长引水系统水室式调压室初步设计
水电站课程设计任务书及指导书--引水系统

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。
长引水系统水室式调压室初步设计

长引水系统水室式调压室初步设计摘要:某水电站位于巴基斯坦西北边境省开伯尔普什图省境内采用引水式开发,为高水头、长距离引水发电工程。
本电站具有引水洞线长、调压室竖井高、压力管道压力大等特点。
调压室对本电站的正常运行起着关键作用,通过对调压室水力特征和结构进行设计,为改善机组运行条件和工程安全提供保障。
关键词:调压室;水室式;冲击式水轮发电机;长引水隧洞1工程概况某水电站位于巴基斯坦西北边境,是一座高水头、长隧洞引水式水电站工程。
电站安装4台单机容量为221MW的冲击式水轮发电机组,总装机容量884MW。
水库正常蓄水位为2233m,最低运行水位为2223m。
引水系统由电站进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等建筑物组成。
引水隧洞长22.6km,洞径为6m。
调压室布置于引水隧洞末端,顶高程2300.00m,底高程2056m。
上室为圆形断面,断面直径为22m,高24.5m。
下室采用城门洞断面,为两条长度各为100m的隧洞,底板为倾向竖井的1.0%的坡,顶部为倾向竖井的1.5%的坡。
调压室后引水隧洞经Y型岔管分为两条引水隧洞,后接压力管道。
压力管道由四个压力平洞段、三条压力竖井段构成,采用钢板衬砌。
2地质条件调压室地表为第四系堆积物为坡崩积物(Q4dl+col),以碎石土为主,覆盖层厚度较薄。
岩性主要为石英云母片岩等。
推测岩体的风化状态以弱风化为主,调压室下部可能为微风化~新鲜,推测调压室岩体围岩类别主要为Q2a和Q3。
3调压室水力计算下面根据《水利水电工程调压室设计规范》及《水工设计手册》对调压室进行水力学计算。
3.1调压室设置条件是否设置调压室按下式作初步判别:式中:;增加负荷前的流量;增加负荷后的流量。
机组开启可人为控制,因而最低涌波按以下工况计算(1)最低发电水位2223.00m时,本计算初定按上游死水位,共用上游调压室的4台机组由3台增加至4台,满负荷发电;(2)最低发电水位2223.00m时,本计算初定按上游死水位,共用上游调压室的4台机组由2台增加至4台,满负荷发电。
设置并联调压室的长引水式水电站稳定性分析

文章 编号 : 1 0 0 0— 1 9 8 0 ( 2 0 1 4 ) 0 2— 0 1 5 9— 0 6
S t a b i l i t y a n a l y s i s o f l o ng - d i s t a nc e wa t e r d i v e r s i o n・ t y p e
h y dr o p o we r s t a t i o n wi t h pa r a l l e l s ur g e c ha mb e r s
Z HOU J i a n x u,S HAO We i h o n g,HUANG Xi a o t o n g,ZHU F e i
( C o l l e g e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d H y d r o p o w e r E n g i n e e r i n g , H o h a i U n i v e r s i t y , N a n j i n g 2 1 0 0 9 8 , C h i n a )
Abs t r a c t :To g u a r a n t e e s t a b l e o pe r a t i o n a nd p o we r q ua l i t y i n t he t u r b i n e u n i t s o f a h y dr o p o we r s t a t i o n,a n e x a c t ma t h e ma t i c a l mo d e l wa s b u i h f o r a l o n g - - d i s t a n c e wa t e r d i v e r s i o n- ・ t y p e h y d r o p o we r s t a t i o n wi t h p a r a l l e