142 水电站调压室设计规范.doc

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1、中华人民共和国电力行业标准P DLT5058一1996水电站调压室设计规范Specifications for design of surgeChamber of hydropower stations主编部门：电力工业部华东勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国电力工业部中国电力出版社1997北京中华人民共和国电力工业部关于发布水电站调压室设计规范电力行业标准的通知电技1996733号各电管局，各省、自治区、直辖市电力局，水电水利规划设计总院，各有关单位：水电站调压室设计规范电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。其编号为：DL丁5058一1996该标准自1997年5月1日起实

2、施。请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。1996年10月31日1 总 则101水电站调压室是压力水道系统中一项重要建筑物，为体现国家现行的技术经济政策，积极慎重地采用国内外先进技术和经之验统一调压室设计的标准、要求，特制定本规范。102本规范适用于大、中型水利水电枢纽工程中常规水电站和抽水蓄能电站调压室设计，小型水电站的调压室设计可参照执行。103水电站调压室设计应根据地形、地质情况、压力水道的布置、机甩特性和运行条件等资料，经综合论证，做到因地制宜、经济合理、安全可靠。104水电站调压室设计除必须遵守本规范的规定外，还应符合SDJ12一78水利水电枢纽

3、工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）（试行）及补充规定、SD 134一84水工隧洞设计规范、SDJ173一85水力发电厂机电设计技术规范（试行）、DL/T5057一1996水工混凝土结构设计规范、SDJ10一78水工建筑物抗展设计规范（试行）等现行的国家、行业有关标准与规定。以上标准将来如有修改，则执行其新版本。12术语、符号201名词术语调压室 设置在压力水道上，具有下列功能的建筑物：由调压室自由水面（或气垫层）反射水击波，限制水击波进人压力引（尾）水道，以满足机组调节保证的技术要求；改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质量。上游调压室 设置在水电站厂房上游压力水道上的调压室。下游调压

4、室 设置在水电站厂房下游压力水道上的调压室。压力水道 压力引水道、压力管道、压力尾水道的统称。压力引水道 自进水口至上游调压室之间的压力水道。压力管道 自上游调压室至水轮机蜗壳进口之间的压力水道。压力尾水道 自下游调压室至出口之间的压力水道。起始水位 一机组负荷变化以前的调压室水位。静水位 机组引用流量为零时的调压室水位（即水库或下游河床水位）。最高涌波 机组负荷突然变化时，调压室中相对于静水位的最高振幅。最低涌波 机组负荷突然变化时，调压室中相对于静水位的最低振幅。第二振幅 在最高（或最低）涌波发生后，紧接产生的方向相反的最低（或最高）振幅。设计水头 达到机组额定出力所需的最小水头。净水头

5、扣去有关压力水道损失（不含蜗壳及尾水管损失）以后，作用在水轮机上的有效水头。静水头 电站上下游水位差。2343 调压室的设置条件及位置选择31 调压室的设里条件311设置调压室的必要性，应在机组调节保证计算和运行条件分析的基础上，考虑水电站在电力系统中的作用、地形、地质、压力水道布置等因素，进行技术经济比较后确定。5312设置上游调压室的条件，可按式（312一1）作初步判别：63.2调压室的位里选择321调压室的位置宜靠近厂房，并结合地形、地质、压力水道布置等因素进行技术经济分析比较后确定。322调压室位置宜设在地下。3 23进行调压室位置选择时宜避开不利的地质条件，以减轻电站运行后渗水对围岩

6、及边坡稳定的不利影响。324由于扩建电站或电站运行条件改变等原因，必须增设副调压室时，其位置宜靠近主调压室。74 调压室的基本布置方式、基本类型及选择401水电站调压室的基本布置方式有：（1）上游调压室图401（a）；（2）下游调压室图401（b）；（3）上、下游双调压室系统图401（c）；（4）上游双调压室系统图4.0.1（d）。若有特殊需要亦可采用其他布置方式。402调压室的基本类型可分为以下几种：（1）简单式：包括无连接管与有连接管二种型式，连接管的断面面积S应不小于调压室处压力水道断面面积A1图402（a）、（b），（2）阻抗式：阻抗孔口断面面积应小于调压室处压力水道断面面积图402（

