资源描述
-1-目 录第一章 机组选型 .41.1 特征水位 .41.1.1Hmax 可能出现情况 41.1.1.1 校核洪水位（ =291.8m） ，四台机组全发电, 41H1.1.1.2 设计洪水位（ =289.94m） ，四台机组全发电 41.1.1.3 正常蓄水位（284.0m） ，一台机组发电 51.1.2 Hmin 可能出现情况 51.1.3 可能出现情况 .6avH1.2 HL220 工作参数确定 .61.2.1 转轮直径 D1 61.2.2 转速 n 71.2.3 效率修正 .71.2.4 工作范围检验 .71.2.5 吸出高度 Hs 8第二章 大坝基本剖面拟定及稳定与应力校核 .92.1 基本剖面的拟定 92.2 非溢流坝段坝基面稳定及应力校核 102.2.1 设计洪水位（持久状况） .102.2.2 校核洪水位（偶然状况） 11第三章 溢流坝段剖面基本尺寸及稳定校核 .133.1 溢流坝段剖面基本尺寸 133.1.1 堰顶高程的确定 .133.1.2 上游段曲线： .133.1.3 WES 曲线段： 143.1.4 反弧段： .143.1.5 水舌挑距: 143.2 溢流坝段坝基面抗滑稳定校核 .153.2.1 设计洪水位（持久状况） .153.2.2 校核洪水位（偶然状况） 16第四章 发电机选型及主要尺寸 .184.1 主要尺寸估算（单位：mm） .184.2 外形尺寸 （单位：mm） .184.2.1 平面尺寸 .184.2.2 轴向尺寸 .18第五章 调速器及油压装置选择与尺寸 .205.1 调速功计算：水轮机的调速功 205.2 接力器选择 .205.2.1. 接力器直径 ds 20-2-5.2.2 最大行程 S max=(1.41.8) .20max05.2.3 接力器容积计算 .205.3 油压装置选择 .21第六章 金属蜗壳尺寸 .23第七章 尾水管尺寸 .24第八章 起重设备选择与尺寸 .25第九章 厂房轮廓尺寸估算 .269.1 厂房长度确定 .269.1.1 机组段长度 269.1.2 端机组段长度 269.1.3 装配场长度 269.2 主厂房宽度确定 .269.3 主厂房顶高程确定 279.3.1 水轮机安装高程： 279.3.2 尾水管底板高程 279.3.3 基岩开挖高程： =192 m2839.3.4 水轮机层地面高程 2849.3.5 定子安装高程 289.3.6 发电机层地面高程（定子埋入式） 289.3.7 吊车轨顶的高程 289.3.8 厂房顶部高程 289.3.9 装配厂地面高程 28第十章 压力钢管设计 2910.1 引水管道的布置： 2910.2 闸门及启闭设备： .2910.3 压力钢管结构设计： .3010.3.1 确定钢管厚度： 3010.3.2 承受内水压力的结构分析： .3010.3.2.1 应力及传力计算： 3010.3.2.2 混凝土开裂情况的判别： .32专题设计 .34尾水管结构设计和计算 .34选出最危险截面下最危险状况来进行弯矩计算，以求得配筋 .37讨论边墩的配筋情况。 .39讨论顶梁和地基梁。 .41-3-第一章 机组选型1.1 特征水位20 万 KW 属大型电站，A8.4，N9.81QHAQH，考虑 2%水头损失1.1.1Hmax 可能出现情况1.1.1.1 校核洪水位（ =291.8m） ，四台机组全发电, 1H=45/97%=20.61 万 kwrN假定 =275 =203m =291.8-203=88.8m1Qsm32毛=88.80.98=87.024净HN=AQ =2758.487.024 =20.1 万 kw净 取 =87.024mmax1.1.1.2 设计洪水位（ =289.94m） ，四台机组全发电 1H=45/97%=20.61 万 kwrN假定 =280 =203m =289.94-203=86.94m1Qsm32毛=86.940.98=85.2m净HN=AQ =2808.485.2=20 万 kw净取 =85.2mmax-4-1.1.1.3 正常蓄水位（284.0m） ，一台机组发电 =45/97%=20.61 万 kwrN假定 =80 =202m =284-202=82m1Qsm32H毛=820.98净HN=AQ =8.480820.98=5.4 万 kw净假定 =300 =203m =80.9m1Qsm32H毛=80.90.98=79.282m净HN=AQ =79.2828.4300 20 万 kw净 取 =79.282mmax综上选取 =87.024mmaxH1.1.2 Hmin 可能出现情况设计低水位（264.0m） ，四台机组全发电 =45/97%=20.61 万 kwrN假定 =350 =203.3m =264-203.3=60.7m1Qsm32H毛=60.70.98净HN=AQ =8.435060.70.98=17.49 万 kw净假定 =400 =203.5m =60.5m1Qsm32H毛=60.50.98m净HN=AQ =4008.460.50.98 205 万 kw净 综上选取 = 60.50.98=59.29mmin-5-1.1.3 可能出现情况avH正常蓄水位（284.0m） ，四台机组发电 =45/97%=20.61 万 kwrN假定 =80 =202m =284-202=82m1Qsm32H毛=820.98净HN=AQ =8.480820.98=5.4 万 kw净假定 =300 =203m =80.9m1Qsm32H毛=80.90.98=79.282m净HN=AQ =79.2828.4300 20 万 kw净 取 =79.282mmax加权平均 H av=87.02430%59.2920%79.28250%=75.636坝后式电站 H r= 0.95Hav=71.854m已知水电站最大水头 =87.024mmaxH加权平均水头 =75.636mav设计水头 =71.854mr最小水头 =59.29mminH由工作水头范围查表得：选用 HL220 水轮机1.2 HL220 工作参数确定1.2.1 转轮直径 D1查表得限制工况 Q1/m1.15 m 3/s， m89.0%初设 Q1/ 1.15m 3/s， m90.9%Nr50000/96%52083kw，Hr71.854m-6- mHrQND89.281.91取相邻较大值 D13m1.2.2 转速 n查表得 HL220 型在最优工况下单位转速为：n10/m70.0r/min 设 n10/ n 10/m70.0r/min Hav75.636m n 10/70.0r/min D 13m 取相邻较大值 n214.3r/min P14i/9.201rDHav对1.2.3 效率修正查表得 HL220 型在最优工况下的模型最高效率 mmax91%模型转轮直径 D 1m0.46m max1（1 mmax）（D 1m/D1） 1/593.8% 93.8%90.9%2.9%考虑制造工艺上的差异在 值中减去一个修正值 1.0% 1.9% max mmax+ 91%+1.9%92.9% m+ 89.0%+1.9%91.9% 与假定值相同 n10/ n10/m（ max/ mmax） 1/211%3% n、Q 1/可不加修正1.2.4 工作范围检验在选定 =3m n=214.3r/min 后，水轮机的 及各特征水头相对应1Dmax1Q的 即可以计算出来。n1.065 m 3/s1.15 m 3/s231max18.9HrNQ-7-最大引用流量 Qmax Q 1/max D12Hr1/21.0659 =81.2m3/s854.71各特征水头相对应的单位转速为： n1/minnD 1/Hmax1/268.9r/minn1/maxnD 1/Hmin1/283.5r/minn1/rnD 1/Hr1/275.8r/min由 Q1/max、n 1/min、n 1/max 在 HL220 综合特性曲线上绘出工作范围1.2.5 吸出高度 Hs由 n1/r75.8r/min，Q 1/max1.65 m 3/s 查曲线得：0.125由 Hr71.854m 查得： 0.019水轮机安装海拔高程203m Hs10/900（+ ）Hr-0.57m4.0m-8-第二章 大坝基本剖面拟定及稳定与应力校核2.1 基本剖面的拟定多年平均风速 Vf（1.52.0）1.151.7252.3m，取 Vf2.3m吹程由地形图上量得 D0.7km 套用官厅水库公式得：波高 2hl2h 10.0166V f5/4D1/30.01662 5/40.71/30.04m浪高 2Ll10.4（2hl） 0.810.40.04 0.80.791m=0.006m，1204LHcthlh h 设 2h 1+ h0+hc0.04+0.006+0.50.546 h 校 2h 1+ h0+hc0.04+0.006+0.40.446 坝顶 max h 设 + h 设 ，h 校 + h 校 max289.94+0.546，291.8+0.446 max290.486,292.246 取 坝顶 293m 图 1-1初定下游坡比 1：0.75，上游坡比 0，坝底高程 194m，坝顶高程 293m。