l s u r g e c h a mb e r s . Th e dy n a mi c c h a r a c t e is r t i c s o f t h e h y d r o . me c ha n i c a l s y s t e m we r e c o mpr e h e n s i v e l y s i mu l a t e d, a n d s t a bi l i t v a n a l y s i s o f s ma l l lu f c t u a t i o n s i n t h e s y s t e m wa s c o n d u c t e d.Ba s e d o n t h e r i g i d mo d e l a nd e l a s t i c mo d e l or f t h e pi p e l f o w,a n a l y s i s mo d e l s we r e e s t a b l i s h e d t o d e s c ib r e t h e d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e h y d r o — me c ha n i c a l s y s t e m. Co mb i n e d wi t h n u me r i c a l a n a l y s i s o f b o t h f r e q ue n c y a nd t h e t i me d o ma i n.t h e e f f e c t s o f di f f e r e n t l a y o ut s o f t h e wa t e r d i v e r s i o n s y s t e m a n d e l a s t i c mo de l s wi t h di f f e r e n t o r d e r s f o r t he pi pe lo f w o n t h e s y s t e m ’S s t a b i l i t y a n a l y s i s we r e i n v e s t i g a t e d. An e x a mp l e s h o ws t h a t ,i n s t e a d o f t h e c o mmo n l y u s e d r ig i d mo d e l , wh i c h h a s a p p l i c a t i o n l i mi t a t i o n s,a t h r e e — o r de r o r h i g h e r — o r d e r e l a s t i c mo d e l s h o u l d be u s e d or f t h e p i p e lo f w a t t h e l o n g — d i s t a n c e wa t e r d i v e r s i o n- t y p e h y d r o p o we r s t a t i o n t o f u l l y d e mo n s t r a t e t he s y s t e m ’S v i b r a t i o n c ha r a c t e r i s t i c s a n d s t a b i l i t y pe fo r r ma nc e. Ke y wo r ds:wa t e r d i v e r s i o n— t y p e h y d r o p o we r s t a t i o n;pa r a l l e l s u r g e c h a mb e r s;s t a b i l i t y;s ma l l lu f c t u a t i o n;e l a s t i c mo d e l
某低水头大流量长引水式电站调压室设计

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水电站课程设计调压室设计

水电站课程设计调压室设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解调压室在水电站中的作用和重要性。