7、c）、（d）；（3）水室式：由竖井和上室、下室共同或分别组成图（e）、（f）；（4）溢流式：设溢流堰泄水图402（g）；（5）差动式：由带溢流堰的升管、大室与阻抗孔组成图402（h）、（i）；（6）气垫式：水面气压大于大气压力图402（1）。403根据工程实际情况，亦可取两种或两种以上荃本类型调压室的特点，组合成混合型调压室。404调压室的选型应根据水电站的工作特点，结合地形、地质条件，全面地分析各类调压室的优缺点及适用条件，进行技术经济比较后确定。调压室选型的基本原则为：（1） 能有效地反射由压力管道传来的水击波；（2）在无限小负荷变化时，能保持稳定；8（3）大负荷变化时，水面振幅小，波动衰

8、减快；（4）在正常运转时，经过调压室与压力水道连接处的水头损失较小；9（5）结构简单，经济合理，施工方便。10115 调压室的水力计算及基本尺寸的确定51调压室的稳定断面面积513对于上、下游双调压室、上游双调压室、气垫式调压室及其他特殊布置方式的调压室稳定断面面积什算，应通过专门论证确定。52调压室的涌波计算521调压室的涌波水位可不计压力管道水击的影响；当采用气垫式调压室时则应与压力管道水击联合计算。522调压室最高涌波水位计算工况：（1）上游调压室：按上库正常蓄水位时，共用同一调压室的（以下简称共一调压室）全部机组满载运行瞬时丢弃全部负荷，作为设计工况；按上库校核洪水位时，相应工况作校核

9、。（2）下游调压室：按厂房下游设计洪水位时，共一调压室的全部n台机组由（，一1）台增至。台或全部机组由23负荷突增至满载作为设计工况；按厂房下游校核洪水位时相应工况作校核，并复核设计洪水位时共一调压室的全部机组瞬时丢弃全负荷的第二振幅。523调压室最低涌彼水位的计算工况：（l）上游调压室：上库死水位时，共二调压室的全部n合机组由（n一1）台增至沁台或全部机组由23负荷突增至满载，并复核上库死水位时共一调压室的全郁机组瞬时丢弃全负荷时的第二振幅。（2）下游调压室：共一调压室的全部机组在满载及相应下游水位瞬时丢弃全部负荷。（3）有分期蓄水分期发电情况，对水位和运行工况作专门分析。524经论证后，明

10、确不存在同时丢弃全部负荷的运行情况，则可按丢弃部分负荷进行涌波计算。525除按522和523的规定进行调压室涌波水位计算外，尚应对可能出现的涌波叠加不利工况进行复核，必要时可合理调整运行方式或修改调压室尺寸。I2526计算调压室涌波水位，丢弃负荷时引水道和尾水道的糙率取小值；增加负荷时引水道和尾水道的糙率取大值。527对大型电站的调压室或型式复杂的调压室的水力特性，必要时可通过水力模型试验验证。53调压室基本尺寸的确定531调压室断面面积应满足稳定要求，高度应满足涌波要求。涌波计算见附录B。532阻抗式调压室阻抗孔尺寸的选择，应使增设阻杭后，压力管道末端的水击压力变化不大；而调压室处压力水道的

11、水压力，任何时间均不大于调压室出现最高涌波水位时的水压力，也均不低于最低涌波水位的水压力，并尽可能地抑制调压室的波动幅度，以及加速波动的衰减。533差动式调压室尺寸的选择，宜使大室与升管具有相同的最高及最低涌波水位，并使升管在最初时段即到达极值。升管面积宜与调压室处压力水道的面积接近。534水室式调压室上室容积按丢弃负荷时的涌水量确定。有较长的上室时，应考虑水面波降的影响。上室底板宜设在最高静水位以上。设溢流堰的上室底部，应布置适当的孔口，使上室水体流回竖井。上室应具有不小于1的倾向竖井的排水底坡。下室的顶部宜设在最低运行水位以下，做成背向竖井的不小于15的斜坡；下室的底部应比最低涌波水位稍低

