密云水电站厂房课程设计概要
水电站课程设计--水电站厂房及吊车梁设计
目录前言 (1)第一部分水电站厂房 (2)—、设计资料 (2)二、水轮机选型 (2)2.1水轮机型号选择 (2)2.2水轮机参数计算 (2)三、水轮机蜗壳设计 (13)3.1蜗壳形式的选择 (13)3.2断面形状及包角的选择 (13)3.3进口断面面积及尺寸的确定 (13)四、尾水管设计 (15)4.1尾水管的形式 (15)4.2弯肘型尾水管主要尺寸的确定 (15)五、发电机外形尺寸 (17)5.1发电机型式的选择 (17)5.2水轮发电机的结构尺寸 (17)六、厂房尺寸确定 (19)6.1主厂房长度的确定 (19)6.2主厂房的宽度 (20)6.3主厂房各层高程的确定 (21)第二部分吊车梁设计 (24)七、吊车梁截面形式 (24)八、吊车梁荷载计算 (25)8.1均布恒荷载q (25)8.2垂直最大轮压 (25)九、吊车梁内力计算 (25)9.1弯矩计算 (25)92剪力计算 (26)十、吊车梁正截面及斜截面抗剪强度计算 (27)10.1吊车梁正截面承载力计算 (27)10.2斜截面抗剪强度计算 (29)十一、挠度计算 (30)十二、裂缝宽度验算 (31)结语 (32)参考文献 (33)前言本课程设计主要是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。
设计目的在于培养学生正确的设讣思想，理论联系实际工作的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
培养学生综合运用所学水电站知识, 分析和解决水电工程技术问题的能力；通过课程设计实践训练并提高学生解决水利水电工程实际问题的能力。
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，提高学主制图、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讣说明书的能力。
根据已有的原始资料和设计•要求进行设计，主要内容有：水电站总体布置、水轮机型号的选择以及水轮机特性曲线的绘制、蜗壳尺寸的确定、绘制蜗壳平面和断面单线图、尾水管尺寸的确定及草图、水电站厂房尺寸的确定以及吊车梁内力讣算和吊车梁配筋讣算等，并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。
水电站厂房课程设计报告书
目录➢第一章任务书 (1)➢ 1.1 目的 (1)➢ 1.2 设计容和要求 (1)➢ 1.3 应提交的设计成果 (1)➢第二章基本资料 (2)➢ 2.1 工程概况 (2)➢ 2.2 电站枢纽 (2)➢ 2.3 设计依据及参数 (2)➢第三章设计过程 (5)➢ 3.1 确定设备尺寸 (5)➢ 3.1.1 蜗壳尺寸 (5)➢ 3.1.2 水轮机和尾水管尺寸 (6)➢ 3.1.3 发电机尺寸 (7)➢ 3.2 厂房尺寸 (7)➢ 3.2.1 主厂房的平面尺寸 (7)➢ 3.2.2 主厂房的立面尺寸 (9)➢ 3.3 主厂房各层布置 (10)➢ 3.3.1 发电机层布置 (10)➢ 3.3.2 水轮机层布置 (11)➢ 3.3.3 蜗壳层布置 (12)➢ 3.4 副厂房的布置 (12)➢ 3.5 厂区枢纽布置 (12)第一章任务书➢ 1.1 目的通过本设计，进一步巩固和加深水电站厂房部分的理论知识，使学生初步掌握水电站厂房设计的步骤和方法，培养和提高学生独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。
➢ 1.2 设计容和要求根据给定的原始资料及机电设备，决定厂房在枢纽中的位置，进行厂区和厂房部的布置，确定厂房的轮廓尺寸。
➢ 1.3 应提交的设计成果（－）设计说明书一份。
（二）水电站厂房设计布置图三：1、沿机组中心线厂房横剖面图（1：100）；2、发电机层平面图（1：100－1：200）；3、水轮机层、蜗壳层综合平面图（1：100－1：200）。
（三）厂房枢纽布置简图一（1：1000）。
➢第二章基本资料2.1 工程概况湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长270km，流域面积6000km2，属于山区河流。
本枢纽控制流域面积1350km2，总库容22.15m3，为多年调节水库。
本枢纽的目标是防洪和发电。
主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5m，弧长370m；泄洪建筑物；开敞式溢洪道或泄洪隧洞；发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。
水电站厂房课程设计西华
