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1、团滩河水库电站工程二级电站电站主要建筑物设计方案二级电站主要建筑物有取水枢纽、引水隧洞、压力前池、压力管道及厂区建筑物。1.1二级电站取水枢纽取水枢纽主要由翻坝闸坝、进水闸和沉沙池组成。（1）翻坝闸坝段翻板闸坝堰顶（即闸底）高程初拟根据枢纽布置,翻板闸坝布置于主河床上,本段原河槽地面高程为332.7m334.2m,由于本工程洪峰流量较大，若闸底板高程较高，将抬高洪水期水位，淹没上游新华村居民点；同时单宽消能率增大，增加下游消能防冲的工程量。因此,闸底板高程以尽量增加泄流能力、降低洪水期水位和工程量最小为原则，本阶段初拟334.5m作为翻板闸坝堰顶（即闸底）高程。工程布置坝轴线基本垂直于河床布置
2、，坝基座落在泥岩夹粉砂岩层上。河床段布置翻板闸坝，设有10孔8mX4m（bXh）翻板闸门，翻板闸坝段总长80m,最低建基面高程为328.5m,翻板闸顶高程338.5m（正常蓄水位高程），底板高程334.5m,最大坝高为6m,最大底宽16.65m。翻板坝由水力自控翻板闸门、支墩、坝基础和左右岸导墙组成。翻板闸门采用液控同步双驱动水力自动翻板闸,在闸门运行时既能在水力及自重作用下平稳开关，也可借助液控同步启动系统随意开启或关闭闸门。这种闸门由生产厂家负责安装调试及技术指导。溢流堰顶（翻板闸底板）接1：5直线段，直线段末端与下游护坦相接。护坦长16m,顶面高程332.8m。护坦厚1m,面层为30Cm
3、厚HFC35抗冲耐磨碎，底层为50Cm厚C15埋石碎。底板设100排水孔，纵横间距2m。底板下设反滤层，至上而下分别铺设0.2m厚砂层和0.2m厚碎石层。坝体构造翻板闸坝坝体内部采用C15碎砌块石，基础垫层采用0.5m厚C15碎，上游坝面采用0.5m厚C20碎，堰顶坝面采用0.3m厚HFC35抗冲耐磨碎，左、右侧边墩和中间分隔墩采用C20碎。护坦面层为30Cm厚HFC35抗冲耐磨碎，底层为50cm厚C15埋石碎。(2)进水闸底板高程初拟进水闸底板高程在满足设计流量的条件下，应尽可能高一些，以防止推移质泥沙进入沉沙池。本工程在满足设计流量的条件下，本阶段初拟进水闸底板高程为335.5m。结构布置
4、进水闸布置于翻板闸坝左岸坝端，进水闸顺水流向轴线与翻板闸主流向轴线平行。进水闸前沿设拦沙坎，长18m,坎顶高程336.3m。进水口呈喇叭口型，喇叭口前沿宽6m,进水闸顶高程341m；进水闸闸底板高程335.5m,闸孔内设工作闸门，孔口尺寸3m3m(bh),启闭机排架对应闸门布置于闸墩顶。进水闸中心线上游12m设拦污栅，孔口尺寸6m5m(bh)0本工程设计取水流量为14m3s(其中冲砂流量l11r7s).闸室底板厚2m,面层为0.5m厚C20磴，底层为设l5m厚C15埋石砂。闸墩采用C15埋石碎，闸室迎水面采用Im厚C20位衬砌。闸孔前设C25钢筋碎胸墙，厚0.4m。(3)沉沙池进水闸后接沉沙池
5、，根据该段河道右岸地形、地质条件，沉沙池布置为地面式。沉沙池由扩散段、池厢段、收缩段组成，沉砂池总长84.Om,平均工作水深4.Omo沉沙池扩散段长12m,坡率i=l8;池厢段长60m,宽8m；沉沙池收缩段长12m,坡率i=0.0010收缩段后接引水渠节制闸，孔口尺寸3.2mX2.9m(bXh)0沉沙池底冲沙廊道布置为两孔,矩形断面宽0.5m,高0.5m。冲砂廊道在沉沙池尾端合为一孔，经6.6m长DN800校预制管与控制闸阀相接。池厢段首段临河侧设溢流堰，溢流侧堰长25m,溢流堰堰顶高程338m。沉沙池建基面设60cmC15埋石碎垫层；溢流侧堰及沉沙池边墙均采用C15埋石碎结构；沉沙池底板采用
