小水電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)

內(nèi)容概要

本書以最新的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以近幾年國內(nèi)外小水電站建設(shè)的最新成就為著眼點(diǎn)，結(jié)合我國國情，從實(shí)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了小水電站設(shè)計(jì)的基本程序與核心要點(diǎn)（包括水電站進(jìn)水口建筑物設(shè)計(jì)、水電站引水道建筑物設(shè)計(jì)、水電站壓力管道設(shè)計(jì)、水電站水擊問題及調(diào)節(jié)保證設(shè)計(jì)、水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)、水電站地面廠房規(guī)劃設(shè)計(jì)、水電站廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等），對(duì)水電站的勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理及相關(guān)科學(xué)研究工作具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
本書可供工作在水電建設(shè)第一線的工程技術(shù)人員、工程管理人員工作或?qū)W習(xí)參考，也可作為各級(jí)政府與水電站建設(shè)相關(guān)的行政主管部門以及電力和水利水電類企業(yè)管理人員的工具書，還可以作為電力類、電站類、水利類專業(yè)以及土木工程類專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)資料。

書籍目錄

第1章水電站的作用與特點(diǎn)
1.1水力發(fā)電資源的基本特點(diǎn)
1.1.1我國陸地水力發(fā)電資源的基本情況
1.1.2我國陸地水力發(fā)電資源利用現(xiàn)狀
1.2水力發(fā)電的基本原理與特征參數(shù)
1.2.1水電站的輸出功率（或稱出力）
1.2.2水電站的發(fā)電量
1.2.3水電站動(dòng)能參數(shù)
1.2.4水電站的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
1.2.5水電站的分等指標(biāo)
1.3水電站的類型與設(shè)計(jì)總體要求
1.3.1小水電站設(shè)計(jì)的基本要求
1.3.2小水電站水文分析計(jì)算要求
1.3.3小水電站經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)原則
1.3.4小水電站工程概（估）算
1.3.5小水電站工程管理的基本要求
1.3.6小水電站的環(huán)境保護(hù)原則
1.3.7小水電站水庫淹沒處理及工程占地規(guī)定
1.3.8小水電站消防的基本要求
1.3.9小水電站電氣系統(tǒng)的基本要求
1.3.10小水電站水力機(jī)械及采暖通風(fēng)的基本要求
1.3.11小水電站金屬結(jié)構(gòu)的基本要求
1.4構(gòu)成水電站的主要建筑物及基本設(shè)計(jì)要求
1.4.1小水電站工程地質(zhì)勘察基本要求
1.4.2小水電站水利及動(dòng)能計(jì)算基本要求
1.4.3小水電站工程布置及建筑物設(shè)計(jì)的基本規(guī)定
1.4.4小水電站施工的基本要求
第2章水電站進(jìn)水口建筑物設(shè)計(jì)
2.1水電站進(jìn)水口的功用和基本要求
2.2水電站有壓進(jìn)水口設(shè)計(jì)
2.2.1水電站有壓進(jìn)水口設(shè)計(jì)的基本要求
2.2.2設(shè)計(jì)范例——清風(fēng)口水利樞紐進(jìn)水口設(shè)計(jì)
2.3水電站無壓進(jìn)水口及沉沙池設(shè)計(jì)
2.3.1水電站無壓進(jìn)水口設(shè)計(jì)的基本要求
2.3.2沉沙池設(shè)計(jì)的基本要求
2.3.3無壓進(jìn)水口設(shè)計(jì)范例——?jiǎng)⒓荫盟娬具M(jìn)水口
第3章水電站引水道建筑物設(shè)計(jì)
3.1水電站引水道的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求