课程设计报告（理工类）课程名称: 水电站建筑物课程设计课程代码: 8511961学院(直属系): 能源与环境学院年级/专业/班: 2010级/水利水电工程/2班学生姓名:学号: 332010*********实验总成绩:任课教师: 杨耀开课学院: 能源与环境学院水电站厂房课程设计任务书西华大学能源与环境学院2012年5月一、课程设计的目的课程设计是以工程实例为题，由学生独立思考，灵活应用有关的布置原则和要点，自己动手布置厂房，从而巩固和加深厂房部分的理论知识，并进一步培养学生的计算、制图和应用技术资料的技能。
二、课程设计的内容与要求设计的内容概括地说，就是在给定工程枢纽布置和厂区位置的前提下，利用现有资料进行厂房布置设计。
具体内容包括：1．确定主厂房的轮廓尺寸；确定厂房轮廓尺寸时有关机组和设备的尺寸可由给定的基本数据查找或查阅有关的工具书。
2．绘出蜗壳与尾水管单线图，拟定转轮流道、座环等尺寸；3．选择厂房起重设备；4．进行厂区布置；厂区布置可在地形图上绘出，要求至少拟定两个方案进行比较后，确定一个方案。
5．进行厂房布置；厂房布置的具体内容包括主、副厂房的布置和对厂房结构布置的考虑，说明如下：①在布置主、副厂房的同时，对厂房的结构布置一定要有考虑，包括：a．主厂房的分缝b．一、二期混凝土的划分c．止水的设置d．下部块体结构的布置，包括机墩、蜗壳混凝土、尾水管的结构型式、尾水闸墩、上下游墙等的结构布置，在下部块体中要设哪些工作孔道，在什么位置等。
e．上部结构布置，包括主厂房构架、屋顶结构、吊车梁、发电机层板梁柱等。
②厂房机电设备的布置，主要包括以下五个方面的布置：a．电站主接线图规定的一次回路系统线路怎么走，发电机引出线，引出后如何经低压配电装置进主变，是否设置母线道？b．水轮机调速系统布置在上游还是下游？相应的操作柜和机旁盘怎么布置？c. 主厂房内各层都布置那些设备？d. 厂内起重设备如何布置？如机组检修、主变检修，蝶阀吊装等。
水电站厂房课程设计任务及指示书
水电站厂房课程指示书水电站厂房课程设计是“水电站”课程的重要教学环节之一。
一、课程设计的目的（1）进一步巩固和加深厂房部分的理论知识和使其系统化；（2）培养学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力；培养学生独立工作能力；（3）进一步培养学生的计算、制图、应用有关手册参考图例等技术资料和编写说明书的基本技能。
二、课程设计的任务和要求水电站厂房课程设计要求学生根据所给任务书，利用所掌握的资料，完成下列工作：1.用简略的方法选择厂房的主要和辅助设备。
2.进行厂区和厂房内部布置，决定厂房的轮廓尺寸。
3.绘制设计图纸和编写设计说明书。
厂房课程设计的重点是主厂房内部主要设备和结构的布置，以及轮廓尺寸的确定。
设计图的绘制基本上应符合工程图纸的要求，说明书应能说明设计内容，文字通顺、书面整洁。
三、设计的方法为了全面达到教学要求，培养学生独立工作能力，并加强基本技能的训练，要求每个学生独立完成一份厂房设计。
因此每个学生在教师的指导下应充分发挥自己的主观能动性和独立思考钻研的精神，并应根据需要复习有关教学内容，运用课堂教学中已学到的理论知识，出色地完成设计任务，提高对理论知识的掌握和理解深度。
学生应直接对自己的设计质量负责，指导教师定期地检查并指导学生的设计，其它时间由学生自己进行设计，学生在指定的指导和检查时间内提出问题，争取指导答疑并接受检查。
学生应严格遵守课程设计有关的学习纪律。
本课程设计时间为1.5周。
具体安排大致如下（供参考）：设计内容1.设计任务的布置、了解设计任务书及熟悉原始资料 42.进行厂房布置，绘布置草图 303.绘厂房布置图（白图）及整理编写说明书 344.设计答辩 4共72学时四、最后成果和成绩评定本课程设计要求成果为：1/100~1/200厂房恒剖面图及发电机层、水轮机从平面布置图。
必须绘白图一张，其余图可绘在方格纸上，但必须按工程图要求绘制。
说明书五页（必要时另附计算书一份）。
为加深学生对设计成果的理解，巩固收获，同时检查评定学生成绩，设计完成后须答辩。
水电站厂房设计课程(PPT 157页)
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型 7.2 主厂房设备 7.3 立式机组主厂房的布置 7.4 主厂房的轮廓尺寸 7.5 卧式机组厂房的布置 7.6 副厂房的布置 7.7 厂房的采光、通风、交通及防火 7.8 厂区布置
水电站厂房
水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施， 包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开关 站等，也是运行人员进行生产和活动的场所。
（2）坝后式厂房