6、C20碎；冲砂廊道采用C20碎。（4）设计计算泄流能力计算拦河闸坝10年一遇洪峰流量1270m3s,20年一遇洪峰流量1490ns,翻板闸坝泄流能力计算公式如下：Q=mb、B技H/式中：Q流量，m3/s；m流量系数；闸墩侧收缩系数；4淹没系数；B溢流堰总净宽；g重力加速度；H0计入行近流速的堰上总水头，m,H0=H+v22g；翻板闸坝泄流曲线见表6-66o翻板闸坝泄流曲线表表6-66水位（m）334.5335.0335.5336.0336.5337.0337.5流量(m3s)040.1113.4208.3320.7448.3589.3水位（m）338.0338.5339.0339.5340.0
7、340.5341.0流量(m3s)742.6907.31082.61267.91462.81666.71879.4从上表可知，在设计洪水（P=IO船库水位339.5Iin）情况下，能安全下泄相应下泄流1270n?/s；在校核洪水（P=5%,库水位340.07m）情况下，亦能安全下泄相应洪水流量1490m7s,满足泄流能力要求。翻板闸坝稳定及边缘应力计算：A、荷载组合（a）基本组合1（正常蓄水位情况）：作用组合：正常蓄水位与相应的不利水位的静水压力+坝体自重+水重+泥沙压力+扬压力。（b）基本组合2（设计洪水位情况）：作用组合:设计洪水位与相应的下游水位的静水压力+坝体自重+水重+泥沙压力+扬压
8、力+动水压力。(C)特殊组合(校核洪水位情况)作用组合:校核洪水位与相应的下游水位的静水压力+坝体自重+水重+扬压力+泥沙压力+动水压力。B、计算公式采用抗剪公式计算坝基抗滑稳定安全系数，材料力学方法计算坝基边缘应力。C、抗滑稳定及边缘应力计算结果如6-67。坝体稳定及应力计算成果表表6-67果工况抗剪安全系数K应力(Mpa)坝趾坝踵基本组合11.4150.1520.092基本组合21.2250.1580.096特殊组合1.1760.1430.105从上表可知，拦河坝抗滑安全系数和应力均满足规范要求。沉沙池水力计算A、平均流速：式中：Vcp沉沙池水流平均流速，m/s；Q沉沙池内流量，m3s;B
9、一一沉沙池工作宽度，m；Hcp沉沙池工作水深，m；经计算：vcp=0.375m/s,满足要求。B、沉沙池泥沙淤积的容积V=B5+giL)式中：V为沉沙池泥砂淤积的容积，m3;B为沉沙池的宽度，m；1.为沉沙池长度，m；一一为沉沙池内泥砂淤积厚度，m；i为沉沙池底坡。经计算：V=513n?C、冲沙时间的计算：=-W凶B式中：T冲沙时间(s)；泥沙容重(kg11);经计算：T=130s=2.2minD、冲沙廊道内的平均流速。v=式中：V廊道内平均流速，m/s；流速系数；Z0为计入行近流速的廊道进出口水头差；经计算：v=2.53msV=3ydmag,满足要求。Ex廊道内的冲沙流量。N=BH2gz0式
10、中：U为流量系数，取0.80；h为廊道的高度，mo经计算,廊道内的冲沙流量为1.0m7so1.2二级电站引水隧洞（渠道）设计（1）二级电站引水线路选择D二级电站引水洞线布置比选二级电站坝址位于团滩河及支流麻柳河汇合口（同心桥）以下约43Om处，厂址位于坝址下游约Iokm的刘麻湾处，电站工程区地貌类型属构造侵蚀、溶蚀低山、中低山地貌。地形受构造控制，山脉顺构造线呈东西向延伸，背斜呈山，向斜呈谷。根据工程河岸的实际地形、地质情况及厂房的位置对左、右岸引水系统布置比选。布置在左岸引水洞线长6722m,现有102省道开（县）巫（溪）公路通过，交通便利。若引水系统布置在右岸，需穿越桥湾支沟，引水洞线总长
11、约7820m,比左岸布置的洞线长1098m,且厂址推荐方案位于河道左岸，存在压力管道跨河问题。加之右岸洞线需新修施工便道，工程投资比左岸大。因此，从节约工程投资、施工条件等方面考虑，本阶段选择左岸布置引水隧洞洞线方案。2）引水洞线方案比选根据已选定的坝址和厂址方案，对布置在河道左岸的引水系统进行具体洞线走向比选工作。本阶段针对隧洞第二个转弯点前拟定傍山和深埋两条洞线方案进行比选。方案一：从隧洞进口开始，经庙湾，大茅坡，响水洞，黄沙堡，新路，松林湾、白鹤洞到压力前池止，全长6722m,设黄沙堡支洞（桩号2+286）和松林湾支洞（桩号4+796）,长度分别为67m、137m。支洞总长204m,施工
