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1、目 錄第一章 水輪機- 4 - 特征水頭的確定- 4 - 水輪機選型- 6 -1.3 水輪機蝸殼及尾水管- 8 -1.3.1 蝸殼尺寸確定- 8 -1.3.2 尾水管尺寸確定- 8 - 調速設備及油壓設備選擇- 8 -1.4.1 調速功計算- 8 -1.4.2 接力器選擇- 9 -1.4.3 調速器的選擇- 9 -1.4.4 油壓裝置- 9 -第二章 發電機- 11 -2.1 發電機的尺寸估算- 11 -2.1.1 主要尺寸估算- 11 -2.1.2 外形尺寸估算- 11 -2.2 發電機重量估算- 13 -第三章 混凝土重力壩- 14 -3.1 剖面設計- 14 - 壩高的確定- 14 - 2、壩底寬度的確定- 16 -3.2 穩定與強度校核- 16 -3.2.1 作用大小- 16 -3.2.2 承載能力極限狀態強度和穩定驗算- 19 -3.2.3 正常使用極限狀態進行強度的計算和驗算- 25 -第四章 引水建筑物布置- 27 - 壓力鋼管布置- 27 - 確定鋼管直徑- 27 - 進水口布置- 27 - 確定有壓進水口的高程- 27 -4.2.2 漸變段尺寸確定- 28 -4.2.3 攔污柵尺寸確定- 28 - 通氣孔的面積確定- 28 -第五章 主廠房尺寸及布置- 30 -5.1 廠房高度的確定- 30 -5.1.1 水輪機安裝高程- 30 -5.1.2. 尾水管頂部高程及尾水管3、底部高程- 30 -5.1.3 基巖開挖高程- 30 -5.1.4 水輪機層地面高程- 30 -5.1.5 發電機層樓板高程- 30 -5.1.6 吊車軌頂高程- 31 -5.1.7 廠房頂高程- 31 -5.2 主廠房長度的確定- 31 -5.2.1 機組段長度確定- 31 -5.2.2 端機組段長度- 32 -5.2.3 裝配場長度- 32 - 主廠房寬度和橋吊跨度的確定- 32 -第六章 混凝土溢流壩- 34 - 溢流壩段總寬度的確定- 34 - 單寬流量q的選擇- 34 - 確定溢流前緣總凈寬L- 34 - 確定溢流壩段總寬度- 35 - 堰頂高程的確定- 35 -6.2.1 堰頂高程4、的確定- 35 - 閘門高度的確定- 35 - 堰面曲線的確定- 35 - 最大運行水頭和定型設計水頭的確定- 36 - 三圓弧段的確定- 36 -6.3.3 曲線段的確定- 36 - 直線段的確定- 36 - 反弧段的確定- 37 - 鼻坎挑角和坎頂高程的確定- 38 - 溢流壩倒懸的確定- 38 - 溢流壩強度和穩定驗算- 38 - 作用大小- 39 - 承載能力極限狀態強度和穩定驗算- 40 -6.4.3 正常使用極限狀態進行強度的計算和驗算- 43 - 消能與防沖- 43 -6.5.1 挑射距離和沖刷坑深度的估算- 43 -第七章 壓力鋼管應力分析及結構設計- 44 - 水力計算- 45、4 - 水頭損失計算- 44 - 水錘計算- 49 - 壓力鋼管厚度的擬定- 52 - 鋼管、鋼筋、混凝土聯合承受內壓的應力分析- 54 - 混凝土開裂情況判別- 54 -7.3.2 應力計算- 58 -第一章 水輪機特征水頭的確定 1. 在校核洪水位下, 四臺機組滿發，下泄流量Q=14100m3/s,由廠區水位流量關系可得，尾水位尾=220.54m，庫 H1(庫尾2, 在設計洪水位下，四臺機組滿發，下泄流量=11000 m3/s,由廠區水位流量關系得, 尾水位尾=217.82m, 庫 H2(庫尾3, 在設計蓄水位下,一臺機組滿發，由下列式子試算出該情況下對應的下泄流量和水頭(庫尾)尾=f (6、Q)=水電列表試算，得Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)602846528470284284當下泄流量為67.5 m3/s時，一臺機組滿發，對應水頭為81.26m.