12、，并做成倾向竖井并不小于1的斜坡。下室不宜过长。在多泥沙的河流上，应考虑下室底部淤积的影响。535溢流式调压室，应按最大溢流量进行泄水道设计。536调压室最高涌波水位以上的安全超高不宜小于lm。上游调压室最低涌波水位与调压室处压力引水道顶部之间的安全高度13应不低于23m，调压室底板应留有不小于10m的安全水深。下游调压室最低涌波水位与尾水管出口顶部之间的安全高度应不小于lm。539有顶盖的（不含气垫式）调压室，应设置不小于10压力水道面积的通气孔。146抽水蓄能电站调压室的设计601抽水蓄能电站调压室的设置条件与常规水电站调压室的设置条件相同。602抽水蓄能电站调压室的型式，不论上游调压室或

13、下游调压室，一般不选用简单式，而宜选用阻抗式、差动式、水室式或其他混合型调压室。603抽水蓄能电站调压室的稳定断面面积的确定与常规水电站调压室的相同。604抽水蓄能电站调压室最高涌波水位，由下列工况计算确定：（1）上游调压室：上库校核洪水位，共一调压室的所有发电机组在满负荷运行时，突然丢弃全部负荷，导叶紧急关闭；上库正常蓄水位，共一调压室的发电机组启动，增至满负荷后，在进人调压室流最最大时丢弃全部负荷，导叶紧急关闭。（2）下游调压室：下库校核洪水位，共一调压室的抽水机组在扬程最小、抽水流量最大时，突然断电，导叶全部拒动；下库正常蓄水位，共一调压室的抽水机组启动，达到最大流量后，在进人调压室流量

14、最大时突然断电，导叶全部拒动。605抽水蓄能电站调压室最低涌波水位，由下列工况计算确定：（1）上游调压室：上库最低水位，共一调压室的抽水机组在最大抽水流量时，突然断电，导叶全部拒动；上库最低水位，共一调压室的抽水机组，最小扬程，机组启动，达到最大流量后，在流出调压室流量最大时，突然断电，导叶全部拒动。（2）下游调压室：下库最低水位，共一调压室的发电机组满负荷运行时，突然丢弃全部负荷，导叶紧急关闭；下库最低水位，共一调压室的发电机组启动增至满负荷后，在流出下游调压室流15量最大时，丢弃全部负荷，导叶紧急关闭。606对抽水蓄能电站运行工况分析研究后，认为不存在共一调压室的所有机组同时启动或全部丢弃

15、负荷时，亦可按机组逐台开启或部分机组丢弃负荷考虑。607计算抽水蓄能电站调压室的最高、最低涌波水位时，发电工况压力水道的糙率取值同常规电站的调压室；抽水工况，压力水道的糙率值经分析取用。608抽水蓄能电站调压室的涌波计算，发电工况可按照常规水电站调压室的涌波公式进行计算；抽水工况突然断电，导叶全部拒动时的涌彼计算，在厂家已提供机组全特性曲线的情况下，可采用计算输水系统过渡过程的特征线法，亦可采用图解演算求得抽水工况机组突然断电、导叶拒动场合的水泵流量随时间变化的过程（见附录C），并按此作为边界条件进行涌波计算。在厂家未提供机组全特性曲线的阶段，可采用简算法（见附录C）609抽水蓄能电站调压室尺

16、寸的确定与常规水电站调压室基本相同。但下游调压室最低涌波水位与调压室处压力尾水道顶部之间的安全高度应不小于23m。6010抽水蓄能电站调压室的结构设计、构造、观测及运行要求可按照常规水电站调压室考虑。167调压室的结构设计、构造、观测及运行要求701调压室宜采用锚杆钢筋网混凝土或钢筋馄凝土衬砌。702设在完整、坚硬、渗透性小的围岩中的调压室，当室壁至厂房或边坡的最小距离满足稳定及渗透坡降要求时，可采用锚杆喷混凝土支护。在顶部及交岔口处应进行衬砌或采取其他有效的加固措施。703调压室结构所承受的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。（1）基本荷载：包括围岩压力、设计情况下的内水压力、稳定渗流情况下的

