黄河龙口水利枢纽电站厂房设计

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1、20l1年第3o卷第2期·D~'RI-IE水利水电工程设计·23·黄河龙口水利枢纽电站厂房设计韩强赵小娜王晓辉聂学军摘要黄河龙口水利枢纽电站厂房为多泥沙河流上的河床式厂房。厂内安装4台单机容量100MW的轴流式水轮发电机组和1台20Mw混流式水轮发电机组，混凝土蜗壳最大水击压力O．45MPa。通过在每个机组段设置排沙洞等措施，解决了多泥沙河流电站进水口淤积问题。总体设计做到布局合理、安全经济、运行管理方便。关键词河床式电站厂房结构设计排沙洞龙口水利枢纽中图分类号TU271．1文献标识码B文章编号1007—6980(2011)02—0023—03龙口水利枢

2、纽为二等工程，电站厂房为2级建终选择将厂房布置在左岸。筑物，洪水标准按100年一遇洪水设计，1000年主厂房包括主安装场、主机问和副安装场。主一遇洪水校核。厂房最高尾水位866．02m，最低尾安装场设在主机间左侧接左岸进厂公路，副安装场水位861．40113。整体采用“混凝土重力坝+河床式设在主机间右侧。20MW机组是为使黄河下游不电站”的布置形式。混凝土重力坝坝顶高程900断流情况下，利用小流量发电而设置，因而将其布m，最大坝高5lm。厂房纵轴线平行于坝轴线，厂置在靠近河床中部的100MW机组坝段与副安装场房上游墙兼作挡水建筑物。厂内安装4台单机容量之

3、问。副厂房与GIS开关站连成一字形紧靠主安装100MW的轴流转桨式水轮发电机组，为满足黄河场左侧布置。GIS开关站为2层框架结构。副厂房龙口一天桥区间瞬时最小流量不小于50Ⅱl3／s的要布置在GIS开关站下游，为地下1层、地上4层求，安装1台20MW混流式水轮发电机组。电站(局部5层)的框架结构。副厂房地下布置二次电缆总装机容量420MW，其中400MW参与系统调峰室，通过地下电缆廊道与主厂房相通。发电。水轮机运行最大水头36．3m，额定水头为2主厂房布置设计3lm。龙口水利枢纽位于山西省忻州市的偏关县和河2．1主厂房控制高程和尺寸曲县与内蒙古自治区鄂尔

4、多斯市准格尔旗的交界地主厂房内安装4台单机容量100MW的轴流转带，坝址区段河谷呈U形，谷宽360～600m。河桨式水轮发电机组和1台20MW混流式水轮发电床地形平坦，河底高程858～861m。两岸岸坡在机组，采用一机一缝的形式。100Mw机组段宽度85。以上，高50～70m。电站厂房建筑物区地层为受尾水管尺寸控制确定为30m；20MW机组段宽奥陶系中统上马家沟组第二段第-sJ,层矗的度受进水管和尾水管尺寸控制定为15m；100MW中下部岩层，由中厚层、厚层灰岩、豹皮灰岩组机组安装高程为857．001i3，水轮机层高程864．80成，层内夹少量薄层灰岩，

5、属于致密坚硬岩石。地ITI，发电机层、安装场、尾水平台高程相同，为层呈单斜状，岩层倾向下游偏左岸，倾角3。～6。。872．90IT／，发电机层和水轮机层之间设电缆夹层。地层中的NJ烈一、N、NJ是河床坝基中的控制20MW机组安装高程860．60m，并将其发电机层、滑动面，其摩擦系数厂：0．25～0．35，凝聚力c=电缆夹层和水轮机层取与100MW机组段同高，目10～35kPa的是可共用安装场和起吊设备，以节约投资并方便运行。厂房最大高度69．55m，顺水流向全长81．41厂区布置m0坝址区左、右岸地形条件基本相当，泄流条件安装场总面积按1台机组段扩大检修

6、确定。主相似。经比较，电站厂房布置在左岸时对外交通和安装场长度40133，放置转轮、转子、上机架、支出线更为便利，厂房地基开挖深度和坝基软弱夹层持架；副安装场长12．0m，放置顶盖和推力轴承埋藏深度相适应，总体工程量比放在右岸可减少石支架等部件。副安装场坝段还设有电梯间作为厂房方开挖6．1万131，节约混凝土5．3万IT13，因此最与坝顶之间的交通通道。水利水电工程设计DWRHE·2011年第30卷第2期主厂房屋顶支撑结构采用螺栓球节点四角锥形860．0HI，内径3．0m。靠下游侧设置排沙洞检修廊空间网架结构，屋面采用弧形直立锁边铝板，局部道与尾水管进人

7、廊道相接。设天窗，网架空格内设3条检修马道。网架全长3厂房设计特点186．20m，总覆盖面积为5423rn2。考虑排水及整体美观要求，屋面向下游方向呈5％倾斜。3．1结构设计2．2主厂房布置龙口水电站厂房孔洞多，尺寸大，结构复杂。龙口电站主厂房采用典型的河床式电站厂房布在下部块体结构的设计中采用结构力学法结合有限局。水轮机层以下为大体积结构。尾水管采用弯肘元法进行结构计算。采用结构力学法分析时，一般型尾水管，整体式底板结构形式。100MW机组段切取若干断面简化成平面杆系进行分析，计算中考蜗壳采用T形断面钢筋混凝土蜗壳，包角216。。20虑刚域和剪切变形的

8、影响；为弥补结构力学法在宽MW机组段采用金属蜗壳，包角345。。100MW机厚结