在设计尾水管，首先要根据机组和电站的具体条件来确定和选择尾水管的形式。目前在小型机组上多采用圆形断面的直锥形尾水管，对于大型卧式机组（例如大型贯流式水轮机）

，为了减少水电站的土建投资并保证尾水管有足够的淹没深度，通常将直锥管的出口做成矩形断面，加大水平方向尺寸而减少高度方向尺寸。而对于大型立式机组，由于土建投资占电厂投资比例很大，因此在电站设计中，要尽量降低水下开挖量和混凝土量，应选用弯肘形尾水管，下面分别介绍这两种常用的尾水管的设计的方法。

1．直锥形尾水管的设计

直锥形尾水管由于结构简单，设计时一般可按下列步骤进行。

（1）根据经验公式，决定尾水管的进口速度(2) 确定尾水管出口断面面积(3) 确定锥角 及管长 根据扩散管中水力损失最小原则，一般选锥角管长 可由进口断面面积 和出口断面面积 值及 值算出。(4) 决定排水渠道尺寸。为保证尾水管出口水流畅通；排水渠道必须有足够的尺寸。对于立式小型机组可参考图2-51确定。设计时先根据当地地质条件按 确定 值，然后再由曲线[图2-51 ]查出 ，算出 ，并取 。. 弯肘形尾水管的选择及计算

与直锥型尾水管不同之处在于弯肘形尾水管的轴心线为曲线，整个尾水管由不同的断面形状组织而成。选择弯肘形尾水管就是根据电站机组的具体条件选择各组合断面的几何参数，这些参数的选择原则是设计出的尾水管要求有较高的的综合经济指标，即一方面要尾水管有较高的能量指标，即恢复系数要大，这会对电站带来长期的经济效益，同时又要求土建工程最小，即减少电站一次性投资。而上述两种经济效益往往是矛盾着的。例如为了提高尾水管的恢复系数，应增加尾水管的高度 ，但随着 的增加将会带来电站水下开挖量及混凝土量增加。因此在弯肘形尾水管各断面参数选择时应予综合考虑。

弯肘形尾水管的性能受下面三个因素影响，选择时应着重加以考虑。

（1）尾水管的深度

尾水管深度 是指水轮机导水机构底环平面至尾水管底板平面之间的距离。深度 越大直锥段的长度可以取大一些，因而降低其出口即肘管段进口及其后部流道的流速，这对降低肘管中的损失较有利。尾水管的深度变化对水轮机的效率，特别是在大流量情况下影响很显著，这可从图2-52的曲线看出（ 代表效率差值）。