17、外水压力及衬砌自重、设备重量、风荷载（地面塔式结构）等。（2）特殊荷载：包括校核水位时的内水压力、外水压力、温度作用、灌浆压力及地展荷载等。差动式调压室升管的水压力应按运行中可能出现的不利工况下大室与升管最大水位差计算。704计算荷载应根据运行、施工、检修不同工况，分别组合为基本组合和特殊组合两类。在结构计算中应采用各自最不利的组合。其具体配筋计算，按水工混凝土结构设计规范、水工隧洞设计规范规定采用。705考虑地展设防时，调压室结构及其附属设备应加强其整体性和刚度等抗展措施，对差动式调压室大室内的升管及地面上的塔式结构须进行抗震计算。706调压室有明显的不对称荷载时，宜按偏压荷载进行结构计算和

18、稳定分析，并采取相应的结构措施。707作用在衬砌上的外水压力，应考虑电站运行后的地下水位的变化。外水压力可采用调压室计算断面在地下水位线以下的水17柱高度乘以相应的折减系数的方法估算。折减系数可按水工隧洞设计规范选用。外水压力亦可由渗流场分析来确定。708调压室结构内力可用结构力学法计算，对于大尺寸、围岩地质或结构复杂的调压室宜用有限元法复核。709在调压室中如有升管、闸门槽、通气孔等结构，应注意合理布里，在结构计算中，应考虑其不利影响，防止应力集中，并采取必要的结构措施。7010对于调压室上部及外侧边坡应进行稳定分析及加固处理。调压室顶部应做好运行安全保护设施。7011调压室的围岩应进行固结

19、灌浆加固，防止内水外渗。调压室附近宜设排水设施、降低地下水位，以利边坡稳定。7012在寒冷地区的调压室应有防冻设施。013如调压室内设置快降事故闸门，应考虑涌波与闸门的相互不利影响，并采取适当措施。7014应做好调压室观测设计，以监测调压室工作状态，为电站的安全运行提供必要的观测资料和积累设计经验7015呈应提据上下游水位、电站运行特性、压力水道和调压室设计状况等因素，提出调压室的运行要求和限制条件。1819附录A压力水道水头损失计算公式20212223242526附录B 调压室的浦波计算公式27Bl简单式调压室282930图B4为阻抗调压室突然增加负荷时（负荷由零突增至100）的最低涌波计算

20、图。当负荷由50增至100时的最低涌波亦可用差动式调压室增荷计算图（图B射。31323334式中符号意义同前。如所采用的上室容积比所计算的V。值小，则上室应设外部泄水道，使多余的水量沿斜坡向下游排泄，开始泄流流量按逐步积分法求得。如果不设上部储水室，令溢出堰顶的水量全部泄走，则泄水道的断面过水流量应按弘值进行设计，Q，闪。832增加负荷时下室容积的初步计算35计算下室容积时，一般先定出最低涌波Zmin值，则在增荷前运行水位至最低下降水位之间的容积由下式计算：36B4差动式调压室B41阻杭孔面积与增加负荷时的最低涌波计算图B9为负荷自50写急增至100时的最低涌波计算图，R区为负荷增加后升管最低

21、下降水位低于大室最终水位，表示阻抗孔面积过小；M区表示阻抗孔面积过大，升管最初下降水位高于大室最低水位。551线为两者分界线，阻抗孔面积最理想，图中37B42丢弃负荷时的最高涌波计算突然丢弃全负荷后，升管水位迅速上升，假定在升管到达最高水位开始溢流时，大室水位和压力水道流最尚未改变，则引水道流量Q。的一部分Qy，经升管顶部溢人大室，另一部分众在水头（hw0+Zmax）的作用下经阻抗孔流人大室，Qc、Qy，由下列公38式中符号意义同前。应注意Zmax、ZB是在静水位以上，应以负值代人。图BIO为瞬时丢弃全负荷时最高涌波计算图，S区表示在大室水位上升时间内，升管大部分时间溢流的范围，阻抗孔口尺寸3

22、94041附录C 抽水蓄能电站水泵工况断电、导叶拒动时的调压室涌波计算方法Cl 有机组全特性曲线时调压室涌波计算C1.1上游调压室最低涌波计算Cl11涌波计算的基本方程式涌波计算的基本方程式主要包括以无因次量表示的水击压力特征线法基本方程式、水泵工况机组的惯性方程式、调压室水位波动的基本方程式及水泵全特性曲线，分别叙述如下：（1）水击压力特征线法基本方程式：424345即可通过数值计算确定调压室中的最低涌波水位。CI2下游调压室最高涌波计算46对于上库水位不变，发电厂房下游侧有较长压力尾水道，在其起始点处设有下游调压室的抽水蓄能电站，作水击压力计算的特征线法的基本方程式和水泵工况机组的惯性方程