，即H3=81.26m.4.在設計蓄水位下，四臺機組滿發，試算該情況下對應的下泄流量和水頭，列表試算Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)300284250284270284274284 當下泄流量為274 m3/s時，四臺機組滿發，對應水頭為80.08m，即H4=80.08m。5.在設計低水位下，四臺機組滿發，試算該情況下對應的下泄流量和水頭，列表試算Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)30027、64400264350264362264184000當下泄流量為362m3/s時，四臺機組滿發，對應水頭為59.79m，即H5=59.79m.6.在設計低水位下，一臺機組滿發，試算該情況下對應的下泄流量和水頭，列表試算Q(m3/s)庫(m)尾(m)H(m)N(kw)8026420290264852642643/s時，一臺機組滿發，對應水頭為61.32m，即H6=61.32m. =由H1=70.54m,H2=71.40m,H3=81.26m,H4=80.08m,H5=59.79m,H6=61.32m，確定：最大水頭Hmax=81.2m ,設計水頭Hr水輪機選型81.26m,在水輪機系列型譜表348、中查出合適的機型為HL220.HL220型水輪機的主要參數選擇1. 轉輪直徑D1計算 查水電站表36和圖312可得HL220型水輪機在限制工況下單位流量Q11M=1150L/s，效率=89.0%，由此可初步假定原型水輪機在該工況下單位流量Q11= Q11M=1150L/s，效率=90%。發電機的額定效率取為gr=96%,Nr=Ngr/grD1=選用與之接近而偏大的標稱直徑D1=3.0m.2. 轉速n計算 查水電站表34可得，HL220型水輪機在最優工況下單位轉速n110M r/min,初步假定n110=n110M=70.0r/min,Hav=72.74m,D1=3.0m. n=選擇與上述計算值9、相近而偏大的同步轉速n=r/min。3. 效率及單位參數修正查表36可得HL220型水輪機在最優工況下的模型最高效率為Mmax =91%模型轉輪直徑D1M max=1-(1-Mmax)=1-(1-91%)=93.8%則效率修正值為=93.8%-91%=2.8%。考慮到模型與原型水輪機在制造上的差異。常在已求得的值中再減去一個修正值，現取=1.0%，可得修正值為=1.8%，原型水輪機在最優工況和限制工況下的效率為 max=Mmax+=91%+1.8%=92.8% =M+=89%+1.8%=90.8%90% 與假定不符重新假定效率=90.8%，采用上述過程，得出D1=3.0m,n=214.3r/m10、in, max=93.8% =93.8%-91%-=93.8%-91%-1%=1.8% max=Mmax+=91%+1.8%=92.8% =M+=89%+1.8%=90.8% 與上述假定值相同單位轉速的修正值 =(-1)=（-1）=0.98%由于3.0%，按規定單位轉速可不加修正，同時，單位流量Q11也可不加修正，由上可見，原假定的=90.8%，Q11= Q11M, n110=n110M是正確的。那么上述計算及選用的結果D1=3.0m,n=214.3r/min是正確的。4. 工作范圍檢查 水輪機在Hr,Nr下工作時，Q11= Q11max Q11max=30000Nm屬大型調速器。調速柜、主接11、力器、油壓裝置三者分別選擇。1.4.2 接力器選擇大型調速器常采用兩個接力器來操作導水機構，油壓裝置額定油壓2.5Mp，接力器直徑ds=D13=0.329m (b0/D1=0.25)選用與之接近而偏大的400mm的標準接力器。 