制气式调压室在带有长尾水隧洞的水电站中的应用

龙滩水电站尾水系统设置敞开式尾水调压井。本文对改用气势式调压室的稳定断面、漏气充气、沿群布置、洞群布置、运行安全等问题做了探讨，认为：由于水头、流量、地质、安全等因素所限，龙滩尾水调压井不宜改用气垫调压室。

2014年3月28日．由水利水电第十四工程局担负施工的四川长河坝水电站引水发电系统重要地下工程尾水调压室开挖顺利结束．实现了关键的节点目标。

采用瞬变流计算方法,论证了博瓦水电站不良地质条件下采用尾闸室替代尾水调压室设计方案的可行性,给出了水力计算原理和计算内容。博瓦水电站尾闸室替代尾水调压室后电站调节保证计算满足设计规范要求,机组丢弃负荷后的尾水管最大真空度3.30m,电站输水系统小波动是稳定的。尾闸室替代尾水调压室可以避免不良地质条件下大尺寸尾水调压室开挖带来的施工风险。

概述了国内外水电站气垫式调压室的发展和应用现状,对气垫式调压室的工程地质、气体动态特性、模型试验、安全水深和运行控制等方面的研究成果进行综述,指出了需进一步研究的方向和应用前景。

结合设置上下游双调压室的长引水式水电站输水系统的水力特性,探讨了上下游调压室的共振分析、引水道和尾水道内水体的共振分析以及水力干扰稳定性分析等特殊水力学问题,指出在合适的条件下采用取消尾水调压室的方案,可以有效改善水力—机械系统的振动特性和稳定性。进一步结合实际算例进行了取消尾水调压室的优化分析,结果表明在合适的条件下长引水式水电站中取消尾水调压室的可行性和优越性。

国内外已建的气垫调压室都是利用经过处理的围岩自身或再辅以在其周边设置的水幕来防止气室漏气。但据国内外的工程实践,即使对岩体采取了复杂而昂贵的工程处理措施,也难以确保气室的气密性。金康电站的地质条件较差,气垫室采用钢板防止气室漏气,克服了气室闭气难的问题,实现了工期省、投资省、调压室运行可靠的目标。钢罩式气垫调压室在金康电站的成功应用,将对引水式电站具有较大的推广价值。

二滩水电站尾水调压室是典型的高边墙、大跨度、特大断面地下洞室，施工中采取了合理的开挖施工方案，如施工道路的布置以及施工支洞的设置等。根据高大洞室结构特点采用了有效的综合性支护方式，尤其是在开挖支护施工阶段跟踪进行围岩应力应受监测，及时调整施工方案，确保了整体围岩稳定和结构安全，在进度和质量方面都达到了预期的目的。对于施工中出现的各种不利情况，如岩爆、边墙顶拱局部变形大等，采取了一系列处理措施，取得了良好的效果，为类似的高大洞室开挖支护施工提供了可资借鉴的经验。

目前，水电站的尾水调压室大多采用简单式型式，为了比较它与差动式和阻抗式尾水调压室的优劣，作者对三种型式的尾水调压室从水击波的反射特性、调压室的涌浪高低、水头损失的大小，以及工程结构的难易等方面进行了对比试验．本文通过对试验结果的分析和研究，评述了选用至动式或阻抗式尾水调压室比选用简单式尾水调压定更为经济适用，文中并有举例计算．

目前,水电站的尾水调压室大多采用简单式形式,为了比较它与差动式和阻抗式尾水调压室的优劣。作者对三种形式的尾水调压室从水击波的反射特性,调压室的涌浪高低,水头损失的大小,以及工程结构的难易等方面进行了对比试验,本文通过对试验结果的分析和研究,评述了选用差动式或阻抗式尾水调压室比选用简单式尾水调压室更为经济适用,文中并有举例计算。