23、式和上述的式（C1）、式（C幻和式C3）是完全相同的，下游调压室水位波动基本方程式的运动方程和连续方程，在采用图（C3）所示的符号和正负号时，可完全相同地用式（c6）、式（c7）表示但这时的z值如取下库的水面作基准面，就没有必要进行变换，若引人同样的无因次童，并对微小时间步长进行近似分析，可得如下两式：474849本规范用词规定1执行本规范条文时，要求严格程度的用词，说明如下，以便执行中区别对待。（1）表示很严格，非这样做不可的用词：正面词用“必须”，反面词用“严禁”，（2）表示严格，在正常情况均应这样做的用词：正面词用“应”，反面词用“不应”或“不得”，（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首

24、先应这样做的用何：正面词用“宜”或“可”，反面词用“不宜”或“不可”，（4）表示一般情况下应这样作，但硬性规定这样作有困难的采用“尽奋”。2条文中必须按指定的标准、规范成其它有关规定执行的写法为“应按执行”或“应符合要求”，不是非执行不可的用词，采用“可参照”。5O附加说明主编单位：电力工业部华东勘测设计研究院主要起草人：刘蕴琪 韩祖恒 曹克明 彭六平5lDL中华人民共和国电力行业标准P DLT5058一1996水电站调压室设计规范条 文 说 明主编部门：电力工业部华东勘测设计研究院批准部门：中人民共和国电力工业部中国电力出版社1999北京1总则101我国水电站压力水道系统调压室的设计以往参照

25、国外规范进行。为了在今后调压室的设计中积极值重地推行我国已有的建设经验和当前国内外先进技术，特在总结我国已建的60余座调压室设计、施工、运行、科研工作的基础上制订本规范。编制过程中也参照了国外的调压室规范和工程实例。102抽水蓄能电站的调压室与常规水电站的调压室在运行工况上有较大差别，而近年来我国修建的这种电站数目逐年增加。因此，本规范中结合国内外设计抽水蓄能电站调压室的经验专列一章。小型水电站在设计方面的要求可较大、中型水电站有所不同。因此，小型水龟站的调压室设计可参照执行本规范。103本条阐明调压室的总的设计要求104本条指出应协调一致的同级有关标准、规范的名称。553调压室的设置条件及位

26、置选择31调压室的设里条件311设置调压室的目的在于：限制水击波进人压力引水（或尾水）道，减小压力管道（或尾水管）及水轮机的水击压力；改善机组的运行条件及供电质址。因此，最终压力水道中是否需要设置调压室，要根据电站的压力水道系统布里及压力水道沿线的地形、地质条件，机组运行参数，由压力水道系统与机组联合的调节保证计算成果结合机组最大速率升高和蜗壳最大压力升高（或下降）的限值及电站运行稳定性综合比较最后确定。312根据我国已建电站的设计、运行经验及国外有关规范与资料的分析论证，说明以压力水道的水流惯性时间常数T，口习，T司取245，作为设置上游调压室的初步判别条件是可行的。长湖电站机组容量35万k

27、w，占系统比重小于10，Tw达43s，不设调压室，运行一直正常。图312是根据美国垦务局和田纳西流域管理局使用的T，、T与调速性能关系图按我国法定计里单位绘制的。由该图可看出机组的调速性能与T，及T。有关。根据我国统计资料，一般大、中型机组的加速时间常数T。值多为7105，据此从图312可看出，在Tw为245范围内，均属调速性能良好的区域。我国援助阿尔巴尼亚的菲尔泽电站机组容量4X125万kw，11，118m，L一754m，Tw达3s，电站容量在系统中占50，T值达1036s，未设调压室，运行正常。国外设置调压室的初步判据见表l。313根据我国现行的水力发电厂机电设计技术规范规定，压力尾水道上