3.1.1水電站引水渠道設(shè)計(jì)
3.1.2水電站引水隧洞設(shè)計(jì)
3.1.3工程示例——印度戈伊納梯級(jí)電站湖泊雙叉引水道
3.1.4引水道充排水試驗(yàn)方法
3.2水電站壓力前池與日調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)
3.2.1壓力前池的作用
3.2.2壓力前池的組成
3.2.3壓力前池的布置原則
3.2.4壓力前池的尺寸擬定方法
3.2.5日調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)
第4章水電站壓力管道設(shè)計(jì)
4.1水電站壓力管道的功用、類型與要求
4.2水電站壓力管道的線路選擇及尺寸擬定
4.2.1水電站壓力管道的供水方式
4.2.2水電站壓力管道明管布置的基本方式
4.2.3水電站壓力管道線路選擇的基本要求
4.2.4水電站壓力管道直徑的選擇要求
4.3水電站明敷鋼管的敷設(shè)方式及附件
4.3.1水電站明敷鋼管的敷設(shè)及支承方式
4.3.2水電站明敷鋼管上的閘門和附件形式
4.4作用在明敷鋼管上的荷載及組合
4.4.1荷載計(jì)算及其分項(xiàng)系數(shù)
4.4.2荷載組合
4.5明敷鋼管的結(jié)構(gòu)分析方法
4.5.1明敷鋼管管壁厚度的估算
4.5.2明敷鋼管的管身應(yīng)力分析
4.5.3明敷鋼管極限狀態(tài)驗(yàn)算
4.6明敷鋼管的抗外壓穩(wěn)定設(shè)計(jì)
4.6.1光滑管段的臨界外壓力
4.6.2加勁鋼管的外壓穩(wěn)定設(shè)計(jì)
4.6.3水電站明敷鋼管的設(shè)計(jì)步驟
4.7分岔管設(shè)計(jì)
4.7.1分岔管設(shè)計(jì)的基本要求
4.7.2岔管的布置形式
4.7.3岔管的結(jié)構(gòu)形式
4.8水電站地下埋管設(shè)計(jì)
4.8.1水電站地下埋管的布置要求及工作特點(diǎn)
4.8.2地下埋管承受內(nèi)壓時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算方法
4.8.3影響鋼襯應(yīng)力的因素
4.8.4地下埋管的抗外壓穩(wěn)定分析
4.8.5不用鋼襯砌的地下管道穩(wěn)定分析
4.8.6設(shè)計(jì)實(shí)例——老黑河水電站壓力管道設(shè)計(jì)
4.9水電站混凝土壩體壓力管道設(shè)計(jì)
4.9.1壩內(nèi)埋管設(shè)計(jì)
4.9.2壩后背管設(shè)計(jì)
4.9.3設(shè)計(jì)范例——果子溝水電站壓力管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第5章水電站的水擊問題及調(diào)節(jié)保證計(jì)算
5.1水電站的水擊問題及調(diào)節(jié)保證計(jì)算要求
5.2水擊現(xiàn)象及其傳播規(guī)律
5.2.1t=0～L/a的過程
5.2.2t=L/a～2L/a的過程
5.2.3t=2L/a～3L/a的過程
5.2.4t=3L/a～4L/a的過程
5.3水擊的基本方程與邊界條件
5.3.1水擊方程的構(gòu)建
5.3.2水擊的邊界條件
5.4簡(jiǎn)單管道水擊的解析計(jì)算方法
5.4.1直接水擊和間接水擊問題
5.4.2水管末端各相水擊壓力計(jì)算
5.4.3水擊波在水管特性變化處的反射特征
5.4.4開度依直線變化的水擊特征
5.4.5起始開度對(duì)水擊的影響
5.4.6開度變化規(guī)律對(duì)水擊壓力的影響特征
5.4.7水擊壓力沿管長(zhǎng)的分布特征
5.5復(fù)雜管道水擊的計(jì)算方法
5.5.1串聯(lián)管水擊簡(jiǎn)化計(jì)算
5.5.2分岔管的水擊壓力計(jì)算
5.5.3蝸殼及尾水管的水擊壓力計(jì)算
5.6水擊計(jì)算的數(shù)值解法
5.6.1管道水擊特征線方程的構(gòu)建
5.6.2管道水擊特征線方程的基本求解方法
5.6.3管道水擊計(jì)算數(shù)值解法的基本求解步驟
5.7機(jī)組轉(zhuǎn)速變化的計(jì)算方法
5.7.1機(jī)組運(yùn)動(dòng)方程的基本形式
5.7.2機(jī)組轉(zhuǎn)速變化率近似計(jì)算方法
5.8水擊調(diào)節(jié)保證計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)及改善調(diào)節(jié)保證的措施
