清河水库水电站厂房结构稳定分析

作者:杨万民; 刊名:黑龙江水利科技 上传者:莫明星

【摘要】河水库水电站位于辽宁省铁岭市清河区清河水库拦河坝下游,是一座具有多年调节能力的大(2)型水利工程,文章通过对河水库水电站的主厂房、副厂房布置、主厂房结构设计及尺寸拟定,同时对电站厂房结构稳定性进行了分析,经计算均满足规范要求。

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1电站厂房布置河水库水电站位于辽宁省铁岭市清河区清河水库拦河坝下游,是一座具有多年调节能力的大(2)型水利工程,该工程控制流域面积2376km2,清河水库水电站厂房为地面式厂房,布置在原清河泵站厂房右侧,该处地势平缓,宜于布置厂房及其附属建筑物,厂房距清河水库右岸坝肩山坡坡脚约60m,纵轴线与清河泵站平行,厂房平面尺寸43.45m×20.9m(长×宽),由主厂房和副厂房组成。1.1主厂房主厂房由主机间和安装间组成,平面尺寸43.45×13.9m(长×宽),垂直水流方向从左至右依次为主机间的1#-3#机组段及安装间。主机间内设3台额定容量为5000k W水轮发电机组。主机间发电机层上游侧布置有机旁屏,上游侧布置调速器及吊物孔,吊物孔通至蜗壳层。蜗壳层布置有技术供水泵。蝶阀室下游设φ200m排水管侧,排至渗漏集水[1]。安装间-2层底板顶高程为91.745m,布置水泵间,分别有消防泵、渗滤排水泵和检修排水泵。-2层下为渗漏集水井和检修集水井,尺寸4.5m×3m×6.6m(长×宽×深),为厂房的最低点。安装间-1层底板顶高程为96.445m,布置油处理室和储藏间。安装间地面高程为100.50m,是机组主要部件安装检修的厂所。由于该层荷载较大,跨度较大,主次梁交叉处均布置0.6m×0.6m混凝土柱承重。主厂房内的电动双梁桥式起重机,用于起吊、安装机组及变压器等设备。吊车轨顶高程依据结构布置及起吊设备的要求,定为112.015m,吊车主、副钩控制线均能控制主要设备的起吊和安装[2]。厂房大门的安装场左端有一楼梯可下至水泵间,主厂房上游有门洞直通副厂房各房间。1.2副厂房布置副厂房位于主机间和安装场上游,共分两层。副厂房平面尺寸43.45m×7m(长×宽)。自下而上一层地面地面高程96.45m,与主机间水轮机层齐平,为配电及空压机室。二层地面高程100.50m,为配电室和中央控制室,与发电机层齐平。2厂址工程地质电站厂房厂址地面高程100.47-101.65m,厂房基础高程88.44-90.55m,坐落在(5)中风化花岗岩层,(5)层层顶埋深6.5-9.5m,层顶标高90.55-91.97m。(5)中风化花岗岩层钻孔未穿透,节理裂隙一般发育,岩芯呈短柱状,粒状结构,块状构造,主要矿物成份为钾长石、石英及云母等,属较软岩,岩体基本质量等级为Ⅱ级[3]。3主厂房结构设计厂房各部位的结构设计分别进行承载能力计算和变形(裂缝)验算。机墩与风罩,大机组机墩壁厚1.85m,小机组机墩厚1m,机墩上部与风罩相接,初定机组风罩厚度为0.45m。机墩及风罩均采用C25,F200钢筋混凝土。3.1蜗壳蜗壳采用金属蜗壳,其四周设有外包混凝土,金属蜗壳外围采用C25F200钢筋混凝土,按《水电站厂房设计规范》SL266-2001的荷载作用效应组合表进行承载能力极限状态及正常使用极限状态设计[4]。3.2尾水管尾水管是厂房主要承重结构,尾水管的底板是厂房的基础板,其中大机组底板底高程为89.64m,小机组底板底高程为90.65m。厂房基础座落在中风化花岗岩层上,机组底板厚1.2m。尾水管混凝土采用C25,抗冻标号F200,抗渗标号W4。3.3构造设计主厂房、安装间的基础均座落在基岩上,考虑基岩对厂房基础的约束作用,在主厂房与副厂房之间设置变形缝一道。4厂房尺寸拟定4.1主厂房长度电站装机为3×5=15MW,均采用立轴混流式机组。主厂房的长度:L=机组段长度Lj+装机场长度+边机组至边缘长度(1)1)机组段长度:一般根据所需厂房下部块体结构的最小尺寸定出。机组段长度由蜗壳平面尺寸、

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