（中国通常称水头大于70m为高水头水电站，低于30m为低水头水电站，30～70m为中水头水电站） （混流式安装高程以导叶中心线为基准,轴流式则以叶片中心线为基准,卧式机组以主轴水平中心线为基准）.
一、水轮机发电机组的选择
（1）选择机组台数、单机容量及水轮机型号（*）；
选用4台HL310型机组，单机容量为（总装机容量=机组台数）
（2）确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za)； 转轮直径为为导叶高度为，转速为
，水电站厂房所在地点海拔高程为
，模型气蚀系数修正值
.
,由于有4台机组，设计尾水位取1台机组流量相,则水轮机的吸出高度为
，取应的水位，可按如下过程确定： 一台水轮机工作时的流量为其中：取水轮机最优工况下的模型效率，即工况下的模型效率为则原型最优工况下效率为修正值为其中
这里取0.8 ,此时 则修正后的模型工况下效率为单位流量为流量则
因
则 .
则水轮机的安装高程为
（3）选择尾水管的型式及尺寸；
①根据已得到的资料，知该水轮机为低水头水轮机（型式 参数 尺寸 1 6.5 2.6 16.9 4.5 29.25 2.720 17.68 1.35 8.775 ），得可此水电站尾水管对应的尺寸如下：（单位：m） 1.35 8.775 0.675 4.3875 1.82 11.83 1.22 7.93 为了减小开挖深度以及具有良好的水力性能，可采用弯肘形尾水管，它由进口直锥段、中间弯肘段、出口扩散段三部分组成。 ②进口直锥段：
进口直锥段是一个垂直的圆锥形扩散观，为至椎管的进口直径；对于混流式水轮机由于至椎管与基础环相连接，可取
与出口直径
相等，其椎管的单边扩散角可取
；为直锥管的高度，增大可减小肘管的入口流量，
减小流速对管壁的冲刷。 ③肘管：
肘管是一变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于转弯受到离心力作用，使得压力和流速分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。影响这种损失的最主要的原因是转弯的我、曲率半径和肘管的断面变化规律，曲率半径越小则产生的离心力越大，一般推荐使用的合理半径为有.
，外壁. 用上限，内壁
用作下限，则
④出口扩散段： 出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散段，起出口宽度一般与肘管出口宽度相等；其顶板向上倾斜，根据其出口宽度并不是很大，所以不需要加设中间支墩。仰角为-. ⑤尾水段的高度和水平长度 尾水管的总高度和总长度是影响尾水管性能的重要因素。总高度是由导叶底环平面到尾水管地板之间的垂直高度。在描述进口直锥管中已经说明提高
,属于低速混流式水轮机。增大尾水管的高度，对减小水力损失和，其中
是有利的，特别是对大流量的轴流式水轮机更为显着。但对混流式水轮机尾水管中产生的真空涡带在严重的情况下不仅影响机组的正常运行还会延伸到尾水管地板引起机组和厂房的振动。为了改善这一情况，常采取增大尾水管高度的方法，但将会增大开挖量，经过试验，对于低转速混流式水轮机，应采取知，
，满足要求。 ，由上述可(4)选择相应发电机型号、尺寸 已知水轮机单机容量为，根据《水电站机电手册——水力机械》查得，选择发电机的型号为SF50-44/920的半伞式发动机组4台。 主要参数为： 额定容量58800KVA;重量：转子375t，定子190t，总重685t；最大运输部件外形尺寸7.83.82.5m,最大50t；定子铁芯主要尺寸：外径9.20m,内径8.62m,长度1.15m，定子机座高度2540mm，上机架高度835mm，推力轴承高度1100mm，励磁机高度2400mm,机座外径10400mm，风罩内径13000mm，定子外壳高度为2.54m，转子外径8590mm，下机架最大跨度70mm，水轮机基坑直径5600mm，推力轴承装置直径3600mm，励磁机外径2660/3400.
二、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 ⑴主厂房总长度的确定：
厂房总长度包括机组段的长度（机组中心距）、端机组端的长度和安装间的长度。总长置图如下：
其中为机组台数，为机组段长度，为装配场长度，为左机组段长度，为右机组段长度，为便于安装，厂房左端增加长度。
.布
①机组段的长度的确定
机组的长度主要由蜗壳尾水管，尾水管，发电机等设备在轴方向(厂房纵向)的尺寸来决定，同时还考虑机组附属设备即主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸。 机组段长度可按下式计算：其中：
表示机组段
.