如右图：-9-2.2 非溢流坝段坝基面稳定及应力校核2.2.1 设计洪水位（持久状况）1、自重G11/2640242880G210992423760G31/263.35/0.7563.352475260M1 G 1(79.35/2-2/36)102744M2 G 2（79.35/2-6-5）681318M3 G 32/3(73.35-10)- 79.35/24935802、静水压力上游：Px1/29.8197.8 246915.5Py1/29.816（97.8+57.8）4579.3MxPx1/397.81529445.3MyPy（39.675e）168770e（57.82+97.8）/（57.8+97.8）6/32.36m下游：Px /1/29.8127.3 23655.6Py/1/29.8120.47527.32741.7Mx/ Px /1/327.333265.96My/ Py /（39.6751/320.475）90064.83、扬压力U179.3527.39.8121251U21/20.2563.35（97.8-27.3）9.815332U30.259.81(97.8-27.3)162693.4U41/29.81(97.8-27.3)160.75=4040M10M2U 2（2/363.35-79.35/2）13649.9M3U 3（79.35/28）85326.9M4U 4（79.35/216/3）138733.6W-U2880+23760+75260+4579.3+2741.7-21251-5332-2693.4-404075824.3M102744+681318+493580-1529445.3+168770+33265.96-90064.8-13649.9-85326.9-138733.6-227552.6稳定分析S=P=46915.5-3655.6=43259.9-10-f/1.0/1.3 c /490.5/3 01.1 0.95 rd1.2 A79.35（f /W+c /A）/ 44424.25 0 S=44341.9dr稳定满足要求2.2.2 校核洪水位（偶然状况）1、自重G11/2640242880G210992423760G31/263.35/0.7563.352475260M1 G 1(79.35/2-2/36)102744M2 G 2（79.35/2-6-5）681318M3 G 32/3(73.35-10)- 79.35/24935802、静水压力上游：Px1/29.8195.94 245148Py1/29.816（95.94+55.94）4499MxPx1/395.941444736MyPy（39.675e）166148e（55.942+95.94）/（55.94+95.94）6/32.74m下游：Px /1/29.8124.4 22920Py/1/29.8124.4 20.752190Mx/ Px /1/324.423749.3My/ Py /（39.6751/318.3）73529.53、扬压力U179.3524.49.811899.3U21/20.2563.35（95.94-24.4）9.814148U30.259.81(95.94-24.4)162095.4U41/29.81(95.94-24.4)160.75=3143M10M2U 2（2/363.35-79.35/2）10618.9M3U 3（79.35/28）66382.3M4U 4（79.35/216/3）107930.6W-U2880+23760+75260+4499+2190-18993.5-4148-2095.4-314380209.1M102744+681318+493580-1444736+166148+23749.3-73529.25-10618.9-11-66382.3-107930.6-235657.8稳定分析S=P=45148-2920=42228f/1.0/1.3 c /1.2/3 01.1 0.85 rd1.2 A79.35（f /W+c /A）/ 43659.37 0 S=40464.28稳定满足要求第三章 溢流坝段剖面基本尺寸及稳定校核3.1 溢流坝段剖面基本尺寸3.1.1 堰顶高程的确定1. 