5.8.1水擊調(diào)節(jié)保證計(jì)算的基本標(biāo)準(zhǔn)
5.8.2減小水擊壓強(qiáng)的措施
5.8.3調(diào)節(jié)保證設(shè)計(jì)范例——螞蟻河水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算
第6章調(diào)壓室設(shè)計(jì)
6.1水電站調(diào)壓室設(shè)置的條件及基本要求
6.2水電站調(diào)壓室工作原理及基本方程
6.2.1水電站調(diào)壓室工作原理
6.2.2調(diào)壓室水位波動(dòng)的基本方程
6.3水電站調(diào)壓室常見布置方式及類型
6.4調(diào)壓室水位波動(dòng)的解析計(jì)算方法
6.4.1丟棄全負(fù)荷情況的解析計(jì)算
6.4.2增加負(fù)荷時(shí)的最低涌波水位計(jì)算
6.5調(diào)壓室水位波動(dòng)的圖解計(jì)算方法
6.5.1圖解法的基本原理
6.5.2圖解法進(jìn)行圓筒式調(diào)壓室水力計(jì)算
6.5.3圖解法進(jìn)行阻抗式調(diào)壓室水力計(jì)算
6.6調(diào)壓室水位波動(dòng)的數(shù)值求解方法
6.6.1調(diào)壓室水位波動(dòng)數(shù)值求解的基本原理
6.6.2調(diào)壓室水位波動(dòng)數(shù)值求解的主要步驟
6.7調(diào)壓室水位波動(dòng)的穩(wěn)定要求
6.7.1小波動(dòng)穩(wěn)定斷面的計(jì)算方法
6.7.2波動(dòng)穩(wěn)定條件分析
6.8調(diào)壓室的水力計(jì)算條件
6.9調(diào)壓室的結(jié)構(gòu)布置要求
6.9.1調(diào)壓井結(jié)構(gòu)的荷載及其組合
6.9.2調(diào)壓井結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原理
6.9.3調(diào)壓室設(shè)計(jì)范例——果子溝水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)
第7章水電站地面廠房規(guī)劃設(shè)計(jì)
7.1水電站廠房的組成及基本類型
7.1.1水電站廠房的組成
7.1.2水電站廠房的基本類型
7.2水電站廠房設(shè)計(jì)所需的資料及基本設(shè)計(jì)程序
7.2.1水電站廠房設(shè)計(jì)所需資料
7.2.2水電站廠房的設(shè)計(jì)程序
7.3水輪發(fā)電機(jī)的基本特點(diǎn)
7.3.1水輪發(fā)電機(jī)的類型及傳力方式
7.3.2發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)
7.3.3發(fā)電機(jī)的支承結(jié)構(gòu)（機(jī)墩）
7.3.4發(fā)電機(jī)的布置方式
7.4水電站廠房?jī)?nèi)各種輔助設(shè)備的基本特點(diǎn)
7.4.1調(diào)速系統(tǒng)
7.4.2油系統(tǒng)
7.4.3供水系統(tǒng)
7.4.4排水系統(tǒng)
7.4.5氣系統(tǒng)
7.4.6水電站廠房起重設(shè)備
7.5水電站主廠房布置的基本要求
7.5.1發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置的基本要求
7.5.2水輪機(jī)層設(shè)備布置的基本要求
7.5.3蝸殼層布置的基本要求
7.5.4安裝間布置的基本要求
7.6水電站主廠房的輪廓尺寸設(shè)計(jì)
7.6.1水電站主廠房平面尺寸的確定方法
7.6.2水電站主廠房高度及各層高程的確定方法
7.7水電站副廠房的布置要求
7.7.1水電站副廠房的位置要求
7.7.2水電站副廠房平面布置設(shè)計(jì)的原則和要求
7.8水電站廠房的采光、通風(fēng)、交通、防火設(shè)計(jì)要求
7.9水電站廠區(qū)總體布置要求
7.9.1水電站廠區(qū)總體布局設(shè)計(jì)的基本要求
7.9.2水電站總體規(guī)劃范例——呼瑪河梯級(jí)水電站規(guī)劃
7.9.3水電站流域規(guī)劃范例——黃河流域規(guī)劃
7.9.4水電站流域規(guī)劃及水資源綜合利用范例——長(zhǎng)江流域規(guī)劃