接力器最大行程 Smax1.8)a0max，由n11r=77.33r/min,Q11max=1040L/s,在模型綜合曲線上查得，a0max=a0Mmax Smax1.8)a0max1.8)取Smax=300兩接力器總容積為 VS=231.4.3 調速器的選擇 （Ts為導葉從全開到全關的直線關閉時間，取為4s），選用DT80 油壓裝置壓力油罐的容積 Vk=（1820）V12、s=（1820）3，選用HYZ壓力油罐尺寸：裝置型號D（mm）h（mm）H（mm）m（mm）n（mm）HYZ10282370327024001700第二章 發電機2.1 發電機的尺寸估算150r/min，選擇懸式發電機。查表，對應SF65-28/640,功率因數cosf為 Sf=Nf/cos2.1.1 主要尺寸估算1. 極矩 =由極矩，計算轉子的飛逸速度 Kf=nf Vf=Kf2. 定子內徑 Di Di=3. 定子鐵芯長度lt lt=157.73cm (查表710-6) lt/定子鐵芯長度lt主要受發電機的通風冷卻和運輸條件的限制。當lt/3時，通風較困難；當lt/2.5m時，一般采用現場疊裝13、定子。4 定子鐵芯外徑Da ne166.7rpm Da=Di+2.1.2 外形尺寸估算2.1.2.1 平面尺寸估算1.定子基座外徑 20000kVA）3. 轉子外徑 D3= Di-2= Di=524.33cm （為單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計）4. 下機架最大跨度 D4=D55. 水輪機基坑直徑 D56. 推力軸承外徑 D67. 勵磁機外徑 D72.1.2.2 軸向尺寸計算1. 定子機座高度 h1= lt+2=157.73+258.83=275.34cm (ne214.3r/min)2. 上機架高度 h2 Di58.83=131.08cm （懸式承載機架）3. 推力軸承高度 h3=16014、0mm勵磁機高度 h4=2100mm=2.1m （包括勵磁機架，高度900mm） 副勵磁機高度 h5 永磁機高度 h6 4. 下機架高度 h7 Di524.33=62.92cm （懸式非承載機架）5. 定子支座支承面至下機架支承面的距離 h8 Di 6. 下機架支承面至主軸法蘭底面之間的距離h9=1m （按以生產的發電計資料，一般為7001500mm，取1000mm=1m） 7. 轉子磁軛軸向高度 h10= lt+（500600）mm=1.58+0.52=2.1m (無風扇時)8. 發電機主軸高度 h110.9）取h119. 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離 h121+h102.2 發電15、機重量估算水輪發電機的總重量 Gf=K1發電機轉子重量約為 f346.13=17第三章 混凝土重力壩3.1 剖面設計3，工程規模為大（1）型，一等。主要建筑物為1級，次要建筑物為3級，臨時性建筑物為4級。壩高的確定3，工程規模為大（1）型，一等。主要建筑物為1級，次要建筑物為3級，臨時性建筑物為4級。壩頂超出靜水位高度h=2h1%+hz+ hc壩頂高程=設計洪水位+h設=289.94+h設壩頂高程=校核洪水位+h校=291.80+h校計算風速V02.0倍；非常運用條件（校核洪水位），取洪水期多年平均最大風速。設=289.94 =（20，250） h= h為累計頻率5%的波高,hm/Hm0.1,16、查表得,hp/hm=1.95,則hm=0.91/1.95=0.47m,h1%/hm=2.42,則h1%hm Lm= = hz=壩的級別為1級,正常情況,hc h=2h1%+hz+ hc=2壩頂高程為 頂校=291.80m =(20,250) h= =h為累計頻率5%的波高,hm/Hm0滿足要求。