28、设置下游调压室的条件，可按机组丢弃全部负荷时，尾水管内的最大真空度不大于sm水头的要求决定。按混流式机56曾分析过国内外长压力尾水道抽水蓄能电站不设下游调压室的工程实例，如奥美浓电站，尾水道长度7“m，因吸出高度H为一79。5m，用式（3 13一1）近似判断，仍属不设下游调压室之列，与实际情况相符各地大气压力，随海拔高程而异，在机电设计技术规范与过去许多资料中，都把sm水头作为控制尾水管真空度的下限，这在低海拔地区是适合的。对于高海拔地区，大气压力较低，应作高程修正，用一8一/900渝代替8m值。32调压室的位里选择321从调节保证计算角度考虑，调压室位置越靠近厂房，越能57减少压力管道及机组

29、所承受的水击压力越有利于机组稳定运行。但实际常受地形、地质及压力水道布置等因素的限制，与厂房之间仍需保持一定的距离。因此应根据实际条件进行综合技术经济比较后确定口324为了水力联系密切，副调压室宜靠近主调压室。584 调压室的基本布置方式、基本类型及选择401本条为调压室的基本布置方式：（1）上游调压室在长压力引水道中多采用这种方式。（2）下游调压室，当压力尾水道较长时，需设置尾水调压室。（3）上、下游双调压室系统，在厂房上、下游都有较长的压力水道，在厂房的上，下游均设置调压室，而成上、下游双调压室系统。（4）上游双调压室系统，一般用于电厂扩建，原有调压室容积不够而需增设副调压室时。除此以外，

30、如有必要可采用两条引水道合用一个调压室，或两座竖并共用一个上室等型式。402本条为调压室的基本类型：（l）（2）简单式与阻抗式的区别：以阻抗孔的尺寸大小区分，当阻抗孔或连接管的断面面积小于调压室处压力水道断面面积的称阻抗式，不小于压力水道断面面积的称简单式。（3）水室式：过去称为双室式，实际工程中采用竖井与上室组合的较多，而完全用双室的实例较少，故改为水室式。上、下室可与竖井分别组合。上室可以是有溢流堰或无溢流堰两种型式。（4）溢流式：专指调压室顶部设有溢流堰泄水的型式，不包括有溢流堰的水室式与有溢流堰升管的差动式。（5）差动式：一般由带溢流堰的升管、大室和阻抗孔组成。升管可设在大室内，亦可与

31、大室相邻分开设置，阻抗孔可设在大室与升管之间，亦可设在大室底部与压力水道直接相连。（6）的气垫式：这是一种将自由水面与大气隔开的调压室，室内水面气压高于大气压力，水面波动时，气体体积与压力亦随之变化。403根据工程实际情况，亦可取两种或两种以上基本类型调压59室型式的特点组合成馄合型调压室。我国采用混合型调压室的有：古田二级龙亭电站的差动溢流式，鲁布革电站的差动上室式等。404本条为选择调压室型式时，应遵守的基本原则。各种型式。的调压室都有其特定的适用条件及优缺点，需结合工程规模、运行要求及地形、地质条件等，进行技术经济比较，合理选择。在选型时应注意各种调压室的基本特点：（1）简单式调压室结构

32、最简单，反射水击波效果最好，但波动衰减慢，常需较大的容积，没有连接管时水头损失较大。通常用于下游调压室或低水头、小容量的电站。（2）阻抗式调压室具有容积小、波动衰减较快、结构简单等优点。当孔口尺寸选择恰当时，可做到不恶化压力水道受力条件的效果。适用范围较广。（3）水室式调压室的上室供丢弃负荷时储水用，下室供增加负荷时补给水量用。这种调压室所需的容积最小，适用于高水头，水位变幅较大的电站。（4）溢流式调压室当丢弃负荷时，调压室内的水位迅速上升，到达溢流堰顶后就开始溢流，具有水位波幅小及衰减快的优点但须设置排泄水道以溢弃水量。适用于在调压室附近可经济安全地布置泄水道的电站。（5）差动式调压室具有溢

