水电站水工建筑物初步设计分析论文_冯美好

水电站水工建筑物初步设计分析论文_冯美好

广东东莞 523000

摘要:本文主要对具体水域的水电站水工建筑物进行了初步的设计分析,阐述了水电站厂区的布置方案,并对发电厂房各建筑物的不同种类、结构特征、布置方式以及整体稳定性能、受力大小计算汇总。并详细说明了水电站水工建筑物的初步设计方案。

关键词:水电站;水工建筑物;稳定性能

在东江千流河段,有风光水利枢纽工程,它所处的位置与河源市中心相隔十几公里,在右边河岸的位置上有河源市高新技术开发区坐落于此,左边河岸处是紫金县临江镇大岭村,在下方大约二十公里的位置上是古竹镇,木京梯级以及新丰江水库河流下游位置的第一个梯级是风光梯级,向上与木京水电站相连,向下与沥口水电站连接,在工程实施的过程中,首要的任务是发电并反调节新丰江水库,促进航运业发展并改善水质环境。

一、发电厂区的布置方式

发电站位于拦河闸坝右边的河床附近,主厂房、副厂房、升压变电站、生活管理用房共同组成了发电厂房,主厂房中包括安装间,它被设置于主厂房右边的河岸处。在主厂房下面的位置设置副厂房,进厂的道路设置于安装间下方的位置,与安装间楼高保持一致,针对厂区的其他地方则采用弃碴堆压制方法作一个平台,设置上方平台、下方平台的高度为固定值,在安装间的右边设置变电站,厂区下方的区域建造厂区管理区、油库、仓库等。厂区右边的地方是高新技术开发区,有公路连接,交通十分便利,厂区距离地面的高度为四十米,土坝坝顶的高度仅仅只比厂区离地高度高1.5米,所以可以把坝顶的公路连接到高新技术开发区,进厂的路段连接下方的沿江路段,进厂的公路和右边的变电站连通,使交通更加便利。土坝坝顶和上方厂区平台均使用浆砌石阻隔土壤,下方的厂区在适当的位置也使用相同的办法,由于安装间和厂区上方的高度一样,均比校核洪水水位线低,排水沟安装在厂区周边区域,水流引到厂区的集水井中,再通过防止水逆流的排水装置把水从下面排出,如果下方的水位线过高,可使用特殊的排水装备——尾水渠排出水,以此保证厂房足够安全。

二、厂房的设计方案

1.主厂房和安装间

发电站的厂房选用低水头河床式类型,其容量较大,在拦河闸右边的位置建立发电站的厂房,用人工建造的岛屿隔开它和闸坝,主厂房水轮机中间线设置在拦河闸坝交通桥的下方,与土坝轴线平行,主厂房内安装机组,机组的中心轴线离地平面二十多米高,从闸道上方位置到下方位置距离为八十多米,机组的中心距离、流道的进水口尺寸设置为一个定值,检修闸坝时进行移动开启关闭机器的操作,因为闸坝上方水位的最高值比安装间以及距离地平面的高度值都大,所以在厂房的上面、下面以及挨着左边的地方建立防洪墙,上方墙体的厚度与左边的保持一致,下方墙体的厚度设备得略低,把副厂房下方的防洪墙与墙体的顶部连接。设置主厂房的操作区与安装间的高度保持一致,配置有机盘、调速器以及油压设备等,将副厂房设置在主厂房的下方,在左右两边分别设置楼梯直通设备层、设备通道层,将上下不同的交通连接起来,主厂房的安装高度和下方的安装间高度保持一致,在此基础上布置供水室。主厂房进口段设置检修的钢闸门,排水口设置事故检修闸门,通道进入口的尺寸为12m×12m,通道流出口的尺寸为10.62m×10.62m。