設計洪水位KN, 0滿足要求。3.2.3.2 壩體選定截面上游端點的拉應力驗算正常蓄水位=29326KN 0滿足要求。設計洪水位 KN， =4740滿足要求。3.2.3.3 施工期壩體下游面拉應力驗算壩址處 滿足要求選定截面下游端點 滿足要求 第四章 引水建筑物布置引水建筑物設立在溢流壩段，采用壩式進水17、口，壓力鋼管引水，壓力鋼管采用壩內埋管形式。（具體可見壩內埋管專題部分）4.1壓力鋼管布置本電站采用壓力鋼管引水，鋼管直接埋入壩體混凝土中，二者結為總體，共同承擔水壓力。4鋼管的經濟直徑為壩內埋管的經濟流速為57 ，蝸殼進水口的直徑為3.4m，綜合考慮經濟流速和蝸殼進水口直徑，確定壩內埋管的直徑為3.8m，對應管內流速V的大小為滿足經濟流速要求。管道由上水平段、彎管段、傾斜段、彎管段和下水平段組成，彎管段曲率半徑一般為直徑的23倍，即（7.6m11.4m），取為9m。傾斜段斜率為0.77. 與壩體下游傾斜面斜率一致。4.2進水口布置進水口采用壩式進水口。進水口長度較短，進口段與閘門段合而為一。18、4閘門斷面流速：閘門門頂低于最低水位的臨界淹沒深度：進水口高程為H=最低水位-=m取閘門門頂高程256.2m。壓力鋼管起始水平段中心線的高程為254m。 進口段為平底，上唇收縮曲線為四分之一橢圓，方程為，（3.85.7）, （1.31.9）,確定橢圓曲線方程為4.2.2 漸變段尺寸確定漸變段水平是由矩形閘門段到圓形鋼管的過渡段，采用圓角過渡。漸變段的長度一般為引水道寬的2.0倍，即，取為5m。4 攔污柵尺寸確定本設計取攔污柵高度為7.2m，半徑3.5米， 。攔污柵通常由鋼筋混凝土框架結構支承。攔污柵框架由柱及橫梁組成，橫梁間距一般不大于4米，本設計取米攔污柵由若干柵片組成，每塊柵片的寬度一般不19、超過2.5米，取，高度不超過4米，取1.8米。柵條的厚度由強度計算決定，通常厚8至12mm，對混流式水輪機, 柵條厚度，本設計取10mm。4通氣孔的面積確定通氣孔的面積常按最大進氣流量除以允許進氣流速得出。最大進氣流量出現在閘門緊急關閉時，可近似認為等于進水口的最大引用流量。允許進氣流速與引水道形式有關，對壩內埋管可取7080m/s。通氣孔的直徑取為1.2m，面積為，對應的進氣流速為68.8 m/s.通氣孔頂端高出上游最高水位，防止水流溢出。第五章 主廠房尺寸及布置5.1 廠房高度的確定根據廠房各部位之間的關系，可以從下到上一層一層確定，在確定過程中，堅持符合規范和條件以及節省的原則。5 水輪20、機安裝高程Zs=w+Hs+b0/2=5.1.2. 尾水管頂部高程及尾水管底部高程尾水管頂部高程為 Zs- b0尾水管頂部高程=尾水管頂部高程-尾水管高度5 基巖開挖高程基巖開挖高程=尾水管底部高程-底板厚5 水輪機層地面高程水輪機層地面高程=水輪機安裝高程+蝸殼進口斷面半徑+蝸殼上部混凝土厚=202.41+1.68+1=205.09m 5 發電機層樓板高程發電機層樓板高程=水輪機層地面高程+水輪機井進人孔高度（2m）+進人孔頂部深梁（1m）+定子高度+上機架高度5 吊車軌頂高程吊車軌頂高程=發電機層樓板高程+吊運物與固定物間垂直安全距離+起吊設備高度5 廠房頂高程廠房頂高程=軌頂高程+軌道面至21、起重機頂距離+房頂凈高+混凝土厚度=220.80+3.7+0.3+3 主廠房長度的確定5.2.1 機組段長度確定機組段長度式中、機組段沿廠房縱軸線方向，在機組中心線兩側的最大尺寸。蝸殼層式中 、蝸殼沿廠房縱軸線方向，在機組中心線兩側的最大尺寸 蝸殼四周的混凝土厚度，取為1m。尾水管層式中 尾水管寬度度，； 尾水管混凝土邊墩厚，。發電機層式中 發電機風罩內徑，發電機風罩壁厚，2.0m，若兩機組間設樓梯取為34m，本設計取為3.6m。經比較，確定機組段長度為14m。 