〔a〕上游调压室;〔b〕下游调压室;〔c〕上、下游双调压室;〔d〕上游双调压室1—压力引水道;2—上游调压室;3—压力管道;4—下游调压室;5—压力尾水道;6—主调压室;7—副调压室。
图2-14 调压室的基本布置方式二、基本类型①简单式:包括无连接管与有连接管二种型式,连接管的断面面积应不小于调压室处压力水道断面面积[图2-15〔a〕、〔b〕];②阻抗式:阻抗孔口断面面积应小于调压室处压力水道断面面积[图2-15〔c〕、〔d〕];③水室式:由竖井和上室、下室共同或分别组成[图2-15〔e〕、〔f〕];④溢流式:设溢流堰泄水[图2-15〔g〕];⑤差动式:由带溢流堰的升管、大室与阻抗孔组成[图2-15〔h〕、〔i〕];⑥气垫式:水面气压大于大气压力[图2-15〔j〕]。
〔a〕、〔b〕简单式;〔c〕、〔d〕阻抗式;〔e〕、〔f〕水室式;〔g〕溢流式;〔h〕、〔i〕差动式;〔j〕气垫式;1—连接管;2—阻抗孔;3—上室;4—竖井;5—下室;6—储水室;7—溢流堰;8—升管;9—大室;10—压缩空气;图2-15 调压室的基本类型①简单式:断面为园形或长方形的水井,结构简单,反射性能好;但正常运行时,底部突扩,水头损失大;波动过程中振幅较大,衰减慢。
一般用于低水头小容量电站。
图2-16 岗南水电站简单式调压室剖面图图2-17 映秀湾水电站带溢流槽的简单式调压室布置图②阻抗式:用孔板或小于隧洞直径的短管将隧洞和调压室连在一起,优点是损失小、振幅小、衰减快;但反射性能差一些,隧洞中可能受到水击的影响。
图2-18 天生桥二级水电站带上室的阻抗式调压室布置图③水室式:由上室、下室和竖井组成。
竖井断面应满足波动稳定的要求。
而上、下室的容积用来限制水位进一步升高或下降。
这种形式要充分利用地形。
一般用于水头较高和库水位变幅较大的电站。
图2-19 以礼河四级水电站双室式调压室布置图④溢流式:在Zmax时V不等于0,缺点浪费了一部分水量。
⑤差动式:由大井、升管和阻尼孔组成,综合地吸取了阻抗式和溢流式的优点;但结构比较复杂。
图2-20 以礼河三级水电站调压室布置图图2-21 龙亭水电站差动式调压室布置图图2-22 湖南镇水电站差动式调压室布置图⑥气压式:利用空气的易压缩性来限制水位振幅,缺点是波动稳定性差,断面积大,要定期补气。
所有调压室形式都是为了减小水位涌浪,从而降低调压室总的高度。
根据工程实际情况,亦可取两种或两种以上基本类型调压室的特点,组合成混合型调压室。
调压室的选型应根据水电站的工作特点,结合地形、地质条件,全面地分析各类调压室的优缺点及适用条件,进行技术经济比较后确定。