12、单洞最长2510m方案二：从隧洞进口开始，经庙湾，吴家梁，方家屋场，田城口，松林湾,白鹤洞到压力前池止，全长6449m,设松林湾支洞（桩号4720）,长度分别100m。施工单洞最长4720mo两方案洞线工程量及投资见表6-68。施工条件比较见表6-69。二级电站隧洞路线方案工程量及投资比较表表6-68项目单位隧洞路线方案备注方案一方案二洞挖石方m114980110380C15碎底板3m45904410C20喷碎(10cm)3m310300C15碎边墙（厚30cm）3m98109420C15碎顶拱3m103709960C20碎边墙（厚30Cm）3m290280C20碎顶拱m,310300622锚
13、杆（长2m）根3780363066.钢筋网t15.214.6钢筋制安t68.966.14碎石3m700670止水m16401570工程投资万元3200.763073.68二级电站两种洞线方案施工条件比较表表6-69项目方案一方案二主洞长度67226449施工支洞总长度204100最长施工单洞25104720围岩及施工条件围岩条件好，通风条件好围岩条件好，通风条件一般经比较，虽然方案二可节约投资127.08万元，但方案二施工单洞比方案一长2210m,相对增加施工工期27个月，由于隧洞施工的工期是整个工程的控制工期，如提前发电27个月，产生的效益约为2250万元，且增加的工期还会产生临时的管理费用
14、和临建费用。两者相比，方案一有较明显的优势。因此，本阶段推荐方案一。（2）二级电站引水隧洞（渠道）比降选择二级电站引水隧洞（渠道）的比降选择既要满足隧洞（渠道）在运行中达到不冲不淤的安全条件，又要在满足设计引水流量的前提下节省工程投资和发挥其较大的发电效益。本阶段拟定了1/1000、1/1500、1/2000三种隧洞（渠道）比降进行比较选择，隧洞（渠道）比降选择比较见表6-70。二级电站引水隧洞（渠道）比降比较表表6-70项目单位比降备注1/10001/15001/2000设计流量m3s131313过水断面渠宽m3.03.23.4水深m2.62.842.97流速m/s1.731.491.34主
15、要工程量明挖土方m3268028603040明挖石方m3128013701460洞挖石方m198860114980126290C15碎底板m3446045905050C20喷碎（厚10cm）m3280310320C15碎边墙m39540981011200C15碎顶拱ma107901037012030C20碎边墙mj280290330C20碎顶拱mj32031035020锚杆（长2m）ra137803780378066钢筋网mj13.915.215.9钢筋制安t68.968.970.1M7.5浆砌块石（渠道）267028502990MlO水泥砂浆抹面150016701750C20碎盖板18019
16、0200土石回填202020402080工程投资万元3021.493252.193622.09发电水头m141.47144.89146.18增加投资万元230.7369.9增加效益万元29.7511.25注：表中的年发电效益按0.25元kwh的上网电价计算。从上表可知，渠道比降为1/1000时，工程投资为3021.491万元，当渠道比降为1/1500时，工程投资为3252.19万元，相对增加工程投资230.70万元，年增加发电效益29万元，增加投资的回收期约7.75年，投资回报较大；当渠道比降为1/2000时，工程投资为3622.09万元，与渠道比降为1/2000相比，相对增加工程投资369.