33、流和阻抗调压室的优点，不论常规或抽水蓄能电站都可以采用，这种调压室所需要的容积小，反射水击条件好，水位波动衰减快，但结构较复杂。（6）气垫式调压室目前我国尚未采用，适用于水头高，地形、地质条件好的地下式水电站，水头越高，经济性越好。这种调压室的布置比较灵活，可以靠近厂房，调压室内的压缩空气大大前减了水位波动的幅度，有利于反射水击波，减少水击压力，对电站运行有利。但其缺点是需要较大的调压室稳定断面和容积，对地质条件要求较高，还需配备空气压缩机以定期对空气室充气。605 调压室的水力计算及基本尺寸的确定51调压室的稳定断面面积511调压室水位发生波动时，所需要的稳定断面面积，用托马准则进行计算，几

34、十年来，为国内外许多调压室设计者所遵循。托马公式是以孤立电站小波动的稳定性确定断面面积的。因为小波动的稳定性如得不到保证，则大波动必然不能衰减、收敛。近年来，随着电力系统容量的增大和电器装置的完兽，国内外均有一些电站，在设计中考虑系统或调速器的作用等而采用了小于托马条件的调压室断面面积。因此在本规范中规定了稳定断面面积按托马公式计算，在有足够论证时，可以采用小于托马准则计算的断面面积。托马公式的形式，现在常见的有以下几种：鉴于托马公式有许多近似假定，不同的结构布置型式亦有不同的影响。本条中采用了上面第二种形式是偏于安全的。在计算水头损失时，压力引水道宜用最小糙率，压力管道可61用平均糙率，以策

35、安全。计算水头损失时，取用的计算流量应与H。值相对应。512尾水管后的延伸段是指尾水管出口至下游调压室之间的压力水道。延伸段对提高水轮机效率可能有利，但在稳定断面面积的计算中可以不予考虑。513上、下游均设有调压室，在负荷变化时，上、下游调压室波动方向相反，产生波动振幅的不利叠加。因此，各自所需的稳定断面面积较单独设置调压室时大，且彼此影响。设计时尚需复核共振间题，当上、下游调压室的计算参数及稳定断面面积相近时尤应注意。上游压力水道上设有双调压室的稳定断面面积之和，较单设一个调压室所需的稳定面面积为大，副调压室越靠近主调压室，主、副调压室面积之和越接近单独设置的调压室，反之则相差越多。气垫式调

36、压室的水面波幅会显著地影响压力波动，是一个较复杂的计算问题。因此，需要较大的气体体积，应根据具体情况结合水击进行分析计算。其他特殊型式的布置，应根据具体布置和运行情况进行论证分析。52调压室的涌波计算521水击主要对压力管道影响较大，对调压室的涌波影响较小，阻抗式和差动式调压室在阻抗孔尺寸选择恰当时，水击对涌波影响也不大。故在调压室的涌波计算时，可不计水击的影响。对于气垫式调压室，则水击波与气态方程和水面波动之间的影响较显著，故应与管道水击联合分析计算。522523此两条规定了调压室最高、最低涌波水位的计算工况。（1）关于丢弃负荷调压室涌波水位的计算情况：鉴于特大洪水时输电线路全部中断的可能性

37、是存在的，为了安全与运行留有62余地，本条规定需按水库校核洪水位时全部机组瞬时丢弃全部负荷作为校核工况。（2）关于增负荷调压室涌波水位的计算情况：鉴于增负荷情况可以由运行控制，根据以往设计经验，由（n一l）台增至”台，或由23负荷突增至全负荷计算涌波水位是可行的。524如经主接线、电气设备可靠性、系统接线和建筑物布置等分析论证后认为不存在同时丢弃全部负荷时，亦可按丢弃部分负荷考虑。525在调压室涌波水位计算中特别是波动周期较长的调压室，在上一工况未稳定时另一工况投人有可能对涌波产生不利组合（如增负荷过程中的甩负荷；甩负荷后增加负荷），其涌波水位可能超过522和523规定的控制水位，因此需进行涌

38、波叠加情况复核，如不满足要求，在设计中应根据实际可行的运行工况，研究拟定多台机连续开机的时间间隔、分级增荷幅度、全部机组丢弃负荷后重新开机的时间限制等合理的运行要求，对无法控制的工况（如增荷过程中的甩负荷），则应根据实际需要修改调压室尺寸。5 26因压力水道糙率值难以准确预计，因此本条规定计算调压室涌波水位时糙率按不利情况取值，以策安全。53调压室基本尺寸的确定532阻抗式调压室阻抗孔尺寸选择的基本要求是增加阻抗以后不恶化压力水道的受力状态，能有效地抑制调压室的波动幅度及加速波动的衰减。根据耶格尔所作的大量分析与计算，以及我国河海大学的试验结果，均说明当阻抗孔面积小于压力引水道面积的15时，压