端機組段長度端機組段的附加長度：L=（0.21.0）D式中 轉論直徑，m。（m）考慮到下部塊體在端部設置了檢修集水井和滲漏集水井，根22、據需要，附加長度取為m5.2.3 裝配場長度裝配場長度L=（1.01.5.）L=（1421）m ，考慮發電機轉子，發電機上機架，水輪機轉輪，水輪機頂蓋的尺寸，確定裝配場的寬度為17m5.3主廠房寬度和橋吊跨度的確定主廠房寬度BB= B1+ B2式中 B1機組中心線至上游側的寬度，m； B2機組中心線至下游側的寬度，m。由下部塊體決定的廠房最小寬度上游側寬度B1： B1=機組中心線至上游渦殼外緣尺寸+渦殼外包混凝土+外墻厚下游側寬度B2：B2=機組中心線至下游渦殼外緣尺寸+渦殼外包混凝土+外墻厚 則下部塊體寬度方向的最小尺寸為：由發電層決定的廠房寬度B=風罩直徑+2通道寬度+外墻厚=9.4+2223、+3=16.4m 。選擇橋吊跨度為16m，根據前面算出的發電機轉子重量173.1t，選擇2100（t），跨度為16m的雙小車橋式起重機。本設計中，發電機轉子在上游側起吊，考慮到發電機轉子與周圍建筑物及設備之間的最小間隙，水平方向為0.4m，垂直方向0.61.0m，若采用剛性吊具，垂直間隙可減為0.250.5m，通過畫圖，為保證發電機轉子在水平方向的安全距離，發電機主軸在垂直方向與發電機層樓板距離取為1.0m。機組中心線距上游距離為7.5m，據下游距離為8.5m。主廠房總寬度為7.5+8.5+1.5+1.5=19m。裝配廠寬度：采用與主廠房寬度相同19m 。第六章 混凝土溢流壩單寬流量q的選擇當24、河谷狹窄、巖石堅硬、且下游水深較大時，應選擇較大的單寬流量，本工程所處河谷狹窄、壩址兩岸地形對稱，巖性均一，較新鮮完整，風化淺，構造不甚發育，水文地質條件較簡單，故屬工程地質條件較好的壩址。單寬流量取為150 。溢流前緣總凈寬L6.1.2.1 初擬溢流前緣總凈寬L初步確定溢流前緣總凈寬L=94m6我國目前大中型混凝土重力壩，溢流孔凈寬一般常用812m。本設計采用溢流式廠房，其四個壓力水管的進水口布置在溢流壩閘墩之下，這種布置方式進水口閘門及攔污柵的提降與溢流壩頂閘門的操作互不干擾，布置和運行都比較方便，采用這種布置方式時，閘墩的厚度必須考慮布置進水口閘門井和攔污柵的需要，厚度需要增大，四個閘墩25、的尺寸相應的加寬定為6m，根據之前確定的一個機組段長度為14m，確定這四個閘墩間的溢流孔凈寬為8m，根據初步確定的溢流前緣的寬度94m，再設置六個凈寬為12m的溢流孔。其余的四個閘墩寬度取為3m，邊墩寬度取為2m。6確定的溢流前緣總凈寬最后確定的溢流前緣總凈寬為=96m對應的單寬流量1506寬度溢流段總寬度=136m6.2堰頂高程的確定6.2.1 堰頂高程的確定堰頂水頭行近流速堰上總水頭堰頂高程設計洪水位-H=289.94-17.57=6閘門高度的確定閘門高度=正常蓄水位-堰頂高程+安全超高 =284-272.37+（0.30.5）=12m選擇平面閘門，工作閘門一般布置在溢流堰頂點，以減少閘門26、高度。為了避免閘門局部開啟時水舌脫離壩面而產生真空，將閘門布置在堰頂偏下游一些，以壓低水舌使其貼壩面下泄。檢修閘門位于工作閘門之前，為便于檢修，兩者之間留有13m的凈寬，本設計取凈寬。6.3堰面曲線的確定溢流堰采用WES型剖面，上游堰面鉛直，其堰頂上游部分由三段圓弧連接，下部與一傾斜直線相連接，再由圓弧與下游河床相連接。堰面曲線的確定與最大運行水頭和定型設計水頭有關。