2. 学生能够掌握调压室的基本结构和工作原理。
3. 学生能够描述调压室设计的主要参数和影响因素。
技能目标:1. 学生能够运用流体力学原理,分析调压室的水力特性。
2. 学生能够通过实际案例,学会调压室设计的步骤和方法。
3. 学生能够运用相关软件或工具,进行调压室设计的模拟和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对水利工程建设的兴趣,增强环保意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
3. 增强学生对我国水电工程发展的自豪感,激发创新意识。
课程性质:本课程为工程专业课程,结合流体力学和水电工程设计原理,注重实践性和应用性。
学生特点:学生具备一定的流体力学基础,对水电工程有一定了解,具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求:通过本课程的学习,使学生能够将理论知识与实际工程相结合,培养解决实际问题的能力。
教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探究和解决问题,提高学生的综合素质。
1. 调压室作用及重要性- 介绍调压室在水电站中的作用,如稳定水头、减少水击等。
- 引导学生了解调压室在水电工程中的地位和影响。
2. 调压室结构及工作原理- 分析调压室的基本结构,如屋顶、侧墙、底板等。
- 阐述调压室工作原理,结合流体力学知识进行讲解。
3. 调压室设计参数及影响因素- 介绍调压室设计的主要参数,如容积、尺寸、形状等。
- 分析影响调压室设计的因素,如地形、地质、水头等。
4. 调压室设计方法及步骤- 讲解调压室设计的基本方法和步骤,如确定设计参数、选择合适模型等。
- 结合实际案例,阐述设计过程中的注意事项和技巧。
5. 调压室设计软件应用- 介绍常用的调压室设计软件及其功能。
- 指导学生运用软件进行调压室设计的模拟和优化。
6. 教学大纲安排- 课程分为理论教学和实践操作两部分,共计8学时。
- 理论教学:第1-4学时,讲解调压室相关知识。
引水式水电站调压室压力管道及地下厂房工程原型观测施工方案

引水式水电站调压室压力管道及地下厂房工程原型观测施工方案第一节概述为了对电站永久建筑物施工期和运行期的工作状态进行监测,保证建筑物长期安全运行,并验证和改进设计,通过埋设观测仪器和观测分析数据,为各建筑物的工作状态提供直接依据,根据招标文件规定,在电站永久建筑物(厂房、变电站等)、临时建筑物以及隧洞内布置监测项目,进行观测仪器和设备的安装埋设。
第一节埋设组织为了保证原型监测工程的施工和监测质量,以我局施工科研所为主,成立“监测工程作业组”。
由多年从事监测工作的专业技术人员和专家现场负责仪器采购、检验、率定、埋设、安装、观测的全过程。
第一节仪器设备的采购和验收由于水工建筑物运行时间长,要求各种观测仪器质量可靠,观测数据能正确反映建筑物的工作状态,因此,采购仪器设备时根据设计文件所列的仪器名称、型号规格,选择若干有资质能力的厂家进行对比,并对各仪器的力学、温度、绝缘及其他技术参数进行检验和率定,并认真作好记录,分析其参数确定是否符合该项目的各项技术指标,对不合格的产品按监理工程师的指示立即予以更换。
仪器运至现场后,经开箱检查仪器设备及电缆无损坏后方可进行验收,确保无误后,根据厂家提供的仪器设备资料建立仪器、仪表档案,送入监测数据库。
第一节仪器安装埋设前的准备工作1、建立试验室,根据仪器说明书和国家有关规范规定进行仪器的全面测试、校正、率定检查,同时建立检验率定卡片,将资料送入监测数据库。
2、仪器安装埋设前,应再次率定。
特别是引入仪器与电缆接口部位的检验。
在准备工作完成后,进行仪器室内安装及有关附件的加工工作。
并根据仪器编号,进行电缆的永久编号工作。
3、仪器检验、率定后,向监理工程师提交仪器的检验、率定报告。
4、.随时了解工地上的现场施工情况。
根据施工埋设计划及现场施工进度,并采用施工联系单的方式,做好仪器埋设前后的守仓、盯仓工作,确保不错埋和漏埋。
第一节施工方法1.5.1多点位移计多点位移计用于监测地下厂房沿钻孔轴线方向,不同深度位置的围岩变形。
第十五章 调压室3

第十五章调压室第三节调压室的基本类型一、调压室的基本布置方式根据水电站不同的条件和要求,调压室可以布置在厂房的上游或下游,在有些情况下,在厂房的上下游都需要设置调压室而成双调压室系统。
