水电站建筑物课程设计

目 录 摘 要····························································· 3 第一章 工程概况及基本资料·········································4 第二章 厂区枢纽平面布置···········································5 第三章 主厂房设计 主厂房的平面设计············································6 主厂房的平面布置············································6 主厂房立面设计 ·······································6 主厂房剖面 ···········································6

第四章 副厂房设计 副厂房的布置设计 ·········································8 副厂房长度和度 ··········································8 第五章 交通设计 ··········································8 附录一 参考资料···················································9 2

摘要： 随着仁怀白酒产业的不断壮大，电力供应已经跟不上企业日愈增长的需要。需要大量的电能延续仁怀的持续高速发展。修建火电厂，对坏境影响大，且仁怀境内煤炭资源少；仁怀位于赤水河中游，水能资源丰富，且水电站对环境的影响相对较小，特在仁怀境内五马河上修筑水电站。 水电站厂房是水电站主要建筑物之一，是将水能转化为电能的综合场所，厂房中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备。通过能量转换，水轮发电机发出电能，经变压器、开关站到呢个输入电网，送往用户。所以说，水电站厂房是水（水工）、机（机械）、电（电气）的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所，其任务是满足主、辅设备及其联络的线、缆和管道布置的要求与安装、运行、维护的需要，保证发电质量；为运行人员创造良好的工作条件；以美观的建筑物造型协调与美化自然环境。 水电站厂房的布置设计包括平面布置、剖面设计、立面设计三个部分。本次布置设计是针对五马河第五级电站，属于小型电站。设计中，根据当地的工程概况和基本资料，进行了水电站厂区枢纽的合理布置；确定出了厂房的各项主要高程和主要尺寸；对主厂房进行了剖面设计、平面设计及立面设计；并且绘制出沿机组中心线的主副厂房横剖面图、主机间和安装间以及副厂房的综合平面图、下游立面图、厂区枢纽布置简图。 3

一、工程概况及基本资料 五马河属长江流域赤水河系上一支流。五马河流域地处黔北高原，仁怀县中南部，流域集雨面积446平方公里。流域内山脉连绵，河网沟壑发育，地形起伏变化急剧，山峰高程 多在800～1400米左右。五马河主河床高程在437～820米之间。五马河流域气候炎热，雨量充沛，多年平均降雨量为1000毫米，年内日照124天左右，多年平均气温21 C,多年平均蒸发量700毫米。多年平均流量5.65m/s,最枯流量1.23m/s,一般枯水流量在1.5～1.8m/s,历史调查洪峰流量约820m/s。流域区内碳酸类岩层广布，水文地质较为复杂。 五马河（5）电站是五马河梯级开发中的第五级电站。该电站由拦河坝、引水建筑物、压力前池、压力钢管、水电站厂房、升压变电站、输电线路等组成。拦河坝采用浆砌石拱形重力坝；引水建筑物沿左岸布置，全长2.7公里；压力钢管布置采用联合供水方式。 电站厂区位于五马河左岸，厂区北面山体雄厚，稳定性较好；东面地形开阔，坡度较缓，便于对外交通和通电线路出线。根据地形，厂区各部分可按阶梯布置。进厂公路由东向西进入厂区。 主厂房座落在河床左岸一级阶地上。电站厂房属四级建筑物，按三十年一遇洪峰流量 713.0m/s设计，相应的设计洪水位为451。8m；三百年一遇洪峰流量1303.0m/s校核，相应的校核洪水位为454.5m。电站正常尾水位452.2m,最低尾水位452.0m。 主厂房地板高程452.00m,副厂房地板高程455.00m；升压站面积37.0m×27.0m,高程 在457.00m。主厂房地板低于校核洪水位，必须四面设防洪墙，进厂大门设防洪门。 电站装机容量为2×1600kw，水轮机选用HL160-WJ-60型，设计水头100m，设计流量 2×2.19m/s,水轮机理论允许吸出高Hs＝1.8m；发电机为TSW143/51-6型，额定出力1600 KW,额定电压6300V，额定转速1000转/分，飞逸转速2100转/分。水轮机总重11741Kg,发 电机总重12175Kg，机组最重部件重4360Kg。发电机风道和出线电缆沟分别在上下游侧布置， 互不干扰。机旁盘五块。选用15T手动双梁桥式吊车一台。 4