溢流坝孔口尺寸拟定通过溢流坝下泄的流量-12-Q=Qs=11700 m3/s取 q=120 m3/s则 L=(QQ)/q=(11700-280)/120=95.17m取 L=96m 由于厂房布置在溢流坝后，压力钢管要放在闸墩上，所以 取四孔，b=8m d=6m取五孔, b=13m d=4m则 L0=nb+(n-1)d=136mH H 0v 2/2g14.86m 堰顶 设 H275.08m2. 校核工况下q（QQ）/L152.34m 2/sQLm（2g） 1/2 H03/2H 017.62mvq/A1.55m/sH H 0v 2/2g17.5m 堰顶 校 H274.3m所以， 堰顶 274.3m3.1.2 上游段曲线：定型设计水头 Hd=（75%95%）Hmax=13.12516.625M取 Hd15m上游段曲线根据规范采用 3 段圆弧 R1=0.5Hd=7.5M 对应的圆弧末端距原点的水平距离为 0.175Hd=2.625MR2=0.2Hd=3M 对应的圆弧末端距原点的水平距离为 0.276Hd=4.14MR3=0.04Hd=0.6M 对应的圆弧末端距原点的水平距离为 0.282Hd=4.23M3.1.3 WES 曲线段：曲线方程 yx 1.85/（2Hd 0.85） dy/dx1.85x 0.85/（2Hd 0.85）1/0.75 切点 x23.06m y16.62m表 3-5-13-X（m） 5 10 15 23.06Y（m） 0.98 3.54 7.5 16.623.1.4 反弧段：由水力学公式 T0hc 0+q2/（2g 2hc02）61.73hc 0+1460.3/hc02试算得：hc 0 5.1m R（410）hc 0（20.451）m 取 R30m反弧段最低到坝底距离 =36mh反弧段最低到鼻坎距离 =3.6m“鼻坎高程 230.05+3.6=233.65m 下游最高水位 220.4m,厂房顶高程为226.224m，满足要求。3.1.5 水舌挑距:=20 h 1=hc0cos20=4.792 h2=31.12m 坝顶水面流速：坝顶平mgv 946.35.8.91.9.02.1 均水深在铅直方向的投影 = =4.792m1hcos坝顶至河床表面高差 =31.12m2=144.27m2121121 sincosinco/ hgvvgL 导墙高掺气水深 ha=h/(1-c)c=0.538(Ae-0.02) Ae=nv/R3/2=0.014*90.92/2.1725/2=0.183c=0.188 ha=2.38mh 导 =2.38+1.5=3.88m 取 h 导 =4.0m-14-3.2 溢流坝段坝基面抗滑稳定校核3.2.1 设计洪水位（持久状况） 图 1-2 非溢流坝段典型剖面图1、自重 G=24 (3939.85-218.5)=89312.42、静水压力上游 Px1/29.81(274.3-194.05)（95.89+15.64）43901.14下游 Px /2956.263、动水压力Px 0qv（cos 2cos 1）/g130.85630.73（cos cos ）1278.42。52Py 0qv（sin 1+sin 2）/g130.85630.73（sin +sin ）。5214609.824、扬压力U124.55749.8117821.827U21.11/2（1+0.3）9.8171.3452501.9U31.21/20.371.34699.8186692.08U29015.85表 1-7 坝基面持久状况（设计洪水位）-15-名称 荷载 方向自重 89312.4 43901.14 上游0 静水压力下游 2956.26 1278.42 动水压力4609.82 扬压力 29015.85 64901.37 合计39666.46 SP43901.141.0-2956.261.0-1278.421.1f/1.0/1.3 c /490.5/3 01.1 0.95 rd1.2 A74（f /W+c /A）/ 51689.1 0 S=41451.451满足要求3.2.2 校核洪水位（偶然状况）1、自重G=89312.42、静水压力上游 Px1/29.81(274.3-194.05)（97.75+17.5）45093.4下游 Px /3669.053、动水压力V= =0.9 =31.32gh2)05.238.91(.2Px 0qv（cos 2cos 1）/g167.57431.32（cos cos ）1662.71。