特征：厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与 大坝用永久缝分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。
坝后式厂房还可以变化为：溢流式厂房、坝内式厂房、 挑越式厂房等 。
坝后式厂房示意图
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Center Hill Lake and Dam
溢流式厂房
厂房位于溢流坝挑坎下面的混凝土中，水流从厂房顶部流过。 适用：河谷狭窄，洪水流量大，机组台数多、没有合适位置布 置厂房的情况。
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.1 水电站厂房的任务
1.将水流平顺地引进水轮机 2.使水能转变成可供用户使用的电能 3.将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创
造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提 供良好的工作环境
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.2 水电站厂房的组成
机组的支承结构
水轮发电机组的重量、水流推力等荷载通过上、下机架传递 到发电机的支承结构（机墩）上，由机墩传递到水下混凝土， 进一步再传递到厂房的基础上。常见的机墩形式有：圆筒式 机墩、平行墙式机墩、环形梁立柱式机墩、框架式机墩
发电机的布置方式
开敞式、定子埋入式、上机架埋入式
7.2 主厂房设备
水电站厂房课程设计设计资料概要
水电站厂房课程设计本课程设计以密云水利枢纽为对象。
密云水库库区跨越潮、白两河,地处密云县城北20公里。
两条河在密云县城以南约10公里处汇合成潮白河。
潮河和白河的最低分水岭在金沟,高程为130米。
潮河水库和白河水库在金沟连通。
库水位在130米高程以上合成一个水库即密云水库。
河流多年平均流量为3m s(不是设计流50.50/量。
密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务,兼有发电效益的综合利用水利工程。
一、主要建筑物主要建筑物包括:(一挡水建筑物有潮河和白河主坝两座及副坝五处,为碾压式粘土斜墙土坝,最大坝高为白河主坝66.4m,潮河主坝56m,各副坝15.7-39m不等。
(二泄洪建筑物1、溢洪道∇,泄洪超过百年一有潮河左岸、第二溢洪道。
第一溢洪道为正常溢洪道,底坝高程140m遇的洪水,为五孔带胸墙式河岸溢洪道。
第二溢洪道为非常溢洪道,与第一溢洪道配合宣泄千∇,为五孔开敞式河岸溢洪道。
年一遇洪水,底坝高程为148.5m2、隧洞(1 白河左岸发电隧洞:用作发电供水和下游工农业供水,并在调压井上游设泄水支洞,∇,洞径6m,洞长416m,底坡用以宣泄万年一遇特大洪水。
进水塔进口底板高程为116.0mi=。
调压室为圆筒式,内径17.14m。
调压室后接两根埋藏式压力水管,管径5.5m,管长1400125m。
(2 潮河发电泄水隧洞:任务是施工导流、发电、灌溉、供水和泄洪。
(3 走马庄放空隧洞:只在千年一遇洪水时参加泄洪,平时不用,主要任务是紧急放空。
3、坝下廊道为施工期的临时建筑物,施工导流采取潮、白两河分别导流的方式,故设白河导流廊道、潮河导流廊道,可宣泄20年一遇洪水。
另有南石骆驼输水廊道,用以泄放3个流量的灌溉带用水。
93.5100110120130140150160170180190200210220230240250240230220210200190180170电站引水系统枢纽布置图此为四台机组的,六台机组的请用AUTOCAD 自行修改为两个三岔管的供水方式。
大型水电厂课程设计
大型水电厂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大型水电厂的基本工作原理及其在我国能源结构中的重要性。
2. 学生能够掌握水电厂的关键组成部分，包括水库、大坝、发电机组等。
3. 学生能够了解水电厂对环境影响及相应的环境保护措施。
技能目标：1. 学生能够分析水电厂的发电过程，并运用相关公式计算能量转换效率。
2. 学生通过小组合作，设计一个简单的水力发电模型，培养动手能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用所学知识，对比分析不同类型的水电厂，进行优缺点评价。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水电厂建设与环境保护之间关系的认识，提高环保意识。
2. 增强学生对我国水电资源的了解，培养资源节约和可持续发展的观念。