地下水电站的气垫式调压室 [挪威]d．c．戈达尔h．葛霍特t．特克尔e．布罗赫 [提要]在挪威，自7o年代开始采用气垫式调压室以来t目前已有9处投入运行，其中有6址质量奇人浦意．右 2址为醯步空气扳失曾进行垃修补处理．车文舟绍了这类谓压室的几何形状、动力特性、运行情况等t并对硐室 中的空气撮失计算．气处理方法及设计打案等作了简要探讨． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威现有带气垫式谓压室水电站的 特性数据和投入运行的年份，其中托尔帕电站正在施 据弓f水隧嗣通过区域的地质条件确定．奥萨电站由 于紧靠厂房的岩石渗透性强．故只能在距厂房上游 1100m处布置谓压室。这样，弓f水道的值与水轮 机制造厂要求的限制值十分接近。从表2可以看出， 工中。除2十电站外．其余电站从水轮机到谓压室的距离都 气垫式谓压室可更靠近厂房上游侧

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅，但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法，分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中，导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数∥等因素对蜗壳最大动水压力的影响；并与常规调压室进行对比，讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明：气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室，且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规凋压室最大水压力，更容易发生蜗壳最大动水压力，此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。

构皮滩水电站5台水轮发电机组中有4台机组采用2台机组共用一尾水调压室的布置方式,鉴于尾水调压室底部原设计采用矩形交汇的体型致使水流状态紊乱,导致水头损失较大。为此,应用最新的cfd技术对岔管体型进行优化先确定设计方案,然后进行了模型试验,并对数值计算和模型试验结果进行了对比分析,为工程设计提供了科学的依据。

大朝山水电站尾水系统采用长尾水隧洞，需设置尾水调压室。经可研、初设、招标、技施设计，对于尾调的形式、水力稳定面积、阻抗孔口尺寸和体形、水力过渡形态、横向水流和立轴漩涡、疏流墩、最高最低渗浪水位及确定的尾水调压室总体高度、洞室衬砌形式、洞室围岩稳定、围岩开挖和支护、结构分析诸问题，逐步深入分析、随设计阶段进展、施工的进程，不断根据新出现的问题，不断根据新出现的问题，跟踪进行修改、优化，做了有益的探索

糯扎渡水电站整个尾水系统开挖过程中,五岔口部位是开挖的重点又是难点。由于五岔口部位开挖掏空率高达52%,围岩应力分布发生变化,导致围岩变形,如果应力应变过大,超过围岩允许的范围,就会影响正常施工,所以五岔口部位开挖施工程序、施工方法及爆破参数的确定,直接影响施工进度及围岩的稳定。

目前水电站的调节品质已成为水电界所关注的一个重要问题。本文从基本方程出发,分析了带尾水调压室水电站负荷扰动下调节系统的调节品质,得出了机组频率尾波波动过程调节时间的计算方法。最后通过计算实例,研究了调速器参数、调压室面积及尾水隧洞水流惯性对调节系统动态品质的影响。

利用1:40比尺模型,模拟了乌江构皮滩地下电站1号和2号机组共用的调压室和尾水隧洞,并通过控制锥形阀开度来模拟通过水轮机的流量过程.通过恒定流试验测量每一种阻抗孔型式下流入和流出调压室的流量系数,并对阻抗孔口大小、形状进行优化；通过非恒定流试验测量不同工况时调压室阻抗孔口不同大小、形状时调压室内的最高最低涌浪、阻抗孔板正反向压差、尾水洞沿程测点的压力变化过程等参数,探讨了不同阻抗孔口尺寸、形状对调压室内水力参数的影响.

基于超长引水隧洞水电站调压室最高涌浪限制值取决于蜗壳压力控制值这一前提,根据阻抗式、阻抗上室式和简单上室式调压室在机组甩负荷时水位波动的显示计算公式,分别推导了这3种型式调压室水力设计相关参数之间的关联表达式,同时引入临界值的概念,明确了上述3种型式调压室的适用条件.且将关联表达式应用于工程实例,进行了调压室型式的选择与水力设计参数的优化选取,探讨了超长引水隧洞水电站调压室水力设计的方法,得到了不同调压室在满足最高涌浪限制值要求时各自体型参数的选取依据.