Py 0qv（sin 1+sin 2）/g167.57431.32（sin +sin ）。5215995.54-16-4、扬压力 27.35749.81 19854.459浮U=1.11/2（1+0.3 ）渗9.8170.45+1.21/20.370.4699.8111046.53表 1-8 坝基面偶然状况（校核洪水位）名称 荷载 方向自重 89312.4 45365.43 上游 0 静水压力下游3669.05 1162.71 动水压力5995.54 扬压力 30900.98 58411.42 合计40033.67 SP45365.43 1.0-3669.15 1.0-1662.71 1.1f/1.0/1.3 c /490.5/3 01.1 0.85 r d1.2 A74(f/w +c /A)/ rd51369.01 0 S=37431.48满足要求第四章 发电机选型及主要尺寸4.1 主要尺寸估算（单位：mm）极距 Kj（Sf/2P） 1/41050000/（0.85214） 1/467.7cm-17-Sf50000/0.85飞逸线速度 VfKf（1.72.0）67.7115.09135.4m/s定子铁芯内径 Di2P/603.7cm定子铁芯长度 ltSf/（CDi 2ne）50000/（0.85610 6 603.72214.3）125.5cm Di/（ltn N）603.7/（125.5214.3） 0.0220.035 为悬式定子铁芯外径 DaDi+671.44.2 外形尺寸 （单位：mm）4.2.1 平面尺寸定子机座外径 D 11.20Da800cm风罩内径 D 2 D 1+2401040cm转子外径 D 3Di2Di600cm下机架最大跨度 D4 D 5+0.6480cm水轮机机坑直径 D5420cm推力轴承外径 D6600cm励磁机外径 D7240cm4.2.2 轴向尺寸定子机座高度 h1lt+2261cm上机架高度 h 20.25Di151.1cm推力轴承高度 h 3150cm励磁机高度 h 4200cm副励磁机高度 h 5100cm永励磁机高度 h 680cm下机架高度 h 70.12Di72.4cm定子支座支承面至下机架支承面或下挡风板间距离 h 80.15Di90.6cm下机架支承面至主轴法兰底面间距 h 9100cm转子磁轭轴向高度 h 10lt+80205.5cm发电机主轴高度 h 11（0.70.9）H800cm-18-H h 1+ h2+h4+ h5+ h6+ h8+ h91132.6cm第五章 调速器及油压装置选择与尺寸5.1 调速功计算：水轮机的调速功A=（2228 ） Q =（ 2.883.67） N.m30000N.m1DmaxH510Hmax最高水头 -19-D1水轮机直径Q最高水头对应的发电流量5.2 接力器选择 5.2.1. 接力器直径 ds 采用两个接力器，取额定油压为 2.5MPa，式中 （由导叶数03.，为标准正曲率导叶，在表中查得）导叶相对高度 =0.25 24Z0 1Dbbo=0.75m直径 ds=D 1 mHbo420ax在水利机械表 5-4 选择与之相近且偏大的 ds=450mm 的标准接力器。5.2.2 最大行程 S max=(1.41.8) max0水轮机导叶最大开度max0a0max= a0 Mmax 5.26DoMZ采用计算系数 1.4-1.8，则 Smax=310mm5.2.3 接力器容积计算 2209.maxSdsVTv/13.选用 Ts=4S Vm=4.5m/sd845./09.故选用 DT-100 型电气液压型调速器-20-5.3 油压装置选择D10mHKLn图 5-2 压力油罐尺寸VK=（1820）V S=1.7821.98m 3选用相近而偏大的 YZ-2.5 型分离式油压装置。