方向的最大长度；
表示机组段方向的最大长度；
计算机组长度时可按蜗壳层、尾水层和发电机层分别计算，然后取其中最大值，再调节其他两个，使其相等。 <1>按蜗壳层推求：其中：
，这里取1.2； ； ； . ； ，中型水电站取，小型水电站取），这里取
表示蜗壳外部混凝土厚度，一般为蜗壳蜗壳方向最大平面尺寸，经计算为方向最大平面尺寸，经计算为则
<2>按尾水管层推求：其中：
为尾水管出口宽度，其值为为尾水管混凝土边敦厚度（大型水电站取. 则
<3>按发电机层推求：其中：表示发电机风壁厚，一般取表示相邻两风罩外壁净距，一般取 ，这里取，这里取. . . ； ； 表示发电机风罩内径，由上述资料知其值为则
结论：根据以上三种结构的计算情况，厂房的机组间距由尾水管层推求的长度决定 即
，为便于施工，取
.
. .
②左端机组段附加长度为③右端机组段附加长度为
④安装间长度为结论：主厂房的长度为⑵主厂房的宽度
①以机组中心线为界，厂房宽度可分为上游侧宽度和下游侧宽度两部分,关于这两部分的计算可用以下经验公式计算：其中：
.
当水轮机的转轮直径
. ,这里取结论：主厂房的宽度为⑶主厂房的剖面尺寸确定 ①水轮机的安装高程由上述资料可知为②尾水管地板的高程为：其中：表示水轮机安装高程； 表示导叶高度； 表示底环顶面至尾水管的距离，则
③主厂房基础开挖高其中：表示尾水管地板混凝土厚度,取表示尾水管高度. 则
④水轮机层地面高程
.
.
； . . . . . . 时，相应的取值为
，这里取2.4，则：
，这里取
.
，取
.
其中：表示蜗壳顶部混凝土厚度，这里取则
⑤发电机层地面高程
其中：表示进入孔高度，许满足水轮机附属设备油气水管道和发电机出线布置要求的高度，一般为
这里取
；
； .
.
； ； 表示混凝土厚度,取表示定子高度，为则
⑥起重机的安装高程（轨顶高程）
其中：表示吊运设备时需跨越的固定设备或建筑物的高度，取表示吊运部件与固定物之间的垂直安全高度，不小于表示起吊设备的高度（发电机主轴高度取表示吊柱钩与吊运部件之间的距离一般为表示吊车主钩至轨顶的最小距离，取则
⑦屋顶高程： ； . . . . ,取； 取. 其中：表示轨道中型至起重机顶端距离，取表示检修吊车在车上的留有高度，取则
⑧主厂房的高度⑶主厂房的布置 1）主厂房的平面设计 ①主厂房的上部结构部分 <1>主机室 主机室包括发电机层，装设有水轮发电机组和调速器操作柜、油压装置、机旁盘、励磁盘等设备。上空设置桥式起重机，供设备的安装、检修吊用。 <2>装配场
装配场尺寸应满足在起重机主钩起吊范围内，能容纳一台机组扩大性大修的要求。通常包括发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮和水轮机顶盖等四大件的存放，及相应的工作场地和运输工具。 ②主厂房的下部结构部分 <1>水轮机层
发电机墩选用圆筒式机墩，将水轮机层分隔成上下游侧走廊，分别布置油、气、水管道和电气设备。为便于蜗壳和尾水管的检修工作，一般在水轮机层设有通向蜗壳和尾水管的进人孔。 <2>蜗壳层：蜗壳选用混凝土蜗壳，在蜗壳进口前装设一道蝴蝶阀。 <3>尾水管层
尾水管选用弯肘形尾水管，主厂房内在下部结构部分的基础块体最低部位设置集水井或集水廊道，并在上方设水泵室。
<4>装配场下层：布置油库、油处理室、压气机室、机修间和电工维修车间。 <5>尾水平台：在尾水平台上布置尾水启门器、主变压器，并留有交通道。 2)厂房辅助设备布置和电气设备布置 ①厂房辅助设备布置 <1>油系统设备的布置
油库：透平油油库设在厂内装配场的下层，绝缘油油库布置在厂外主变压器场 油处理室：布置在油库近旁 油化验室：布置在厂房外面
补给油箱：布置在主厂房吊车梁的下面 废油槽：布置在每台机组的最低点