6和定型設計水頭的確定最大運行水頭=定型設計水頭，為使實際運行時m較大而負壓絕對值較小，對于WES剖面設計，常取=（0.750.95），即，14.57m18.46m，取=18m66.3.3 曲線段的確定式中 定型設計水頭 K、n 27、與上游壩面坡度有關的系數和指數（查設計手冊知k=2, n=1.85） 即： 6：直線段采用與非溢流壩段剖面一樣的坡度，直線段方程為：聯立方程 曲線段與直線段的切點的坐標為:(m, )X=5 X=10 X=15 X=20 X=25 （5，0.84） （10，3.03） （15，6.42） (20,10.94) (25,16.53)6的確定 選擇挑流消能, 總有效水頭為 經試算，臨界水深（校核洪水位閘門全開時反弧處水深）反孤段半徑，取 6鼻坎挑角，取坎頂高程距下游水位一般為12m，校核洪水位對應下游水位為220.54m，坎頂高程定為22m。 6.3.7 溢流壩倒懸的確定曲線段與直線段的切點的坐標為28、:(m, )，溢流壩直線段與非溢流壩下游壩面齊平切點的高程為m對應相同高程非溢流壩的寬度為（非溢流壩壩頂高程-切點的高程）= 溢流壩超出非溢流壩的寬度為 倒懸長度取為11m。混凝土溢流壩同非溢流壩一樣，分別按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行強度和穩定的計算和驗算。6作用大小編號荷載垂直水平力臂力矩m1自重2水壓力 3揚壓力2965.1.0正常蓄水位溢流壩壩體所受的作用作用的大小為W1=（11.63+84）94.59.81=2965.1.U2=U3=12校核洪水位溢流壩壩體所受的作用編號荷載垂直水平力臂力矩m1自重2水壓力1980733揚壓力196460895794動水壓力作用的大小為W129、=（19.43+91.8）P2=94.59.81=19646U2=U3=12（cos30-cos52D2=（sin30+sin52承載能力極限狀態強度和穩定驗算承載能力極限狀態強度和穩定驗算包括1.壩體與壩基接觸面抗滑穩定計算； 壩體與壩基接觸面抗滑穩定計算正常蓄水位下，1.作用效應函數KN2.抗滑穩定抗力函數 KNKN滿足要求。校核洪水位下1.作用效應函數KN2.抗滑穩定抗力函數 = =33959KN滿足要求。壩趾抗壓強度承載能力極限狀態：正常蓄水位1.作用效應函數KNKN2.抗壓強度極限狀態抗力函數=滿足要求校核洪水位1.作用效應函數KN 2.抗壓強度極限狀態抗力函數=kp滿足要求 正常使30、用極限狀態進行強度的計算和驗算正常使用極限狀態應進行壩踵拉應力驗算；正常蓄水位滿足要求。 消能與防沖 挑射距離和沖刷坑深度的估算平均坎頂流速坎頂水面流速坎頂平均水深在鉛直方向的投影=坎頂至河床表面高差水舌挑距 = m上下游水位差=291.80-220.54=沖刷坑深度第七章 壓力鋼管應力分析及結構設計本電站采用壓力鋼管引水，鋼管直接埋入壩體混凝土中，二者結為總體，共同承擔水壓力。管道由上水平段、彎管段、傾斜段、彎管段和下水平段組成，上水平段的長度為1.16m，彎管段曲率半徑為9m，轉角為，長度為。傾斜段斜率為0.77. 與壩體下游傾斜面斜率一致，長度為56.4m，下水平段長度為14.6m。7.31、1 水力計算77正常蓄水位對應的水頭損失3/s1. 攔污柵水頭損失系數=過柵流速 攔污柵處水頭損失2. 喇叭段最小斷面平均流速 有壓進水口喇叭段水頭損失 3. 閘門槽斷面平均流速 m/s閘門槽水頭損失=4. 壓力管道漸變段最小斷面平均流速 m/s壓力管道漸變段水頭損失=5. 壓力鋼管轉彎處的平均流速 m/s壓力鋼管轉彎處的水頭損失系數=壓力鋼管轉彎處的水頭損失=6. 壓力鋼管平均流速 m/s壓力鋼管沿程水頭損失=7. 壓力鋼管末端漸變段的最小斷面平均流速 m/s壓力鋼管末端漸變段水頭損失 =8. 壓力鋼管變管徑后的斷面平均流速 謝才系數C=壓力鋼管變管徑后的沿程水頭損失 =壓力鋼管總的水頭損失32、為7在校核洪水位下下，一臺機組的引用流量為 m3/s1. 過柵流速 攔污柵處水頭損失2. 喇叭段最小斷面平均流速 有壓進水口喇叭段水頭損失 3. 閘門槽斷面平均流速 閘門槽水頭損失 =4. 壓力管道漸變段最小斷面平均流速 壓力管道漸變段水頭損失 =5. 