17、90万元，而年增加发电效益仅11.25万元，增加投资的回收期约32.88年，投资回报较小。因此，本阶段推荐渠道坡降1/1500。（3）二级电站引水隧洞（渠道）设计二级电站引水采用渠道+无压隧洞方案。引水线路起点为沉沙池尾端，以渠道引水至拦水坝下游观音堂处挂口进洞，经大茅坡，响水洞，黄沙堡，新路，松林湾，白鹤洞到压力前池止。渠道全长208m,比降1/1500,进口底板高程334.80m,出口底板高程334.66m。渠道在桩号0-93m0-63m穿越公路，布置为暗渠。隧洞全长6722m,比降1/1500,进口底板高程334.66m,出口底板高程330.18m。D二级电站引水隧洞（渠道）水力计算团滩
18、河二级电站引水流量13.5m3s（含0.5m3s的冲沙流量），过水断面尺寸按渠道均匀流公式Q=WC而计算，渠道的糙率系数选用如下：碎衬砌n=0.017MlO砂浆抹面糙率n=0.018对于采用多种材料衬砌的渠道断面按其触水长度计算综合糙率系数进行过水断面尺寸计算。经过计算，渠道断面采用3.2X3.6（宽X高），水深2.84m,暗渠断面采用3.24.0m（宽X高），水深2.84m。无压隧洞采用城门型（圆拱直墙型），断面尺寸3.0X4.Om（宽X高），水深2.84m。2）二级电站引水隧洞设计隧洞衬砌设计二级电站引水隧洞设计引水流量为13.0m3s,为使施工简便并适应当地材料衬砌的要求，隧洞全部采用城
19、门型（圆拱直墙型），水面以上净空高度1.16m,净空面积为24%,满足净空高度不小于0.4和净空面积大于全洞面积15%的规范要求。引水隧洞衬砌根据其所经过地层围岩岩性选择衬砌型式：【I类围岩顶拱喷护IOCm厚C20碎，边墙、底板浇筑20Cm厚C15碎减糙衬砌；IV类围岩采用全断面C15碎衬砌，局部稳定性较好的洞段边墙和拱顶厚度为30cm,底板厚20Cm厚，局部稳定性较差的洞段增加喷锚支护作为临时支护，锚杆呈梅花型布置，纵横间距为1.522锚杆长度2.Om,钢筋网66200X200,喷射C20混凝土厚80mm；V类围岩喷锚挂网作为临时支护，永久支护采用C20钢筋砂（厚30cm）。隧洞衬砌结构A、
20、计算程序与方法计算所采用的程序是北京理正岩土计算5.3版理正隧洞衬砌分析程序。计算方法采用结构力学法。B、计算工况和荷载组合(a)计算工况运行期持久状况检修状况(b)荷载组合运行期：围岩压力+衬砌自重+弹性抗力+内水压力检修期：围岩压力+衬砌自重+弹性抗力+外水压力(c)计算成果计算成果见表6-71引水隧洞计算成果表表6-71围岩类型IVV断面尺寸(衬砌后)(m)3.2X4.03.2X4.0围岩压力垂直均布用岩压力(kN11)2)41.447.25水平均布囤岩压力(kN/nO5.4059.87碎最大拉应力(kNm。)203.9216.4碎最大压应力(kN11O591.1632.4最大裂缝开展宽
21、度(mm)0.150.16衬砌截面边缘允许拉应力为：RK=1.55X1275/2.5=790.5(kNm2)衬砌截面边缘允许压应力为：RaZKa=10791/1.6=6744.4(kNm2)上述于拉应力和压应力均小于允许拉应力937.75kN/M和允许压应力7692.3kNm2,应力满足要求。3)二级电站渠道结构设计渠道衬砌设计引0-208m引093m和引0-93m0+000m段为渠道段,渠道边墙采用M7.5浆砌块石砌筑，边墙结构尺寸为顶宽LOm,底宽3.0m,三3.9m,渠道安全超高为0.46m,底板用C15碎护底，厚15cm；渠道顶加C20钢筋碎盖板，厚20cm。引093m引063m为暗渠
22、段，采用盖板式涵洞。涵洞边墙采用M7.5浆砌石砌筑，结构尺寸为顶宽1.0m,底宽3.0m,高4.9m,盖板采用厚度为40Cm的C20钢筋碎。渠道边墙稳定计算渠道边墙承受渠道的内水压力和墙外的土压力。A、抗滑稳定安全系数允许值及摩擦系数抗滑稳定安全系数：Kc=1.3抗倾覆稳定安全系数：K0=1.5基底摩擦系数：f=0.40-0.5B、计算方法及结果计算方法采用北京理正岩土计算5.0版挡土墙稳定分析程序，地基摩擦系数f=0.40,回填料c=18KPa,=12o,=19KNm3,其计算成果见表6-72渠道边墙稳定复核成果表表672计算断面项目jj一H=3.9mH=4.9m抗滑移安全系数1.4171.