在不同的机组之间,即通道的下面设置渗漏集水井以及检修集水井,集水井距离地面的高度为8米左右,在相应的集水井处分别设置厂房的渗漏排水口以及检修排水口,再用排水泵把水抽到厂区外。在厂房处设置两条竖直方向的伸缩缝,一条设置于主厂房和安装间,另一条设置于不同的机组之间,同时还要设置可以止水的水铜片。厂房使用强风化砂质岩建造,进入口基岩距离地面的高度为20m左右,机身处基岩距离地面的高度为15m左右,它可以承载500kpa的力量,厂房的进入口和机身处距离地面的高度为十三米,机身处和厂房的排出口距离地面的高度为十四米,在强风化岩石表面,机身的下面距离地面的高度设置为九米,在厂房中不考虑设置地基防渗加固装置。

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2.副厂房

在主厂房的下面区域设置副厂房,与主厂房紧密相连,副厂房修建四层,最底层距离地面的高度为三十米,同时设置厂用变、励磁变室,第二层距离地面的高度为三十四米,设置为电缆层,第三层距离地面的高度为三十八层,其距离地面的高度与主厂房安装间距离地面的高度一样,主要设置中控室、高低压开关柜室以及厂房用电装备,最后在最高层的位置设置高位油箱间,距离地面的高度为四十三米,在副厂房的左右两边设置楼梯,连接副厂房和主厂房。

3.进水口建筑物

在厂房的进水口处设置交通桥、检修闸门,交通桥的宽度设置为六米左右,桥与地面之间的距离为四十米,左边和闸坝顶部的交通桥连接,右边和土坝坝顶公路以及另一条主路连接,设置检修闸门以及移动式关闭开启门于检修门的位置,在进水口的左边、安装间的上方位置建造高水位的水池,水池底部距离地面的高度为三十八米,水池中水的高度为四米。

4.尾水建筑物

厂房的下部分水位最高高度为四十米,比厂房的地面高,所以在尾水闸门的上方侧边的位置设置防洪装置,其距离地面的高度为四十米,在尾水流的出口处安装事故检查闸门,再同样高度的地方安装闸门检修区域,使用事故检查闸门对机室进行开启关闭的操作。

5.厂房引水通道和尾水通道

为了把厂房的进水以及闸坝的泄洪通道分隔开,将发电的损失降至最小,确保池内的水处于平稳的状态,避免发生泥沙淤积的情况,应将发电厂房引水通道设置在闸坝的右边,使用人工岛分隔开,人工岛在厂房前端将岛的最高位置距离地面的高度设置为四十米,为了使闸坝泄洪时水流量更多一些,按照水工模型的演示效果,人工岛距离地面的高度应在最大发电流量基础上增加三十五米,引水通道下面斜坡处和厂房的进水口连接,使用混凝土建造引水通道底部,进水通道右边上游段铺置浆砌石,下方曲面和厂房的右边相连。厂房通道的出水口距地面的高度为十六米,斜坡段的材料为混凝土,尾水通道的右边挡土墙距离地面的高度为四十米,空箱内填充砂石,尾水通道的左边为人工岛,采用空箱式结合扶壁式的挡土装置。

6.人工岛的结构

人工岛可以引流、阻挡淤泥,由于厂房距离地平面的高度大约十五米,所以厂房在挖掘时需承担较大的水压以及土压,人工岛的结构比其他的更可靠耐用,它的上方距离地面的高度为三十五米,靠近闸坝的一端铺至浆砌石,接近厂房的那边使用空箱式加扶壁式挡土装置。人工岛的中间位置距离地面大约四十一米,安装了闸坝同电站厂交通桥连接通道和电站、闸坝检修口,人工岛的下部分距离地面高三十四米,接近闸坝的一端使用扶壁式挡土装置,靠近厂房的一端使用空箱式结合扶壁式的挡土装置。

结语

综上所述,通过对具体水域的水电站水工建筑物作了初步的分析,分别介绍了发电厂区的布置方式,厂房的设计方案,包括主厂房、安装间、副厂房、进水口建筑物等,使水工建筑物逐渐呈现在我们的眼前。

参考文献:

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论文作者:冯美好

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期

论文发表时间:2019/1/7

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