调压室在引水系统中的布置有以下四种基本方式。
图15-2 调压室的几种布置方式1、上游调压室(引水调压室)调压室在厂房上游的有压引水道上,如图15-1所示,它适用于厂房上游有压引水道比较长的情况下,这种布置方式应用最广泛,后面我们还要较详细地讨论。
2、下游调压势(尾水调压室)当厂房下游具有较长的有压尾水隧洞时,需要设置下游调压室以减小水锤压力,如图15-2(a)所示,特别是防止丢弃负荷时产生过大的负水锤,因此尾水调压室应尽可能地靠近水轮机。
尾水调压室是随着地下水电站的发展而发展起来的,均在岩石中开挖而成,其结构型式,除了满足运行要求外,常决定于施工条件。
尾水调压室的水位变化过程,正好与引水调压室相反。
当丢弃负荷时,水轮机流量减小,调压室需要向尾水隧洞补充水量,因此水位首先下降,达到最低点后再开始回升;在增加负荷时,尾水调压室水位首先开始上升,达最高点后再开始下降。
在电站正常运行时,调压室的稳定水位高于下游水位,其差值等于尾水隧洞中的水头损失。
尾水调压室的水力计算基本原理及公式与上游调压室相同,应用时要注意符号的方向。
3、上下游双调压室系统在有些地下式水电站中,厂房的上下游都有比较长的有压输水道,为了减小水锤压力,改善电站的运行条件,在厂房的上下游均设置调压室而成双调压室系统,如图15-2 (b)所示。
当负荷变化水轮机的流量随之发生变化时,两个调压室的水位都将发生变化,而任一个调压室的水位的变化,将引起水轮机流量新的改变,从而影响到另一个调压室的水位的变化,因此两个调压室的水位变化是相互制约的,使整个引水系统的水力现象大为复杂,当引水隧洞的特性和尾水隧洞接近时,可能发生共振。
因此设计上下游双调压室时,不能只限于推求波动的第一振幅,而应该求出波动的全过程,研究波动的衰退情况,但在全弃负荷时,上、下游调压室互不影响,可分别求其最高和最低水位。
水电站建筑物复习题有答案

水电站复习题——简答题第一章绪论1.简述水力发电旳基本原理。
(本)以具有位能或动能旳水冲水轮机, 水轮机即开始转动, 若我们将发电机连接到水轮机, 则发电机即可开始发电。
假如我们将水位提高来冲水轮机, 可发现水轮机转速增长。
因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大, 可转换之电能愈高, 就是能量旳转换过程, E=9.81 .是把水能转化为电能旳过程。
2.水电站有哪些常用类型, 它们旳合用条件是怎样旳?(本/专) P166坝式、引水式、混合式坝式: 河道坡降较缓, 流量较大, 并有筑坝建库旳条件。
引水式: 适合河道坡降较陡, 流量较小旳山区性河段。
混合式:合用于上游有优良坝址, 合适建库, 而紧接水库如下河道忽然变陡或河流有较大旳转弯。
第二章进水口及引水道建筑物1.有压进水口有哪些重要型式?有何特点?(本/专) P9(1)洞式进水口(闸门布置在山体旳竖井中)(2)合用条件: 地质条件好, 山坡坡度合适, 易于开挖平洞和竖井。
(3)墙式进水口(闸门紧靠山体布置)(4)合用条件: 进口处地质条件很好, 或岸坡陡峻。
(5)塔式进水口(闸门段布置一塔形构造中)(6)合用条件: 进口处地质条件较差或岸坡坡度平缓。
(7)坝式进水口(闸门布置在坝体中)合用条件: 混凝土坝旳坝式水电站3.水电站进水口应当满足哪些基本规定?(本/专)(1) 要有足够旳进水能力在任何工作水位下, 进水口都能引进必须旳流量。
因此在枢纽布置中必须合理安排进水口旳位置和高程;进水口规定水流平顺并有足够旳断面尺寸, 一般按水电站旳最大引用流量设计。
(2) 水质要符合规定不容许有害泥沙和多种有害污物进入引水道和水轮机。
因此进水口要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙等设备。
(3) 水头损失要小进水口位置要合理, 进口轮廓平顺, 流速较小, 尽量减小水头损失。
(4) 可控制流量进水口须设置闸门, 以便在事故时紧急关闭, 截断水流, 防止事故扩大, 也为引水系统旳检修发明条件。
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长引水系统水室式调压室初步设计
发表时间:2019-03-22T16:54:59.130Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:周宏民