23、785抗倾覆安全系数2.152.12从上表可看出，2个计算断面的抗滑稳定安全系数均大于1.3,抗倾覆安全系数均大于1.5,渠道边墙满足抗滑和抗倾覆稳定要求。1.3二级电站压力前池(1)二级电站前池布置及型式拟建压力前池位于团滩村刘麻湾后缓坡上，坡度1525,坡向SW,地面高程328343m。岩层产状走向N6265W,倾向SW1316,为侏罗系中统下沙溪庙(J2xs)地层，岩性为紫红色泥岩夹薄至中层砂岩。前池规划范围内基岩出露，地质条件较为简单。强风化层厚度约1.01.5m。压力前池沿山顺等高线明挖而成。前池前接引水隧洞，后接压力管道，前池长90.938m,由扩散段、溢流段、池身段、进水室四部分
24、组成。扩散段扩散段连接引水隧洞和池身，桩号为前0+000.00Om0+051.598m,净宽由3.0m渐变为20.0m,扩散角为为.6。为降低机组甩负荷时前池的涌波水位，在桩号0+044.210+060.21段设溢流堰，溢流堰采用实用堰型，堰顶高程为333.12m,泄水量按机组突然关闭后全部设计流量从溢流堰下泄考虑，经计算溢流水深0.59m时，堰宽16m。弃水经溢流堰溢出，通过泄水陡槽排入天然冲沟。池身段池身段长90.938m。桩号0+000.000m至0+051.598m为水平段，底板高程为330.18m；桩号0+051.598m至0+070.438m段底板高程由330.18m降至325.4
25、7m,底坡为1:4；桩号0+070.438m至0+080.438m段为水平段；底板高程为325.47m；桩号0+080.438m至0+090.938m段为1：4的倒坡段，底板高程由325.47m增至328.12mo进水室由于该电站采用单管联合供水，进水室依次布置有拦污栅、检修闸门、工作闸门和相应的启闭设备。进口底板高程确定为326.27m。进水喇叭口宽5.8m,x2y2高3.8m,喇叭口段长2.8m,上唇曲线方程为而*F=。拦污栅槽倾角75,宽6.4m,高3.8m。闸室段长3.5m,设检修闸门、工作闸门各一扇。检修闸门距进口前缘2.35m,孔口尺寸2.8X2.8m（宽X高）；工作闸门距检修闸门
26、2.5m,孔口尺寸2.82,8m（宽X高）。工作闸门后设置直径500的通气孔。闸室段经3m长渐变段与压力钢管连接。冲砂管紧靠前室布置，进口底板高程325.47m,采用6500钢管埋设于前池边墙底部，末端用6500闸阀控制冲砂流量，排入泄水陡槽内。（2）二级电站前池水力设计前池正常水位为简化计算，近似认为前池中的正常水位是平的，即正常水位为引水隧洞通过设计流量时的渠末水位333.02mo堰顶高程的确定侧堰堰顶高程=前池最高水位-溢流水深=333.12m3/2侧堰泄流能力按公式QL=MZ而方确定，溢流堰长度为16m,溢流水深0.59m。前池最高水位前池最高水位=前池正常水位+最高涌波深=336.7
27、4m0前池最低水位前池最低水位应按电站的运行要求及设计频率枯水期的最小引水发电量来综合考虑确定。经计算，最低水位为331.07m。进水室底板高程根据水电站引水渠道及前池设计规范第6.1.9条规定，水电站进水口上缘淹没于最低水位以下的深度，应按SD3O3确定。淹没深度按戈登公式确定：S=CVyfdO其中：c一系数，对于对称进水口，00.55;d一进水口闸门高度，本工程d=2.0m,V一进水口闸门断面流速。进水室底板高程二最低水位-S-d=326.27mo冲沙管计算根据有压管道自由出流公式Q=%sN万，冲沙管管径500,w=0.196m2其中Uc=0.3,H=5.6m(前池最低水位),Q=OSnr
28、Vs,冲沙流速v=2.55m2so墙顶高程的确定墙顶高程=最高运行水位+风浪爬高+安全超高。经计算，墙顶高程=334.50m。前池容积前池有效容积应尽量满足电站运行要求。根据前池的具体布置，前池有效容积为2580?,总容积为5430可满足单机满负荷运行6.6分钟。(3)二级电站前池衬砌形式压力前池的底板采用C15碎作护底衬砌，厚度30cmo前池外边墙采用M7.5浆砌块石砌筑的重力式挡墙，外侧边坡1：0.4,墙顶高程334.50m,墙顶宽度为从LOm渐变到1.5m,底宽随地形或墙高变化确定。前池内侧边坡按照1：0.3坡率进行开挖，开挖后高程334.50m以下用30Cm厚的C20碎衬砌；高程334