表 5-1 压力油罐尺寸：V0（m 3）D1（mm）D0（mm）H（mm） H（mm）2.5 1132 1390 3654 2732表 5-2 回油箱尺寸：m（mm） n（mm） k（mm） L（mm）1916 1900 1440 2435-21-22-第六章 金属蜗壳尺寸包角 345由 Hr71.85m 查得：Vc8.7m/s由 Hr71.85m，D 13m 查得：D b4000mm，D a4750mm 。iciiVQ36072.360maxair a+i2.375+ .1iRir a+2 i2.375+ 3604.iRir a+2 i2.375+ 7.i表 6-1 金属蜗壳尺寸： i（） 30 75 120 165 210 255 300 345 i（m）0.48 0.88 1.08 1.31 1.40 1.61 1.77 1.98ai（m） 2.855 3.255 3.435 3.685 3.645 3.775 3.989 4.355Ri（m） 3.325 4.135 4.395 4.995 5.085 5.425 5.841 6.335-23-第七章 尾水管尺寸尺寸由计算得出：D1D 2 标准砼肘管 D 13m （单位：m）表 6-2 尾水管尺寸：h L B5 D4 h4 h6 L1 h57.826 13.5 8.250 4.057 4.057 2.028 5.46 3.711-24-第八章 起重设备选择与尺寸起重机的额定起重量一般为发电机转子重量、平衡梁重以及专用吊具重量之和本设计额定起重量： 选择与之接近而偏大的 2*100 桥机tGr7.1831、设备型号台数选择：最大起重量 183.7t，机组台数 4 台，选用一台双小车起重机，跨度 16m 。表 8-1 工作参数表单台小车起重量（t）名义起重量t主钩 副钩跨度 lkm起重高度m2100 100 20 14 25极限位置吊钩至轨道 吊钩至轨道h h1 中心 距离推荐用大车轨道轻道中心距起重机外端距离 B1轨道面至起重机顶端距离 H主钩 副钩 L1 L2 Qu-1001240 700 1100 1600460 3700平衡梁吊点至大车轨顶极限位置 146mm表 8-2 平衡梁参数吊钩起重量（t）平衡梁起重量(t) a a1 a2 a3 b h h1自重(t)2100 250 3780 3100 1450 700 1300 940 650 4.578-25-第九章 厂房轮廓尺寸估算9.1 厂房长度确定9.1.1 机组段长度a. 由蜗壳层决定的机组段长度 L=涡壳宽度 +2 =14.0mb. 尾水管层 L=尾水管出口断面宽度 +2 =10.56mc. 发电机层 L=风罩直径 +尾水管边墩厚+2*风罩边净距 =14.0m尾水管边墩砼厚度 取 1.01.5m发电机风罩壁厚，一般取 0.30.4m两台机组之间风罩外壁的净距，一般取 1.52.0m综上考虑取机组段长度 14m 。9.1.2 端机组段长度端机组段的附加长度： .根据需要取为mDL)36.0(*).120(1.0m 则端机组段的长度为：L=14+1=15m9.1.3 装配场长度同时考虑到水轮机顶盖 D=3.8m水涡轮 D=2.7m上机架 D=6.6m下机架 D=4.6m发电机转子 D=4.8因装配厂高程与发电机层同高，可以占用发电机层空间，取 mL169.2 主厂房宽度确定a. 由涡壳层决定的厂房宽度： 上游侧宽度： =机组中心线至上游涡壳外缘尺寸+涡壳外包混凝土+外墙1l厚-26-下游侧宽度： =机组中心线至下游涡壳外缘尺寸+ 涡壳外包混凝土+外墙2l厚主厂房宽度：L= =7.2+11.5=17.4m21lb. 由发电层决定的厂房宽度L=风罩直径+2*通道宽度+外墙厚=17.3m 。c. 由桥吊机决定的厂房宽度：由 2100 桥机的规格， =14m 得，klL= +2*B+2*外墙厚+桥吊工作裕度 =18m 。kld. 装配厂宽度：采用与主厂房宽度相同 18m 。综上考虑，取主厂房宽度为 18m 。9.3 主厂房顶高程确定9.3.1 水轮机安装高程：对于 HL220-LJ-300 型水轮机 2bHswZs0式中 为设计尾水为：由于本水电站装机四台，故取一台水轮机满发电时的额定流量，从下游水位流量关系曲线中查得 =202m 。吸出高度Hs-0.57m， =0.375m 。2b0得到水轮机的安装高程 Zs=201.1m。