第8章水電站廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.1水電站廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
8.1.1水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成及作用
8.1.2水電站地面廠房結(jié)構(gòu)的受力及傳力途徑
8.1.3水電站地面廠房混凝土澆筑的分期與分塊問題
8.1.4水電站地面廠房結(jié)構(gòu)的分縫與止水
8.2水電站廠房整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力計(jì)算方法
8.2.1水電站廠房整體穩(wěn)定和地基應(yīng)力計(jì)算的荷載及其組合
8.2.2水電站廠房整體穩(wěn)定和地基應(yīng)力計(jì)算方法及要求
8.3水電站廠房吊車梁及排架柱結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
8.3.1水電站廠房吊車梁結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
8.3.2水電站廠房排架柱結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
8.4機(jī)墩與風(fēng)罩設(shè)計(jì)
8.4.1作用在機(jī)墩上的荷載及荷載組合
8.4.2圓筒式機(jī)墩的結(jié)構(gòu)計(jì)算
8.4.3圓筒式機(jī)墩的配筋計(jì)算
8.4.4風(fēng)罩墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算
8.5蝸殼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
8.5.1鋼蝸殼外圍混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算
8.5.2鋼筋混凝土蝸殼計(jì)算
8.6尾水管設(shè)計(jì)
8.6.1尾水管的荷載及荷載組合
8.6.2尾水管的設(shè)計(jì)計(jì)算方法
8.6.3尾水管的配筋原則
8.6.4水電站廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例——觀音廟一級(jí)水電站廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.6.5水電站廠房分層分塊設(shè)計(jì)示例——火龍溝電站廠房分層分塊設(shè)計(jì)
8.6.6水電站廠房總體設(shè)計(jì)示例——克孜勒水電站廠房設(shè)計(jì)
8.6.7水電站廠房排架柱設(shè)計(jì)示例——夢(mèng)娘沽電站廠房排架柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第9章其他類型的水電站廠房設(shè)計(jì)
9.1壩后式、溢流式、壩內(nèi)式水電站廠房設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與要求
9.1.1壩后式水電站廠房
9.1.2溢流式水電站廠房
9.1.3壩內(nèi)式廠房
9.2河床式水電站廠房設(shè)計(jì)特點(diǎn)與要求
9.3地下式水電站廠房設(shè)計(jì)特點(diǎn)與要求
9.3.1地下式水電站廠房的特點(diǎn)
9.3.2地下式水電站廠房的基本布置形式
9.3.3地下式水電站廠房的基本洞室組成
9.3.4地下式水電站廠房的基本洞室布置
9.4小水電站技術(shù)改造
9.4.1小水電站技術(shù)改造的基本要求
9.4.2小水電站技術(shù)改造中現(xiàn)狀分析的基本方法與要求
9.4.3既有小水電站性能測(cè)試的基本方法與要求
9.4.4小水電站技術(shù)改造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求
9.4.5小水電站技術(shù)改造工程驗(yàn)收的基本要求
9.4.6小水電站技術(shù)改造的基本方法