3. 激发学生对水利工程及新能源领域的兴趣，鼓励他们探索科学奥秘。
课程性质：本课程为自然科学类课程，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础和探究能力，对实际工程有强烈的好奇心。
教学要求：通过启发式教学和实践活动，引导学生主动探究，注重培养学生解决问题的能力和科学思维。
在教学过程中，将目标分解为具体可操作的学习任务，确保学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 大型水电厂概述- 水电厂的定义及分类- 水电厂在我国能源体系中的地位与作用2. 水电厂的结构与工作原理- 水库、大坝、发电机组等关键组成部分- 水力发电的基本过程及能量转换原理3. 水电厂的环境影响与保护措施- 水电厂建设对生态环境的影响- 环保措施及可持续发展理念4. 案例分析- 选取具有代表性的大型水电厂案例进行分析- 对比不同水电厂的设计、运行及环保措施5. 实践活动：设计与制作水力发电模型- 分组讨论设计方案- 制作与测试水力发电模型6. 教学内容的安排与进度- 第一课时：大型水电厂概述、结构与工作原理- 第二课时：水电厂环境影响与保护措施、案例分析- 第三课时：实践活动——设计与制作水力发电模型教学内容依据课程目标，结合课本章节进行选择和组织，保证科学性和系统性。
水电站厂房课程设计精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版水电站厂房课程设计一、水电站厂房主要设备和辅助设备 主要设备：1、水轮机和发电机：电站最大水头m H 3.64max =，加权平均水头m H cp 63.59=，最小水头m H 02.38min =。
按水头范围及装机容量，套用3台现有机组。
水轮机型号为140220--LJ HL ，单机额定出力为KW 8333，该机组适用m H 65max =，m H 38min =m H p 58=，额定流量35.16m /s ，和电站水头范围比较匹配。
发电机型号为3300/168000-SF ，单机额定出力KW 8000（悬式），采用密封式通风，可控硅励磁。
水轮机导叶0b 为0.35m 。
水轮机带轴长3.74m ，发电机转子带轴长4.785m.。
一台机组在设计水头、额定出力下运行的尾水位为100.1 m 。
2、调速器：选用3500-YDT 型电气液压式3、主阀：采用卧式液压型摇摆式接力器双平板偏心蝴蝶阀4、桥式起重机：本电站的最重部件为发电机转子带轴重37.5t ，结合厂房布置要求。
选用起重机跨度m L k 12=，主副钩最大起升高度分别为20m 和22m ，主钩最高位置至轨顶距离为0.911m ，小车高度2.723m 。
厂房屋顶结构厚度为2.456 m 。
辅助设备：1、供水：本电站水头范围为38.02~64.3m ，且水质、水温均满足要求，所以采用自流供水方式。
取水口设在每台机组蝴蝶阀前的压力钢管上，并与全场技术供水总管连通，互为备用。
每台机组供水管上均设电磁液压阀。
以保证自动投入或切除。
2、排水：分为机组检修排水、厂房渗漏排水和厂区排水。
①检修排水，采用廊道间接排水方式，即检修机组时，蜗壳和尾水管重的积水通过盘形阀的控制，先经廊道排往集水井，然后再由水泵抽排到尾水渠。
集水井上设2台检修排水深井泵。
2台深井泵同时运行，待积水抽空后，再由另一台抽排闸门的漏水。
②、渗漏排水，与检修排水共用一集水井，设一台深井泵。
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一、绘制蜗壳单线图1、蜗壳的型式：在资料中已经给出水轮机的型号为HL220-LJ-225，而且电站设计水头H P =46.2m＞40m ，根据《水力机械》第二版P96页书中蜗壳分类，则蜗壳的型式应为金属蜗壳。
2、选择蜗壳的主要参数（1）金属蜗壳的断面形状为圆形，为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取0345ϕ= 。
通过计算得出max Q 值，计算如下：○115000156250.96fr fN N KW η=== 式中：60000150004f KW N KW ==，0.96f η= ○2131max 221156251.111.159.819.812.2546.20.91rr N Q m s D H η===<⨯⨯⨯其中：13111501.15Q s m s ==(由附表一查得，12.25D m =，46.2r H m =，0.91η=（由附表一查得）。