39、力管道末端及调压室底部的水击压力才会急剧恶化，而孔口面积大于压力引水道面积的50时，对抑制波动幅度与加速波动衰减的效果则不显著，在特长的压力水道中收效更微。附录B中，阻抗式调压室涌波计算图可供选择阻抗孔尺寸的参考。63533差动式调压室设计按理想差动状态设计，即在设计库水位丢弃负荷时，大室最高涌波水位等于升管开始溢流的水位，水库最低水位增负荷时，大室最低涌波水位等于升管最初时段的下降水位，以便调压室容积得到最合理的利用。阻抗孔应设计成流进大室时具有较小的流量系数，流出大室时具有较天的流蓄系数，以减小大室容积。534水室式调压室上室容积按上游最高库水位丢弃负荷时的涌水量确定，上室底板宜设置在最高

40、静水位以上。设有溢流堰的上室底板可以低于最高静水位，但不宜低于调压室的运行水位。水室式调压室在涌波过程中，下室会出现明满流交替的工作状态，必须妥善解决水位升高时的排气及保证水位降低过程中出流通畅。因此要求下室的顶部做成背向竖并的斜坡，下室底板做成倾向竖井的斜坡。下室结构形状不宜过长。如下室较长时，应验算竖井水位降低时的下室供水能力，防止因下室供水不畅造成竖井水位下降过快、空气进人压力水道。在多泥沙的河流上，应考虑下室底部淤积的可能性及预留占据的容积，如六郎洞电站曾出现过下室底板淤积的现象。64附录B中B3l及B32仅供水室式调压室涌波及容积作初步计算，精确计算应采用数值积分法求解，有长上室的调

41、压室，尚应按不稳定流计算，考虑水面坡降的影响。535溢流式调压室因丢弃负荷时要排泄溢出水盘，应按最大溢流量设计排水明渠，必要时还要考虑消能措施。656 抽水蓄能电站调压室的设计602因抽水蓄能电站的工况复杂，变化频繁，水位变幅大，需要选用涌波振幅小、衰减快的调压室型式。一般多采用阻抗式、差动式、水室式或混合型调压室，不选用简单式调压室。从现有统计资料看，除美国的巴斯康蒂设在上水平段隧洞的调压室和意大利的埃多洛下游调压室由于特殊原因采用简单式外，其余均非简单式。具体见表3国内外部分抽水蓄能电站调压室型式及尺寸表。60460。5抽水蓄能电站调压室的涌波计算工况多而复杂，除了应考虑相应于发电及抽水两

42、种工况的丢弃负荷和水泵断电、导叶拒动情况外，还要考虑调压室涌波水位的动态组合向题。因此，604和605中规定了抽水蓄能电站调压室涌波计算的八种情况。广州抽水蓄能电站、十三陵抽水蓄能电站两个电站调压一室通波水位计算的经验说明考虑这些工况是必要的。607计算抽水蓄能电站调压室的最高、最低涌彼水位时压力水道的糙率取值，发电工况丢弃全部负荷时与常规水电站调压室涌波水位计算时的取值相同，即压力水道的糙率取小值。抽水工况突然断电时则须进行分析，以引起最不利涌波水位时的糙率值作为取值的标准。608本条列出了抽水工况突然断电、导叶全拒动调压室涌波计算的三种方法。抽水蓄能电站输水系统过渡过程的特征线法较复杂，需涉及整个压力水道系统并将调压室作为边界条件处理进行计算，可应用计算机程序进行分析。目前己有成熟软件可资应用。本规范仅将较简便的图解法和简算法列人附录C。609抽水蓄能电站压力水道为双向水流，为防止抽水工况机组进气，本条规定下游调压室的最低涌波水位及压力尾水道顶部的安全高度与常规水电站上游调压室的要求相同。666768699调压室的结构设计、构造、观测及运行要求901锚杆钢筋网混凝土衬砌，属于半柔性结构，具有加强围岩整体稳定性与良好的抗裂、防渗性能