9.3.2 尾水管底板高程 mhbZs .5241986.735.012101 h1尾水管高度（m）bo导叶高度（m）尾水管顶部高程： =196.5m2-27-9.3.3 基岩开挖高程： =192 m 39.3.4 水轮机层地面高程 4=ZS+ + d=201.7+0.75/2+3.5=204.975m42b0d蜗壳顶板厚度和外包混凝土厚度，取 2.03.5M9.3.5 定子安装高程= +（1.82.0）+1.9=209m549.3.6 发电机层地面高程（定子埋入式）=抬高+ +h1+h2=211.3m659.3.7 吊车轨顶的高程=发电机层楼板高程 +转子轴长+工作裕度+ 定子外露高度+吊钩极限位置7= 219.5m9.3.8 厂房顶部高程= +吊车总高度+小车至天棚必要距离+ 屋顶厚=224.5m 。879.3.9 装配厂地面高程为方便安装并减小装配厂长度采用发电机层和安装场层同高方案，装配厂层与发电机层地面同高，高程 224.5m。-28-第十章 压力钢管设计10.1 引水管道的布置：压力钢管的型式：采用坝内埋管的型式。1、 管轴线布置：1) 进水口高程，根据前面坝体剖面设计中对上游坡折点的叙述，进水口高程死水位临界淹没水深257.96 米。2) 钢管直径根据管中经济流速和发电设计流量确定，定为 4.2 米。3) 钢管轴线沿主应力方向。3、进水口：1） 、进口段设计为平底，上唇收缩曲线为四分之一椭圆，长轴取为 6.0 米，短轴取为 2.0 米。2） 、拦污栅鉴于本枢纽是坝后式水电站，拦污栅的立面布置采用垂直式。平面布置采用平面拦污栅。栅条厚度取为 10mm ,宽度取为 200mm,间距取为 128mm。4、渐变段是由矩形闸门段到圆形管道的过渡段，采用圆角过渡，长度规范规定不少于一倍管径，取 6.0 米。5、上弯段及下弯段设计：上弯段及下弯段转弯半径不得小于 23 倍的管径，取为 13 米。10.2 闸门及启闭设备：1、闸门处净过水断面为隧洞断面的 1.1 倍，坝式进水口为了适应坝体的结构要求，进水口长度要缩短，进口段与闸门段常合而为一。坝式进水口一般都做成矩形喇叭口状，水头较高时，喇叭开口较小，以减小闸门尺寸以及孔口对坝体结构的影响；渗透较低时，孔口开口较大，以降低水头损失。2、启闭设备安放在坝顶。-29-10.3 压力钢管结构设计：10.3.1 确定钢管厚度：拟定三个断面进行计算，分别为进水口中心线高程 74.57 米处；压力钢管中心线高程为 55.0 米处以及压力钢管末端处高程 35.0 米。计算公式为： RaPWarHrt)cos(;fdR01K式中: 0为结构重要性系数取为 1.1ra钢管内径为 2.80 米设计状况系数，持久状况为 1.0 d结构系数，考虑钢管及混凝土联合受力和焊缝系数（0.95）取为1.3f钢材强度设计值，采用 16Mn 钢 f315mpaH为上游水位到钢管中心线高程的距离；K为考虑水锤作用以后的系数，三段分别为 1.06、1.15 和 1.3表 6-1截面钢管厚11 截面22 截面33 截面 备注Ta(mm) 10 10.4 17.2小于 10mm 的取为10mm10.3.2 承受内水压力的结构分析：10.3.2.1 应力及传力计算：外包混凝土厚度拟定为 4.0 米 0.8D，考虑混凝土和钢管联合受力。钢管径向位移计算公式： )1(22aatEpu-30-式中：Pa钢管承受的内水压力；ta钢管厚度；Ea钢材弹模，采用 16Mn 钢，为 2.10105N/mm2; a泊松比，取为 0.3；a钢管半径；b外包混凝土外缘距离混凝土径向位移计算公式: cccc pabEu)1(212式中：Pc混凝土承受的内水压力；Ec混凝土弹模，取为 3.0104N/mm2; c泊松比，取为 0.17根据位移协调条件和内水压力守恒条件可计算出各个截面混凝土所受到的内水压力 Pc 结果如下：表 6-2 内水压力 Pc 结果截面内水压力 11 截面 22 截面 33 截面Pc(mpa) 0.344 0.632 1.01根据拉梅公式可以计算处外包混凝土各点的应力，公式如下： ccprba)1(22其中应力大于 ct的那部分应力由外包混凝土所配的钢筋承担。 ct为判断混凝土开裂的拉应力值（N/mm 2）按素混凝土计算公式为：dctmctf0式中： mc为截面抵抗矩塑性系数可按 DL/T5057-1996 规范采用，为1.563； ct为混凝土拉应力限制系数为 0.7；ft为混凝土抗拉强度。经计算 ct1.429mpa计算简图如下：
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