○3123max 1max 11.112.2538.2Q Q D m s ==⨯=由蜗壳进口断面流量max0360c Q Q ϕ=得 334538.236.61/360c Q m s =⨯=（2）根据《水力机械》第二版P99中图4—30查得，可知当设计水头为46.2m ＜60m 时，蜗壳的进口断面的平均流速C V =5.6/m s 。
（3）因为已知水轮机的型号HL220—LJ —225，则由《水力机械》第二版P162的附表5查得此时蜗壳的座环内径b D =3250mm，外径a D =3850mm，所以有蜗壳座环的内、外半径分别为：b r =2b D =1625mm=1.625m，a r = 2a D=1925mm=1.925m。
座环尺寸（mm）比例：1：1003、蜗壳的水力计算（1）对于蜗壳进口断面：断面的面积：20max 34538.26.5373603605.6c c c c Q Q F m V V ϕ⨯====⨯断面的半径：max 1.443m ρ==== 从轴中心线到蜗壳外缘的半径：max max 21.92521.4434.811a R r mρ=+=+⨯=。
（2）对于断面形状为圆形的任一断面的计算设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该计算断面处的max 360 ii Q Q ϕ=，i ρ=2i a i R r ρ=+。
其中：3max 38.2/Q m s =，5.6/c V m s =，19251.925a r mm m ==。
计算结果见下表：（3）蜗壳断面为椭圆形的计算当圆形断面半径S ρ<的时候蜗壳的圆形断面就不能与座环蝶形边相切，这时就用椭圆断面。
由《水电站动力设备手册》查得：蝶形边高度可近似定为：01110.250.252.250.10.10.12.250.506222b D h D D m ⨯=+=+=+⨯= 临界值0.5060.882cos cos55h S m α===，α为座环蝶形边锥角，一般取55度。
由圆形断面ϕ=3450，1.443m ρ=得蜗壳系数1062.2C ===当i ρ=S=0.882m时得临界角0( (151i a i C r ϕρ︒=+= 结合可知，当断面包角在0～151度的时候S ρ<，取椭圆断面。
椭圆短半径21.345L ρ= 椭圆的当量面积22tan i A d πρα=+ 椭圆长半径(121cot L ρρα=+- 椭圆断面中心距1.22i a i a r ρ=+ 椭圆断面外半径1i R a ρ=+00.5060.5060.618sin sin 550.819h L m α==== 计算结果见下表：根据计算结果，画蜗壳单线图，如下图所示，比例为1:80，单位为mm 。
蜗壳单线图（单位mm ）比例1：80二、尾水管单线图的绘制因为选用的水轮机型号为HL220-LJ-225，说明水轮机的标准直径1D=225cm=2.25m。
由资料中的图可有下表：对于大中型水轮机，为了减小尾水管的开挖深度，都采用弯肘形尾水管，它由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。
（1）进口直锥段：进口直锥管是一个垂直的圆锥形扩散观，3D 为直锥管的进口直径；对混流式水轮机由于直锥管与基础环相连接，可取3D 和出口直径2D 相等；对于混流式水轮机，其锥管的单边扩散角θ可取7~9︒︒；3h 为直锥管的高度，增大3h 可减小肘管的入口流速，减小水头损失。
进口锥管高度：323h H H =-=5.625-3.43=2.195m；进口锥管上、下直径：31D φ==2.51m，42D φ==3.114m。
（2）肘管：肘管是一90 变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于转弯受到离心力的作用，使得压力和流速的分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。
影响这种损失的最主要的因素是转弯的曲率半径和肘管的断面变化规律，曲率半径越小则产生的离心率越大，一般推荐使用的合理半径4(0.6~1.0 R D =，外壁6R 用上限，内壁7R 用下限，则有：6R=1×3.114=3.114m ，7R =0.6×3.114=1.868m。
（3）出口扩散段：出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散段，其出口宽度一般与肘管出口宽度相等；其顶板向上倾斜，根据其出口宽度并不是很大，所以不用加设中间支墩。
仰角α=10.4︒，长度1L =3.16m 2L =6.04m，L =9.20m.。
（4）尾水段的高度与水平长度尾水管的总高度h 和总长度L 是影响尾水管性能的重要因素。
总高度h 是由导叶底环平面到尾水管底板之间的垂直高度。
在描述进口直锥管中已说明2D =3D =2.51m＞1D =2.25m，所以属于高比速混流式水轮机。
