坝后式水电站毕业设计

坝后水电站毕业设计5.15.1坝后水电站毕业设计5.1.15.1.1基本内容5.1.1.15.1.1.1枢纽布置(1)根据水电规划设计成果和规范，确定工程等级和主要建筑物等级；(2)根据给定的地形、地质、水文和施工资料，论证坝轴线位置，选择坝型；(3)植物类型和位置的展示；(4)进行水库枢纽建筑物的布置(主要建筑物的相对位置和形式，坝段的划分)，并绘制枢纽布置图。5.1.1.25.1.1.2水轮发电机组的选择水轮发电机组的选择(1)机组数量、单机容量和水轮机类型的选择；(2)确定水轮机的尺寸(包括水轮机的公称直径D1、转速n、吸入高度Hs和安装高度za)；(3)选择蜗壳类型、包角和进口尺寸，绘制蜗壳单线图；(4)选择尾水管的类型和尺寸；(5)选择相应的发电机型号、尺寸、调速器和油压装置。5.1.1.35.1.1.3电站枢纽和电站的布置设计电站枢纽和电站的布置设计(1)根据地形、地质和水文资料进行分析比较，确定电站枢纽的布置方案；(2)根据水轮发电机的数据，选择相应的辅助设备，进行主厂房各层的布置设计；(3)确定主厂房的规模；(4)辅助车间布局设计；(5)绘制主厂房的横截面图、发电机地板的平面图、涡轮机地板的平面图和蜗壳地板的平面图。5.1.25.1.2选定内容选定内容5.1.2.15.1.2.1导流系统设计导流系统设计(1)进水口设计。确定进水口的标高、类型和外形尺寸；(2)压力管道的布置设计。确定压力管道的直径；确定压力管道各段的布置和尺寸；5.25.2基础数据基础数据本水电站位于MD河下游木兰吉村下游2公里处。坝址以上流域控制面积为30200km2。本项目是以发电为主，兼顾防洪、灌溉、航运和养鱼综合利用的水利枢纽。电站投入运行后，将承担黑龙江东部电网的峰值负荷，缓解系统水电不足、调峰能力差的局面。项目所在地交通便利，建筑材料丰富，是项目建设的有利条件。电站位置图见图5-1。-1-北唐王河、哈通河、依兰河、沃姆通河、垦河、共和河、长江屯路、方正二道沟电站、浑河、森林三岛河、铁炉丹二道河至林口省、回济河镇、共和市、贺兰海1:150万图5-1电站地理位置图5.2.15.2.1自然条件和自然条件5.2.1.15.2.1.1概况全长725公里，平均坡度1.39米/千，总落差1007米。盆地面积37600平方公里，南北向狭长。 MD河流域两侧支流分布均匀，水网呈树枝状，大部分支流短而急。5.2.1.25.2.1.2气象气象MD河流域属大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。坝址没有气象观测数据，因此借用了附近观测站的数据。据历史资料统计，最高气温为37.5，最低气温为-45.2，多年平均气温为3.03。3月至5月的风速相对较高，冬季为西风，夏季为东南风和东南风。7-9月，多年平均最大风速为-2-13m/s，最大风速为20m/s，最大冻土深度为1.89米，最大冰层厚度为1.28米，多年平均降雨量为528毫米，其中71.8%集中在6-9月。5.2.1.35.2.1.3水文坝址没有实测水文数据，但有水文经分析比较，该电站洪水为典型的1964年洪水，计算出各种频率的洪水过程线，如表5-1所示。为了防止1964年的洪水(1964年洪峰QM=7920m3/s)，电站下游已修建了防洪堤，因此电站的排水量最好不超过8000m3。表5-11964一类水库设计洪水演算单位：m3/美国时间8 . 20 . 5 8 . 20 . 11 8 . 20 . 17 8 . 20 . 23 8 . 21 . 5 8 . 21 . 11 8 . 21 . 17 8 . 21 . 23 8 . 22 . 5 8.22.22.17 8 . 22 . 23 8 . 23 8 . 23 . 5 8 . 23 . 11 8.23.23.17 8 . 23 . 23 8 . 24 . 5 8 . 24 . 11 8 . 24 . 17 8 . 24 . 23 8 . 25 10700 10200 9860 9120 8840 8500 7670 7370 6810 6800 6420 6450 6290 6160 0.01 4550 7520 12600 16100 19600 26100 18000 16800 15000 1 4500 12900 11800 110800 1110800 1110700 10200 91200 9120 120 8260 7680 7420 6630 6070 5560 5170 5410 5160 4990 4610 4470 4310 3880 3720 3450 3340 3260 3260 3180 3120 P(%) 2 4180 5510 7070 8100 9950 7420 6930 6580 6350 5670 5200 4750 4420 4820 4600 4450 4110 3990 3840 3460 3320 3070 2980 2900 2910 2840 2780 5 3500 4330 5 550 6150 7350 5630 5270 5160 5000 4450 4080 3730 3470 4040 3850 3730 3440 3340 3220 2900 2780 2570 2490 2430 2440 2380 2330 20 2290 2470 3170 3280 3610 3000 2810 2950 2850 2540 2330 2310 1980 2650 2520 2440 2250 2190 2100 1900 1820 1690 1630 1590 1600 1560 153038 . 