调压室是一种修建在水电站压力引水隧洞与高压水道之前或长的压力引水管道之间的建筑物。根据其布置形式,可以分为调压井或调压塔,调压井为利用地形从山中开挖出的井筒式,调压塔为在地面上修建的塔式。当水轮发电机突然增加或丢弃负荷时,水轮机的导叶将会关闭,在此时压力水道中将产生水锤,水锤波在压力水道中往返传播,引起压力的升降,在正水锤时,由于水锤波引起水压力增加,此时就需要加强整个压力引水道的结构和水轮机的强度,在负水锤时,为了防止产生真空,可能要求降低引水道的高程,从而加大设计水压力。过大的水锤压力不仅增加水工建筑物和水轮发电机组的造价,同时也给电力系统的稳定产生影响,因此需要修建调压室来改善水锤压力波。

世界上已建的10座地下气垫式调压室的水电站均位于挪威。近年来,为解决环保问题和节约工程投资,我国已在四川自一里、小天都两座水电站设计中采用了气垫式调压室方案。气垫式调压室的主要设计问题包括设计准则、布置设计、气体体积及尺寸的估算、水幕设计、防渗处理等方面内容。

由中国水利水电第十四工程局承建的大朝山水电站长尾水隧洞工程，开挖设备先进，施工措施合理，上层开挖顺利通过了那戈河底，开挖质量达到国内领先水平，混凝土拌和楼实行微机控制，直径１５ｍ的圆形洞室采用针梁钢模和钢模台车两次浇筑成形，为争创优质工程打下了坚实的基础。

(粕_jl荡能站·气趄戋诵 、 ，夼 ／水电站设有尾水气垫调压室时 谷兆祺陈明中曹普发周建平 ～一 7j、 摘要：某些水电站的尾水位变化范围很大，如果使用较小的尾水气垫调压室米代替普通调压室，具有很多优 点．—般来说，使用气垫调压室可以提i~'tn周lyl岩体的靛性，鳍短随工期和降低施工费用并可改善机组的 运行状况．调压室的漏气和充气以及运用不方便则是其受到普遍关注的问韪．咀是在采取适当的工程措施以 后，道些问题可以得到解决． 关键词：气垫调压室孔口周围岩悼的稳定性漏气充气 1．普通尾水调压室 目前，国内大约有1o0座大、中型电站在进行勘测、规划、设计和施工，全部装机容量约为 1．1亿kw，其中。5000~6000万kw将在2000年前投入运行。1．1亿kw中有42将建成地 下电站，其绝大多数位于我国西南、西北遥远山区和河流深谷

中国水利水电第十工程局有限公司·1· 一、工程概况 某水电站调压井布置于水洛河左岸，该调压室为埋藏式，井筒为圆形断面，开挖 内径23m，调压井井身最小水平埋深100~120m，穹顶上覆岩体厚约120m。由招投标 文件可知：井筒围岩风化微弱，一般属微风化~新鲜，完整性较好，围岩以ⅲ类为主， 少量ⅱ类，具备较好的成井条件。 调压井穹顶高程1892.17m，井筒底部高程为1827.60m，底板厚3.0m，井高64.57m， 井筒采用钢筋混凝土衬砌，衬厚1.5～2.0m。设计最高涌浪水位1874.571m，最低涌浪 水位1834.151m，水位最大变幅40.42m。初期支护按设图纸：系统锚杆采用φ28/25mm 钢筋，锚杆长度8/4m，间排距4m，钢筋网采用φ8mm，钢筋网间距20×20布置。 二、施工进度计划 根据总进度计划，各施工工序进度安排如下： 1