增大尾水管的高度h ，对减小水力损失和提高h ω是有利的，特别是对大流量的轴流式水轮机更为显著。
但对混流式水轮机尾水管中产生的真空涡带在严重的情况下不仅影响机组的运行而且还会延伸到尾水管地板引起机组和厂房的振动。
为了改善这一情况，常采取增大尾水管高度的办法，但将会增大开挖量，经过试验，对于高比转速混流式水轮机，应取h ≥2.61D ，题目中已知h=H=6.593m＞2.61D=5.85，所以满足要求。
（5）尾水管单线图根据表中的数据绘制单线如下：尾水管单线图（单位：m ）比例1：100三、拟定转轮流道尺寸根据《水电站机电设计手册》——水力机械分册，已知1' 1.0D m =时，HL220型的尺寸可以推求12.25D m =时的转轮流道尺寸。
如下图：四、厂房起重设备的设计起重物件中根据资料可知最重的物件为吊发电机转子带轴重，为82.6T ＜100T ，而且机组台数为4台，所以选1台单小车桥式起重机，型号为100T/20T。
相关的参数为：取跨度：16L m =；起重机最大轮压：35.9T ；起重机总重：77.3T ；小车轨距：4400T L mm =；小车轮距：2900T K mm =；大车轮距；6250K mm =；大梁底面至轨道面距离：130F mm =；起重机最大宽度：8616B mm =；轨道中心至起重机外端距离：1400B mm =；轨道中心至起重机顶端距离：3692H mm =；主钩至轨面距离：1474h mm =；吊钩至轨道中心距离（主）：122655, 1900L mm L mm ==；副吊钩至轨道中心距离：321300, 2355L mm L mm ==；轨道型号：100QU 。
五、厂房轮廓尺寸1、主厂房总长度的确定：厂房总长度包括机组段的长度（机组中心距）、端机组段的长度和安装间的长度。
总长1a L nL L L =++∆其中n 为机组台数，1l 为机组段长度，a l 为装配场长度，l ∆为端机组段附加长度 (1、机组段的长度1L 的确定机组段的长度1L 主要由蜗壳、尾水管、发电机风罩在x 轴方向（厂房纵向）的尺寸来决定。
机组段的长度1L 按下式计算：1x x L L L +-=+；其中：x L +为机组段+x方向的最大长度；x L -为机组段-x 方向的最大长度；计算机组段长度时可按蜗壳层、尾水管层和发电机层分别计算，然后取其中的最大值。
①按蜗壳层推求：11212L R R δδ=+++其中：1R 为0345i ϕ=时的i R ，即1R =4.811m ，2R 为当0165i ϕ=时的i R ，即2R =3.921m 。
12, δδ分别为蜗壳左右外围混凝土的厚度，初步设计时取1.2-1.5m ，取1.4m ，则112124.8113.9211.4211.532L R R m δδ=+++=++⨯=②按尾水管层推求：122L B δ=+其中：B 为尾水管的出口宽度，2δ为尾水管混凝土边墩厚度（大型取5～7m, 中型取3～4m, 小型取1～2m ）依据图4知8B m =，21.8m δ=，则1283.611.6l B m δ=+=+= ③按发电机层推求：1332L b φδ=++其中：3δ为发电机风壁厚，一般取0.3-0.4m, 这里取0.35m b 为相邻两风罩外壁净距，一般取1.5-2m, 这里取1.8m 由已知资料可知，发电机风罩内径38.4m φ=则13328.420.351.810.9L b m φδ=++=+⨯+=据以上三种结构的计算情况，厂房的机组间距由水轮机蜗壳层推求的长度决定。
则111.6L m =（2）端机组段附加长度的确定(10.1~1.00.52.251.125L D m ∆==⨯= （3）安装间长度的确定装配场与主机室宽度相等，以便利用起重机沿主厂房纵向运行。
装配场长度一般约为机组段长c l 的1.0～1.5倍。
对于混流式采用偏小值，因此取1.2。
11.21.211.613.92a L L m ==⨯=。
（4）厂房的总长度：1411.613.921.12561.445a L nL L L m =++∆=⨯++= 2、主厂房宽度的确定（1）以机组中心线为界，厂房宽度B 可分为上游侧宽度S B 和下游侧宽度X B 两部分，关于这两部分的计算可列式如下：①上游侧宽度S B ：332S B A φδ=++；其中，在前面的计算中已有3φ=8.4m，3δ=0.35m ； A 为风罩外壁到上游墙内侧的净距，取5m 。
则332S B A φδ=++=9.55m。
②下游侧宽度X B ：X B 除满足上式外，还需满足蜗壳在y -方向的尺寸和蜗壳外混凝土厚度的要求。
对于发电机层：332X B A φδ=++其中：A 为风罩外壁到下游墙内侧的净距，主要用于主通道，一般取2m ，3φ=8.4m，3δ=0.35m；则332X B A φδ=++=6.55m。
对于蜗壳层y -方向为：2X B y l =+∆。