壓力鋼管轉彎處的平均流速 m/s壓力鋼管轉彎處的水頭損失=6. 壓力鋼管平均流速 m/s壓力鋼管沿程水頭損失=7. 壓力鋼管末端漸變段的最小斷面平均流速 壓力鋼管末端漸變段水頭損失 =8. 壓力鋼管變管徑后的斷面平均流速 =壓力鋼管變管徑后的沿程水頭損失=壓力鋼管總的水頭損失為7水錘計算 壓力鋼管轉彎段長度 壓力鋼管中心線總長度 L鋼管從繪制的33、蝸殼平面單線圖上，量得蝸殼中心線長度為 L蝸殼=25m。則計算水錘時，管道長度為L= L鋼管+ L蝸殼由于不同高程鋼管的水壓力不一致，而且相差很大，所以對整個鋼管取五個典型斷面，壓力鋼管起始斷面為11斷面，往下每15m高程取一個斷面，依次為斷面22、33、44，下水平段的起始斷面為55斷面。分正常工況（正常蓄水位）和特殊工況（校核洪水位），分別計算選擇不同的厚度。11斷面至鋼管起始斷面的距離=022斷面至鋼管起始斷面的距離33斷面至鋼管起始斷面的距離 44斷面至鋼管起始斷面的距離 55斷面至鋼管起始斷面的距離7.1.2.1正常蓄水位，機組丟棄負荷，壓力鋼管承受的水錘壓力在正常蓄水位下，機組丟棄34、負荷，導葉關閉時間Ts=4s，埋藏式鋼管水錘波速近似地取為c=1200m/s2L/c=2123.4/1200=0.2061，發生極限水錘。11斷面 =0 =（284-254）（1+）=（284-254）（1+0）=30m22斷面 = =(284-239)(1+)=(284-239)33斷面 44斷面 55斷面 66截面 7 校核洪水位，機組丟棄負荷，壓力鋼管承受的水錘壓力在校核洪水位下，機組丟棄負荷，導葉關閉時間Ts=4s，埋藏式鋼管水錘波速近似地取為c=1200m/s2L/c=2123.4/1200=0.2061，發生極限水錘。11斷面 =（291.80-254）（1+）=（291.80-235、54）（1+0）22斷面 =(284-239)(1+)=(291.80-239)33斷面 44斷面 55斷面 7.2壓力鋼管厚度的擬定 根據SL281-2003,水電站壓力鋼管設計規范，選用Q235，C級鋼，=235Mp。正常蓄水位11斷面 mm22斷面 mm33斷面 mm44斷面 mm55斷面 校核洪水位11斷面 mm22斷面 mm33斷面 mm44斷面 mm55斷面 在計算厚度上加上2mm的銹蝕裕度，且應滿足D=0.322，混凝土開裂，但未裂穿。7.3.2 應力計算7.3.2.1 正常工況特征截面應力大小11斷面混凝土分擔的內水壓強 鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為22斷面混36、凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為33斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為44斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為55斷面斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力=鋼筋應力近似為7.3.2.2 特殊工況特征截面應力大小11斷面混凝土分擔的內水壓強 鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為22斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為33斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為44斷面混凝土分擔的內水壓強鋼管環向應力混凝土內緣的環向應力鋼筋應力近似為55截面鋼管環向應力=混凝土分擔的內水壓強=混凝土內緣的環向應力