29、.5Om以上采用喷锚支护：喷C20碎厚IOCm,布置单层66200钢筋网，25锚杆长3m,间距2.5m,矩形布置。(4)二级电站前池前墙结构计算前墙为重力式挡墙，墙体材料采用C15碎。墙顶高程334.50m,建基面高程324.87m墙体抗滑稳定安全系数按抗滑稳定公式K=立比计算，基础应力按材料尸力学方法进行计算，计算工况为：基本组合：前池正常水位333.02m；特殊组合：前池最高水位333.71m；计算成果(见表6-73)满足水电站引水渠及前池设计规范(SL/T20597)的要求。前墙基础应力及抗滑稳定计算成果表表6-73计算工况基础应力(kpa)抗滑稳定系数备注。上。下Kc基本组合37.31
30、21.51.17特殊组合32.1134.31.081.4二级电站压力钢管(1)概述压力钢管前接压力前池，后接电站厂房，正对厂房呈直线布置。电站装机27500KW,钢管设计引用流量1311r7s,管线总长约469m。压力管道桩号管0+0000+37Om段范围内，基岩出露，强风化层厚度1.01.5m0桩号管0+3700+466m段范围内上部为人工堆积层，厚约1.05.0m;下部为冲洪积层(Q,),主要为砂卵石层，厚1.06.0m,稍密密实。压力管道槽位于马槽坝背斜南东翼，岩层产状走向N62。肌倾向SW13。，为侏罗系中统下沙溪庙(LG地层，岩性为紫红色泥岩夹薄至中层砂岩。(2)管道敷设方案及管线的
31、选定钢管区地形较缓，地质条件较好，钢管线路较长，为节约投资，为减少施工难度，方便钢管的运行和维护，本阶段钢管采用明敷方案。管线方案应力求总长度最短，平面和空间转弯最少，以达到节约投资、减少水头损失的目的。选定的厂址区域已成建筑物较多，上游侧为重庆大巴山薯类制品开发有限责任公司已成的生产厂房，下游侧为规划的跨团滩河大桥，厂房位置上下移动的范围十分有限，且厂区后侧分布较多的民房，因此管线的选择余地较小。根据选定的电站厂房和压力前池位置，结合钢管区地形、地质条件，压力钢管近似直线布置，首端与前池进水口相接，上段沿山脊布置，下段横穿102省道后正对厂房分岔，两支管分别与机组进水阀相接。(3)供水方案及
32、管径的选定钢管最大设计内水压力约1.85MPa,引用流量2X13.0nf/s,压力管道主管长约469m。电站供水有单元和联合两种型式可供选择。采用单元供水运行灵活，可减少局部水头损失，但管道在平面上所占尺寸大，工程量较大、征地补偿较高。联合供水灵活性较差，但管槽占地面积较小，管道布置比较容易。两者在相同水头损失下比较，联合供水工程投资小，较为经济，因此本阶段推荐采用单管联合供水方式。本阶段按小型水力发电站设计规范(GB50071-2002)规定的钢管经济流速4.06.0ms来确定钢管直径。本工程电站最小水头仅147m左右，为充分利用水力资源，减少因水头损失引起的电量损失，钢管流速应控制在4.0
33、ms内为宜。经试算，钢管直径选定为2.2m,设计流速3.42ms.(4)钢管布置压力钢管前接前池，后接厂房，采用联合供水方式，设计流量13.(3s主管内径2.2m,支管内径1.5m。钢材均采用Q235C,壁厚IOmm22m主管沿线按地形地质条件分为7段，全长469.164rno管道沿线设镇墩8个，其中1号镇墩与前墙连接成整体。镇墩间距32.566m94.083m,高差(相邻两个)8.25m36.0m,最大敷设角34.3,最小敷设角14.04。电站进厂主管在“管0+439.02m”处分岔，分岔后与机组进水阀相连接，两支管分别长26.338m和31.556m,内径均为L5m。钢管沿线共设置支墩37
34、个，其上设置有支承环的平面滑动支承，其间距为8.O9.0m；钢管横穿居民聚居区及公路段采用埋管，管周包裹0.5m厚C15碎。埋管段总长102.956m。管道在桩号0+412.6Im处横穿支沟，由于管道底部与现状沟底高程仅相差L5m左右，管道的修建将减少冲沟的行洪断面，为排泄山洪,在管道底部设置钢筋碎排洪箱涵，箱涵净空尺寸为3.03.0m,边墙及地板厚0.5m,碎标号C25。钢管全线设伸缩节5个，位于15号镇墩下游侧；人孔3个，位于3、4和6号镇墩上游侧；岔管共1件，采用“Y”型月牙肋岔管。管槽底宽5.3m,一侧设人行道，另一侧设排水沟。管槽底部距钢管底0.6m。管槽永久性开挖边坡根据地质情况的