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   小水電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)電站在電力系統(tǒng)中的地位、樞紐布置和設(shè)備特點(diǎn)等因素確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、接線簡(jiǎn)單、操作維修方便和節(jié)省工程投資等要求，當(dāng)電站分期建設(shè)時(shí)接線應(yīng)便于過渡。電站升高電壓側(cè)接線宜選用單母線或單母線分段、變壓器一線路組、橋形和角形接線方式。發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接線可選用單元或擴(kuò)大單元接線、單母線或單母線分段接線。電站主變壓器應(yīng)采用三相式（其容量可按與其連接的發(fā)電機(jī)容量選擇。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上連接有近區(qū)負(fù)荷時(shí)可扣除近區(qū)最小負(fù)荷選擇主變壓器容量，當(dāng)主變壓器有穿越功率通過時(shí)主變壓器容量還應(yīng)加上最大穿越功率）。當(dāng)需通過電網(wǎng)倒送廠用電時(shí)其單元接線的發(fā)電機(jī)出口處應(yīng)裝設(shè)斷路器，三圈變壓器的低壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)斷路器。 小水電站的廠用電電源宜由發(fā)電機(jī)電壓母線或單元分支線接出（也可從35kV電壓母線或出線上供電），廠用變壓器不應(yīng)超過2臺(tái)（裝設(shè)2臺(tái)廠用變壓器時(shí)，其中1臺(tái)變壓器可與外來電源連接）。廠用變壓器宜采用干式變壓器，其容量選擇應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定：裝設(shè)1臺(tái)變壓器時(shí)容量必須滿足最大計(jì)算負(fù)荷；裝設(shè)2臺(tái)變壓器時(shí)若其中1臺(tái)檢修或出現(xiàn)故障則另1臺(tái)應(yīng)能擔(dān)負(fù)電站正常運(yùn)行時(shí)的廠用電負(fù)荷或短時(shí)最大負(fù)荷；計(jì)算小水電站的廠用電負(fù)荷時(shí)應(yīng)顧及負(fù)荷率和網(wǎng)損率并應(yīng)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)負(fù)荷。小水電站廠用變壓器的高壓側(cè)宜裝設(shè)斷路器。小水電站廠用電的電壓應(yīng)采用380V／220V、三相四線制系統(tǒng)（裝設(shè)2臺(tái)廠用變壓器時(shí)廠用電母線宜采用單母線或單母線分段接線）。小水電站壩區(qū)用電可由專設(shè)的壩區(qū)用電變壓器或由廠用電直接供電，泄洪設(shè)施的供電應(yīng)有2個(gè)獨(dú)立的電源。 小水電站應(yīng)有完善的過電壓保護(hù)及接地裝置。室外配電裝置和露天油罐等應(yīng)裝設(shè)直擊雷過電壓保護(hù)（直擊雷過電壓保護(hù)裝置可采用避雷針、避雷線）。小水電站廠房頂上和35kV及以下高壓配電裝置的構(gòu)架上不應(yīng)裝設(shè)避雷針，在變壓器的門形構(gòu)架上也不得裝設(shè)避雷針。1kV以下中性點(diǎn)直接接地的配電網(wǎng)絡(luò)中其電力設(shè)備的金屬外殼宜采用低壓接零保護(hù)。接地裝置設(shè)計(jì)應(yīng)利用下列自然接地體（這些自然接地體包括常年與水接觸的鋼筋混凝土水工建筑物的表層鋼筋；壓力鋼管及閘門、攔污柵的金屬埋設(shè)件；留在地下或水中的金屬體），除利用自然接地體外還應(yīng)設(shè)置人工接地網(wǎng)。自然接地體與人工接地網(wǎng)的連接應(yīng)不少于兩點(diǎn)且其連接處應(yīng)設(shè)接地電阻測(cè)量井。在大接地短路電流系統(tǒng)中電力設(shè)備的接地電阻值應(yīng)不大于0.5Ω，在小接地短路電流系統(tǒng)中應(yīng)不大于4Ω，獨(dú)立的避雷針（線）宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置，在高土壤電阻率地區(qū)可與主接地網(wǎng)連接（地中連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度不得小于15m）。

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