[导读] 某水电站位于巴基斯坦西北边境省开伯尔普什图省境内采用引水式开发,为高水头、长距离引水发电工程
中水北方勘测设计研究有限责任公司天津 300222
摘要:某水电站位于巴基斯坦西北边境省开伯尔普什图省境内采用引水式开发,为高水头、长距离引水发电工程。
本电站具有引水洞线长、调压室竖井高、压力管道压力大等特点。
调压室对本电站的正常运行起着关键作用,通过对调压室水力特征和结构进行设计,为改善机组运行条件和工程安全提供保障。
关键词:调压室;水室式;冲击式水轮发电机;长引水隧洞
1工程概况
某水电站位于巴基斯坦西北边境,是一座高水头、长隧洞引水式水电站工程。
电站安装4台单机容量为221MW的冲击式水轮发电机组,总装机容量884MW。
水库正常蓄水位为2233m,最低运行水位为2223m。
引水系统由电站进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等建筑物组成。
引水隧洞长22.6km,洞径为6m。
调压室布置于引水隧洞末端,顶高程2300.00m,底高程2056m。
上室为圆形断面,断面直径为22m,高24.5m。
下室采用城门洞断面,为两条长度各为100m的隧洞,底板为倾向竖井的1.0%的坡,顶部为倾向竖井的1.5%的坡。
调压室后引水隧洞经Y型岔管分为两条引水隧洞,后接压力管道。
压力管道由四个压力平洞段、三条压力竖井段构成,采用钢板衬砌。
2地质条件
调压室地表为第四系堆积物为坡崩积物(Q4dl+col),以碎石土为主,覆盖层厚度较薄。
岩性主要为石英云母片岩等。
推测岩体的风化状态以弱风化为主,调压室下部可能为微风化~新鲜,推测调压室岩体围岩类别主要为Q2a和Q3。
3调压室水力计算
下面根据《水利水电工程调压室设计规范》及《水工设计手册》对调压室进行水力学计算。
3.1调压室设置条件
是否设置调压室按下式作初步判别:
式中:;增加负荷前的流量;增加负荷后的流量。
机组开启可人为控制,因而最低涌波按以下工况计算(1)最低发电水位2223.00m时,本计算初定按上游死水位,共用上游调压室的4台机组由3台增加至4台,满负荷发电;(2)最低发电水位2223.00m时,本计算初定按上游死水位,共用上游调压室的4台机组由2台增加至4台,满负荷发电。
计算中,最低涌浪定为2102.00m高程。
经计算比较现有的下室容积大于计算容积,满足要求
4结构设计
调压室竖井的围岩主要为石英云母片岩,岩体的风化状态以弱风化为主,调压室下部可能为微风化~新鲜,推测调压室岩体围岩类别
主要为Q2a和Q3。
调压室上部地面覆盖层较薄,设计中对上部覆盖层进行剥离处理。
并对边坡进行支护。
对于上室竖井采用喷20Mpa混凝土厚150mm,φ6mm间距100mmx100mm钢筋网,锚杆φ25长4m,间排距1.5m的支护形式。
下室及竖井,Q2a围岩采用喷20Mpa混凝土厚120mm,φ6mm间距100mmx100mm钢筋网,锚杆φ25长4m,间排距1.5m的支护形式;Q3围岩采用喷20Mpa混凝土厚150mm,φ6mm间距100mmx100mm钢筋网,锚杆φ25长4m,间排距1.25m的支护形式,必要时加强支护。
为改善围岩的力学性能,补强开挖过程中形成的松动圈,提高围岩承载能力和减少渗漏,对部分Q3类围岩进行固结灌浆。
固结灌浆孔每排8孔,交错布置,排距2.0m~3.0m。
孔位对称布置,灌浆孔深入围岩8.0m,最大灌浆压力1.0MPa。
调压室上室内径为22m,采用厚1.8m钢筋混凝土衬砌,双层配筋。
竖井段及下室衬砌采用厚0.5m钢筋混凝土衬砌,双层配筋。
5结语
采用数学解析法获取调压室的相关水力特征,其计算迅速方便,对设计工作特别是计算一些极限值和规划、布置、选择调压室尺寸非常有用。
本电站采用数学解析法对调压室的水力特征进行计算,其计算结果在基本设计阶段已经获得咨询的批复。
参考文献:
[1]中华人民共和国水利部. SL655-2014.水利水电工程调压室设计规范
[2]潘家铮.水工隧洞和调压室(调压室部分)[M].北京:水利电力出版社,1985.
[3]刘海峰,张红梅。
吉沙水电站引水调压室设计[J]水力发电,2012年3月第38卷第3期。
[4]水电水利规划设计总院.水工设计手册(第8卷水电站建筑物)[M].北京:中国水利水电出版社,2012.。