35、不同采用不同的坡比，为1:0.51：1。管槽底部及两侧均采用300厚M7.5浆砌块石衬护。(5)压力钢管结构设计管壁厚度管壁厚度按锅炉公式进行初步估算，膜应力区允许应力。按规范SL281-2003取。,的55%,焊缝系数取0.9。经计算，主管壁厚1022mm,刚性环间距2.53m,支管壁厚20mm,钢种均为Q235C。管壁应力分析按结构力学方法进行管壁应力计算，膜应力区计算取跨中断面和位于支承环旁膜应力区边缘，局部应力区取加劲环断面和支承环断面。经计算，在各种荷载组合情况下，各管段选定的管壁厚度满足强度要求，钢管管壁和刚性环抗外压稳定安全系数均大于2,满足规范要求。(6)镇墩和支墩镇、墩支墩根
36、据管道沿线的地形地质情况，共设置9个镇墩,镇墩材料为C15碎，为防止开裂，镇墩内层(管壁外侧)和外层均适当配筋。镇墩内钢管设止推环。镇墩顺管轴线方向长度4.55.5m,垂直管轴线方向为3.84.5m0支墩顶部设置平面滑动支座支承，支墩间距根据计算取89m,支墩共37个，材料为C15碎。支墩顺管轴线方向长度1.8m,垂直管轴线方向为3.2m,高2.53.Omo镇、支墩稳定计算及基础处理根据拟定的镇、支墩尺寸计算其抗滑及抗倾安全系数均满足规范要求。为保证镇墩基础的整体稳定，17号镇墩置于弱风化基岩上部；8号镇墩基础砂卵石厚度较大，根据计算表明，该镇墩受力较小，基础置于砂卵石上能够满足承载力及基础变
37、形要求。支墩基础置于强风化基岩下部，经计算，基础承载力满足要求。(7)水力计算压力钢管水力计算包括水头损失计算和水锤计算。水头损失包括从压力前池进水室至水轮机进水阀的局部损失和沿程损失，经计算，水头损失为4.Omo最高水锤压力升高相对值为22.5%。(8)钢管防爆钢管防爆拟采取如下措施：严格控制钢管加工和安装质量，加强运行中对钢管的养护和观测，杜绝运行人员误操作，及早发现事故苗头并及时处理，防患于未然。采用自动报警保护装置，自动关闭钢管进口闸门，并在钢管上设置差流量和过流量保护装置，集中在中控室观测和控制。管身局部渗漏，可集中引往管侧排水沟，排入下游河道。1.5二级电站厂区建筑物(1)二级电站
38、厂区布置厂区建筑物主要包括主、副厂房，主变场，尾水道，河堤等。主厂房长29.4m,宽12.0m,靠近原河床岸边，其纵轴线近似平行于河流方向布置。主变场位于厂房上游侧。进厂公路位于厂房后侧，接已成的102省道，汽车可直达厂区。厂区各建筑物顺水流方向分排平行布置。厂区占地面积约6.3亩。厂区建筑物设计洪水标准为50年一遇，洪峰流量2010m3s,设计洪水位188.84m,校核洪水标准为I(K)年遇,洪峰流量2250n?/s,校核洪水位189.15m。主厂房发电机层与开关站、主变场地坪高程相同，均为191.7m,室外场坪高程191.5mo厂区地坪以上不专设防洪墙。(2)二级电站厂区主要建筑物主厂房布
39、置A、电站主要设计参数水轮机型号：HLA575C-LJ-11O发电机型号：SF7500-8/2600调速器型号：BWT-1800机组台数：两台行车：32/5电动双梁桥机正常尾水位：184.13m最低尾水位：183.94m电气专.业提供的屏、柜、变压器尺寸B、厂房主要尺寸确定(a)中间机组段长度本工程为中等水头电站，中间机组段长度由发电机层平面尺寸和辅助设备的布置确定，同时应考虑厂房排架结构尺寸要求和进水管、尾水道布置要求。中间机组段长度定为8.4mo(b)主厂房宽度主厂房上游侧宽度应满足进水阀安装、吊运和维护要求，下游侧宽度应满足蜗壳在一Y方向的尺寸和外包碎厚度要求，同时应结合水轮机层设备布置