：沿厂房水轮机层上游纵向敷设干管，再向各部件引出支管。 <2>压缩空气系统设备的布置：空气压缩机室布置水轮机层 <3>供水系统设备的布置：布置在厂坝之间的副厂房内 <4>排水系统设备的布置：集水井布置在装配场下层或尾水管之间 ②厂房电气设备布置 <2>高压电气设备 升压变压器：布置在厂坝之间的空间 开关站：布置在岸边，与升压变压器同一高程 <2>低压电气设备 布置在副厂房内 3）厂房内的构造要求 ①厂房内的交通 主厂房各层之间和每一层内都有交通要求。各层之间的主要楼梯一般宽度为2m，坡度一般为25°。次要楼梯较窄，有的部位可用爬梯。 ②厂房应注意采光、通风、取暖、防潮、防火等。 ③主厂房的分缝和止水 温度沉陷缝一般直通到底，每隔一个机组段分一条。在缝中设置止水，为铜片止水。 （4）副厂房设计 水电站厂房除了装设运行必须的水轮发电机组、调速设备和装配场在主厂房外，还需要有设备机电设备运行、控制、实验、管理和运行人员工作的房间，称为副厂房。副厂房的布置原则是，运行管理方便，能够最大限度地利用一切可以利用的空间，以节省资源。所以该水电站的布置主要从以下几方面加以考虑： 1）控制室应与主厂房的发电机层附近，玻璃用隔音墙隔开，室内要求通风良好，光线均匀柔和，不布置主变压器场的下层或尾水平台上，本电站副厂房决定布置在主厂房上游侧并于主厂房相连。 2）集缆室，又称电缆夹层。布置在中控室和继电保护盘室的下层，高度以刚好站立工作为宜，且安全出口有2个，并设计有0. 3）继电保护盘室布置在中控室，当开关站距主厂房较远，尤其是高程相差较大的情况下，可将输电线路保护盘室布置在开关站。
4）通讯室及远动装置室要毗邻与中控室并且同一高程，室内最小高度为3.2~3.5m，要求防尘防震，避免过大的噪音，不应与蓄电池室或强电设备邻近。
5）开关室应在靠近机组的副厂房内，使发电机引出线较短，减少电能消耗。通道上不应有裸露的电气设备、导体或电缆封端。出口个数根据开关站的长度而定，采用自然通风。
6）母线廊道、母线室或母线竖井的布置要满足安装和维修的要求，母线竖井应设有巡视、检修用的电梯或楼梯，每隔4-5m设维修台，平台个楼梯的宽度不小于0.8m。
7）电缆廊道和电缆沟是在电缆多的情况下，为了敷设检修和更换方便而设。
8）直流系统用房包括蓄电池室、储酸室、前室、通风机室和充电机室等。这些房间应尽可能相邻布置在与地面同高的第一层，不能布置在中控室、开关室和通讯室的上方，以免酸性残液渗透到下面房间。对坝内式、地下式
或溢流式厂房内的直流系统应设专门通风管道。
9）厂用电设备房间可布置在厂外主变压器旁，也可布置在厂内，尽可能靠近开关室，缩短其连接的母线。而且还应做好防火防爆工作。
10）电子计算机室一般布置在中控室近旁的同一高程上的单独房间里，室内基本保持恒温、恒湿，要求装设自动空调装置。
11）巡回检测装置室是以及时发现故障，减轻运行人员巡视和抄表的劳动而设置的，应布置在中控室和继电保护盘室内。
12）电气实验室一般包括继电保护和自动装置、测量表计、精密仪表、高压灯部分。实验室应设置通风、采暖、防尘防潮措施，还要局部照明。
13）最后就是布置值班室和调度室及生活用房。
副厂房的面积计算，参考《水电站设计手册—水力机械》表14-4和《水电站》第四版表11-1取值： 直接生产用房面积取为260m； 检修实验用房面积取为250m； 辅助用房面积取为360m； 副厂房面积就为三者之和，为870m. （5）结构布置 主厂房水轮机层以上部分，除了机座之外，主要是梁板，柱的结构。 发电机层楼板厚度为0.30m,支承在通风罩和上下和混疑土墙的牛腿上，由于分期施工要求，在机组间加设了刚架柱，不仅用来支承发电机层楼板的荷载，而且具有加强构架的作用，钢架大梁的断面是50cm*100cm，立柱的断面是50cm*50cm. 构架柱的下断面为1.0m*1.5m的矩形断面，上断面侧为1.0cm*1.5cm,牛腿高度为1.2m,倾角为45度，直角边长为0.50米，构架的间距为6.00米。 副厂房选用的结构形式是钢筋混疑土钢架，副厂房的一部分荷载传递到主厂房构架上，因而其分缝与主厂房分缝相一致，构架立柱断面为0.5*0.5m,控制室主梁断面为0.5m*0.1m.其余各层断面的主梁断面为。次梁断面为0.20m*0.40m、0.20m*0.5m、0.25m*0.5m三种,楼板厚度为7-10cm。