副厂房内布置中控室、蓄电池室、电缆道和空压机室及其它房室。 地形图、机组及吊车图见图纸。

二、厂区枢纽平面布置 主厂房布置：根据工程资料，该电站属于小型电站，选定厂房形式为坝后式厂房，压

力管道供水方式为联合供水。钢管引进厂房采用正向引进，主厂房地面高程为452m，厂房地面高程低于校核洪水位故厂房四面设防洪墙。

副厂房布置：主副厂房阶梯布置副厂房布置在高程为455m处，通风采光良好，厂房与

副厂房之间通过楼梯相连，副厂房前设置1.2m宽的走到通向各个房间，厂房内设置中控室、蓄电池室、电缆道和空压机室，行政用房和生活用房。

交通和升压站布置：根据工程资料，东面地形开阔，坡度较缓，便于对外交通和通

电线路出线，升压站布置在东面，进厂公路由东向西进入厂区，主公路的高程为455m分别通向装配间和升压站，装配间门外设置回车场，公路纵坡为7%，公路宽度为6m。 尾水道布置：尾水从尾水管流出后经尾水道流出，设置尾水闸门，该电站为小水头

电站，尾水平台上不布置变压器，尾水平台可设置较窄，尾水平台宽为2m，该河流采用梯级开发，发电尾水应汇入河道下游，保证下游正常灌溉、航运、供水。 防洪墙的布置：防洪墙高程为455m有0.5m的安全加高，防洪墙为砖墙结构做好防

渗接缝措施。 5

三、主厂房的设计 主厂房的平面设计 主厂房由主机室和装配场组成，厂房为单层厂房。厂房顶部安装15T手动双梁桥式吊车一台，用于机组设备的安装与检修。 主厂房长度的确定 厂房的长度取决于机组段长度、机组台数和装配场长度确定，由此得主厂房的总长度L可由下式求得： LLnLL21

n：机组台数，该工程为2台； L1：机组段长度，由资料提供的机组长度为9.6m； L2：装配场长度，取为机组段的1.5倍，为14.4m；

L：端机组附加长度，取D的1倍为0.6m； 29.614.40.634.2Lm

主厂房宽度的确定

手动梁式吊车长度为10m，两侧墙宽均为37mm，厂房宽度为10.74m 装配场位于对外交通道路的一端，宽度与主厂房同宽，长度为机组段长度的1.5倍为14.4m。

厂房平面布置 水轮机、发电机、机旁盘5块，主副厂房地面高程相差3m，设置交通楼梯，宽度为5m,坡度为35°，水轮发电机的上、下游设置2m的交通岛，各种设备之间设置1.5m的检修巡视距离 尾水平台的布置：该工程水头小，尾水平台上不需安放变压器，水流量小尾水闸门采用人工起吊，尾水平台宽度可设置较窄为2m。 防洪墙高程为455m有0.5m的安全加高，防洪墙为砖墙结构做好防渗措施。 6

厂房立面设计 水电站的厂房与工业厂房同是建筑物，但水电站厂房具有独特鲜明的风格，对周围的环境有深刻的影响，要求厂房建筑物能够创建一个完整的、多功能的、富有感染力的宜人环境，保持天然的风韵。 该厂房高度不高，在设计窗户时，窗户选用窄高型，使厂房比列协调。厂房下部外表面用水刷石，上部用大拉毛。 主厂房的剖面设计： 水轮机安装高程▽T：主厂房地板高程为▽=452.00 m，该电站采用卧轴式水轮机，水轮机、发电机中心线位于同一高程，距离地面为1m，即水轮机安装高程▽T=453.00 m。 主厂房基础开挖高程▽F：从水轮机安装间高程▽T向下量取尾水管出口顶面的距离3h,加上所选用的尾水管出口高度2h及尾水管底板混凝土厚度1h，就得到主厂房基础开挖高程 )(123hhhTF=453-（1.7+1.9+0.5）=447.9m

从水轮机安装间高程▽T向下量取尾水管出口顶面的距离3h,加上所选用的尾水管出口高度2h及尾水管底板混凝土厚度1h 水轮机层的地面高程就是厂房地面高程 1452m 发电机层的楼板高程2：该机组为卧式机组厂房为单层，高程取为厂房地面高程452m 吊车的安装高程▽C： 24567chhhh=452+1+2.4+1+1.2=457.6m。

其中：2为发电机层楼板高程。

4h：吊运部件与固体的机组或设备间的垂直净距，范围 0.6～1.0 m，取1m；

5h：最大吊运部件高度，为2.40m；

6h：吊运部件与吊钩之间的距离，在1.0～1.5 m之间，取1m;

7h：主钩最高位置至轨顶面距离， 7h=1.2m。

屋顶高程▽R： 根据已知轨顶至吊车上小车距离，加上为检修吊车小车上留有0.5m的高度，根据屋面大梁的高度、屋面板厚度、屋面保温防水层厚度，确定屋顶上缘高程