40、及通道宽度要求并满足行车标准跨度。根据以上要求，主厂房宽度定为12.0m(轴线距离)。(c)安装场长度安装场长度应满足一台机组扩大性大修的要求，即安装间长度应能同时安排一台机组大修的四大部件(发电机转子、发电机上机、水轮机转轮和水轮机顶盖)在吊车起吊范围内，并满足检修部件之间以及部件和墙、柱之间最小距离1.5m的检修空间要求。根据机组各部件尺寸和以上要求，安装场宽度定为9.0m。(d)边机组段长度边机组段长度除满足中间机组段要求外，还应考虑安装间位置，吊车吊运设备的要求，吊车与厂边墙安全距离等因素，应予加长。本工程边机组段长度为7.8m。（e）主厂房长度主厂房长度根据中间机组段、边机组段和安装
41、间长度来确定。主厂房长29.4r11o（f）厂房各层高程和高度a）水轮机安装高程厂址处设计洪水较高，水轮机安装高程若定得过低，将使厂房开挖量和水下位量增多，基坑施工、排水困难，对厂区防洪也不利。根据水机专业选型结果，本阶段水轮机采用正吸出高度的机型，为减少开挖、降低厂区防洪墙高度，同时结合隧洞、管道弃渣堆放和尾水高度，水轮机安装高程定为185.25mob）尾水管底板高程根据水轮机安装高程，选用的标准型尾水管高度，水轮机导叶高度和底环顶面高即可定出尾水管底板高程，为181.985m。c）水轮机层高程由水轮机安装高程，根据蜗壳型式，尺寸及上部混凝土厚度即可定出水轮机层高程。本工程采用金属蜗壳，取其
42、最大断面及其上混凝土厚度0.6m,确定水轮机层高程为186.2m。d）发电机层高程发电机层高程首先应满足水轮机层上油、水、气系统及发电机出线等设备布置的高度要求，同时满足发电机结构要求。根据水机、电气专业布置要求，发电机层高程定为191.7m。e）吊车轨顶高程和屋顶高程根据厂内吊运部件的最大吊运高度（发电机转子连轴，长4.2m）及吊运方式，吊钩极限高度，吊件与设备、墙、柱等的安全距离确定吊车轨顶高程，为200.Imo吊车轨顶高程确定后，由吊车最大高度、吊车顶距天花板安全距离0.3m,屋面吊顶高度和大梁、屋面板的高度，定出屋顶高程，为204.0m。c主厂房布置主厂房长29.4m,宽12.0m,高
43、23.52m,建基面高程181.38m,置于砂卵石层上。厂内装两台7.5MW立式混流发电机组，机组间距8.4m,水轮机安装高程185.25mo主厂房共分三层，分别为蜗壳层、水轮机层和发电机层。蜗壳层布置蜗壳和进水阀，上游侧布置宽3.42m的水轮机检修廊道。廊道底面高程183.0m,内设尾水进人孔和集水井。水轮机层地坪高程为186.2m,层高5.50m,发电机出线沿上游侧引出至副厂房母线、电缆层。发电机层楼板高程191.7m,层高12.3m,设32/5电动桥式起重机一台，其跨度为10.5m。主厂房发电机层上游侧布置调速器、吊阀孔等，下游侧为吊运主通道。安装间位于主厂房下游端，长9.0m,宽12.
44、0m,共分两层。上层为安装场,楼板高程与发电机层相同，为191.7m；山墙侧设大门与进厂公路相接。下层为油处理室，地坪高程为186.2m。厂房左右两端分别设楼梯作为主、副厂房各层主要联系通道，宽不小于1.5m。副厂房布置副厂房位于主厂房上游侧，建筑面积664.80?（发电机层及以上），地下一-层，地面以上共两层。地下层布置厂用变、励磁变、空压机室和母线电缆道，地坪高程186.6m,层高5.1m。地面首层布置10.5kv开关室、机旁盘室、厂用电室、安装间、油桶室和工具间等，层高满足10.5kv开关柜要求，取4.5m,楼面高程与发电机层同高，为191.7m；二层布置电气试验室、办公室、中控室、通讯
45、室等生产辅助用房，层高满足中控柜要求，取4.5m,楼面高程196.2m。副厂房一侧设梯道以满足主、副厂房各层之间的交通要求。35KV开关室位于主、副厂房上游端，单层钢筋硅结构，通过沉降缝与主、副厂房分开。长13.5m,宽7.5m,共布置5块35KV开关柜，地坪高程191.7m,层高5.Imo厂房稳定及应力分析厂房整体稳定及地基应力分析采用材料力学法进行。A、厂房抗滑稳定分析厂房建基地抗滑稳定计算按抗剪强度计算公式进行:式中：K一一抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数，基本荷载组合取1.05,特殊荷载组合取LOoW全部荷载对滑动面的法向分值，包括扬压力，KN0P一一全部荷载对滑动面的切向分值，包括扬压力，KNo