27 . 1123305930483039703010268022501 470 5 . 2 . 1 . 45 . 2 . 1 . 4泥沙发电站所在的河流是一条泥沙较少、泥沙资料较少的河流，因此牡丹江站作为该水库的蓄水站。 从牡丹江市站泥沙资料可以看出，泥沙分布与洪水一致，集中在汛期。根据计算，该水库多年平均悬移质为75.5万t，该流域无推移质试验数据。经过分析比较，确定该水库的推移质占悬移质的10%,输沙率为7%,悬移质和推移质的干容重为1.1t/m3。该水库地形为河谷型水库，淤积状态主要考虑带状淤积。5.2.1.55.2.1.5工程地址工程地址(1)库区工程地质水库周围山体坡度一般为30 50，相对高度为100米 200米，部分地段墙体较陡。水库周围山体岩石主要为花岗岩，岩石相对坚硬完整，渗透性弱，风化浅。覆盖不厚，植被良好。因此，水库蓄水后，库区不会出现永久性渗漏，也不会出现大规模滑坡和滑坡，固体径流也不会减少。这个地区的基本地震强度是6度。(2)枢纽区工程地质坝址区河流曲折。坝址上游木兰吉附近的河流自西向东，在距坝轴线0.5公里处转向西北，在坝址下游转向南北方向流出坝址。坝址是一个不对称的U形山谷，右岸是一个凹岸。由于受到河流的侵蚀，这座山陡峭而富饶。虽然附近有一个山口，但地势相对较高。脊顶最低标高为247.5米，左岸为河流堆积的凸岸，有一至两个阶地，相对高度分别为5米至10米和10米至28米，宽度分别为50米和300米。坝首为条形山脊，岸坡北15-25，南20-45。山的中部被F1断裂带横切，形成一个低坝。大坝的最低标高为194.6米，第二座大坝位于此处。坝址基岩为下元古代混合花岗岩，后期为中酸性岩脉。第四系冲洪积层，分布于河谷两岸和阶地，砾石厚度0.5m 3m；一、二级阶地的覆盖层厚度为6-17m，上部为粘性土，下部为砾石层，一、二级阶地的粘性土厚度分别为1-2m和5-16m，二级阶地的砾石层厚度为2.5m8.5m。坝区地质构造以断层为主，主要构造方向接近南北向，可分为：(1)南北向断层，如F1、F6、F7、F8、F2、F5等。全部通过左岸通行证。F1断层带宽30m60m，倾角60 75，倾向东南。它由几条小断层组成，每条断层宽0.21.2m，由破碎的岩块和断层泥组成。各小层之间的岩体没有结构变化，但表层岩石被强烈风化成砂。(2)北东向断裂一般走向NE2535，倾向东南，其中F11和F30倾角大于80，宽度小于1m。F9倾角5 20，破碎带宽0.1 0.8m，夹灰色断层泥和碎屑。(3)北西向断层，走向北西向325 335，倾向西南或东南，倾角65 85，一般宽0.25米 0.4米。坝区堤防走向NW300350，倾角大于70，宽0.5m 10m。混合花岗岩的接触部分断裂，整体性差。坝址区混合花岗岩裂隙相对发育，延伸时间较长，有的达3080m，平行间距0.5 1m。地面部分打开并充满泥浆，地面以下20米处关闭。位于弱风化带以下的微倾斜节理基本趋于闭合，部分节理有钙质薄膜，未发现泥质充填。坝区混合花岗岩为粗粒结构，由于其自身结构和矿物成分，容易风化。每个部分的风化深度差异很大。一般来说，风化深度从右岸向左岸逐渐增加。如河床深度为5m20m，左坝肩风化深度为25m50m，第二坝风化深度为52m65m。花岗岩与混凝土混合剪切试验表明，强风化岩石与混凝土的摩擦系数为0.85，内聚力-4为1 3.2 kg/cm2。风化岩石分别为0.7和1.8 3.6公斤/平方厘米。坝区基岩裂隙水，含水层性能受构造、岩石裂隙发育程度和充填物控制。单位吸水率随深度增加而降低。全风化岩石的渗透系数为518m/d，强风化岩石和弱风化岩石的吸水率分别为0.36 0.11升/分和0.01升/分。(3)坝址区主要工程地质评价(一)坝址区第四系覆盖层和河床较薄，一般为0.55m，均已开挖。第一、二阶地相对较厚，总厚度为617m。上部为粘性土，厚度210m。下部是沙子和砾石。粘性土为中等压缩性土，机械强度高，无淤泥和淤泥夹层。如果土坝建在这一部分，除了核心墙部分，没有必要把它挖出来，而只是清除耕地。(二)混凝土坝段坝基断层规模小、倾角大，可用混凝土塞处理。(三)拟建混凝土坝基于弱风化岩石的中下部，堆石坝心墙可建在强风化岩石上。(四)由于F1断层的影响，二坝坝基风化较深。但块风化岩开挖57m。管道试验时，该岩石的水力梯度达到30，未发现异常情况。因此，核心墙可以建在这块岩石上。(4)建材建材分为砂石料和土料，其料场如下：(1)砂石料主要有两个料场：料场1:位于大坝下游3.2 5公里，无效储量194万m3，有效储量325万m3。料场2:坝下0.51.8km，无效储量202.6万m3，有效储量486万m3。上述砂石材料质量良好。除砂、泥含量超标外，其他指标均符合要求。(二)土质位于大坝上游右岸0.5 2公里范围内。有三个料场，储存量为206万立方米，粘度为19%35%。天然含水量比最佳含水量高2%3%。5.2.25