溢流式調壓室總結

空中溢流式調壓塔在小型電站中應用效果及技術、經濟分析表明，它具有其他型式調壓塔不可替代的優(yōu)點。但是，只能限于適宜建塔式調壓室的電站采用。根據我們研究和應用成果分析，對較小流量(Q<20m³/s)的適用塔式調壓室的中小電站宜優(yōu)先采用本成果。如將此項成果應用于電力系統的骨干電站，對電站機組和電力系統電能質量的影響更大，產生的經濟效益和運行效果更加明顯 。2100433B

空中溢流式調壓塔可減少工程投資約35%，溢流式調壓塔與機械調壓裝置及其他型式調壓塔投資估算比較，總結出兩點：一是電站運行工況好，二是機組及管道修理費用低，三是提高了機組出力，四是提高了對電網的穩(wěn)定、經濟及安全運行的可靠性。

對溢流式調壓塔作了大膽的創(chuàng)新與嘗試，創(chuàng)造性地解決了不設滋流水道如何處理塔頂滋流和利用水流在空氣中摻氣擴散，以及自流跌落到跌水池進行滋流水舌的消能處理兩個難點問題。

應用水力學原理，較好地解決了電站甩負荷時，機組關機產生最高涌浪問題；也具有在負荷變化時，機組的反應更加迅速及時，能更快地恢復穩(wěn)定；操作靈活，極大地改善機組運行條件，獲得更佳的調節(jié)質量，提高了電站穩(wěn)定安全運行等良好的技術效果 。

調壓塔沿管道軸線布置在緩坡段末端，塔身軸線與管道軸線基本成正交。調壓塔由基座、跌水池、塔身、塔頂及泄水箱(管)組成，總高度22.75m，地面以上高度20.84m。塔頂高程205.00m。距地面2.73m高處設跌水池，跌水池成碗狀，上口直徑10m，池底直徑4.3m,深2.7m，跌水池內設0.5m×0.4m的泄水箱(管)。泄水箱(管)進水頂部高出池底面1.2m,泄水箱末端接消力池，水流流經消力池人地面排水渠。塔身為圓筒形，斷面結構采用200號鋼筋棍凝土，外徑2.3m，內徑2m,壁厚0.15m?？?jié)B設計等級為S₆。

國內小型水電站調壓塔有圓筒式、阻抗式、雙室式、滋流式和差動式等5種。溢流式調壓塔國內研究的技術方案一般是塔頂溢流后，在塔頂設堰下水室，匯集堰下水流入溢流水道，然后在地面設消力池和排水渠。這種有溢流水道的調壓塔存在上部結構復雜，施工難度大，投資多，造型難于美觀等缺點。采用空中溢流式調壓塔較理想地解決了這一實際問題，它利用水流在空氣中摻氣擴散、自流跌落到跌水池進行溢流水舌的消能處理，創(chuàng)造性地解決了不設溢流水道如何處理水電站調壓塔塔頂溢流的問題。這種新型空中溢流式調壓塔簡化了調壓塔的上部結構，降低了調壓塔高度，減少了工程投資，且已在水電站工程實踐中應用成功 。

分類特點

簡單圓筒式調壓室

特點：斷面尺寸形狀不變，結構簡單，反射水擊波效果好。但水位波動振幅較大，衰減較慢，因而調壓室的容積較大；在正常運行時，引水系統與調壓室連接處水力損失較大。為了克服上述缺點，可采用有連接管的圓筒式調壓室。

適用：低水頭小流量的水電站。

阻抗式調壓室

將圓筒式調壓室的底部，用較小斷面的短管或用較小孔口的隔板與隧洞及壓力管道連接起來，這種孔口或隔板相當于局部阻力，即為阻抗式調壓室。

特點：進出調壓室的水流在阻抗孔口處消耗了一部分能量，可以有效地減小水位波動的振幅，加快了衰減速度，因而所需調壓室的體積小于圓筒式。正常運行時水頭損失小。由于阻抗的存在，水擊波不能完全反射，壓力引水道中可能受到水擊的影響。

雙室式調壓室

特點：雙室式調壓室是由一個豎井和上下兩個儲水室組成。上室供丟棄負荷時儲水用，一般在最高凈水位以上，在正常運行時是空的。下室在正常運行時充滿水，供增加負荷時補給水量用，應在調壓室中最低靜水位以下。豎井是用來連接上下室和引水道與壓力管道的。剛丟棄負荷時， 由于豎井斷面較小，水位迅速上升，當水位達到上室時，其上升的速度放慢，從而減小波動振幅。當增加負荷時，水位迅速下降到下室中，并由下室補充不足的水量，因此限制了水位的下降。

適用：水頭較高，要求的穩(wěn)定斷面較小，水庫水位變化比較大的水電站。

上室的底部高程由水庫最高水位控制，下室的頂部高程由水庫的死水位控制。

溢流式調壓室

溢流式調壓室頂部設有溢流堰。

當丟棄負荷時，調壓室的水位迅速上升，達到溢流堰頂后開始溢流，限制了水位的進一步升高，有利于機組的穩(wěn)定運行，溢出的水量，可以設上室加以儲存，也可排至下游。

差動式調壓室

由兩個直徑不同的同心圓筒組成，中間的圓筒直徑較小，上有溢流口，稱為升管，其底部以阻力孔口與外室相通。

特點：外室直徑較大，起盛水及保證穩(wěn)定的作用，其斷面由波動穩(wěn)定條件控制。差動式調壓室所需容積較小，水位波動衰減得也較快。但其構造復雜，施工難度大，造價高。

適用：地形和地質條件不允許大斷面的中高水頭水電站，在我國采用較多。

氣墊式或半氣墊式調壓室

在壓力隧洞上靠近廠房的位置建造一個大洞室，室中一部分充水，另一部分充滿高壓空氣。利用調壓室中的空氣壓縮或膨脹，來減小水位漲落的幅度。

適用：深埋于地下的引水道式地下水電站。我國已有數個實例。2100433B

溢流式溢水道按泄洪標準和運用情況，分為正常溢流式溢水道和非常溢流式溢洪道。前者用以宣泄設計洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，分為河床式溢流式溢水道和岸邊溢流式溢水道。河床式溢流式溢水道經由壩身溢洪。岸邊溢流式溢水道按結構形式可分為：

①正槽溢流式溢水道。泄槽與溢流堰正交，過堰水流與泄槽軸線方向一致。

②側槽溢流式溢水道。溢流堰大致沿等高線布置，水流從溢流堰泄入與堰軸線大致平行的側槽后，流向作近90°轉彎，再經泄槽或隧洞流向下游。

③井式溢流式溢水道。洪水流過環(huán)形溢流堰，經豎井和隧洞泄入下游。

④虹吸溢流式溢水道。利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，經泄槽流向下游，可建在岸邊，也可建在壩內。岸邊溢流式溢水道通常由進水渠、控制段、泄水段、消能段組成。進水渠起進水與調整水流的作用。控制段常用實用堰或寬頂堰，堰頂可設或不設閘門。泄水段有泄槽和隧洞兩種形式。為保護泄槽免遭沖刷和巖石不被風化，一般都用混凝土襯砌。消能段多用挑流消能或水躍消能。當下泄水流不能直接歸入原河道時，還需另設尾水渠，以便與下游河道妥善銜接。濟式溢洪道的選型和布置，應根據壩址地形、地質、樞紐布置及施工條件等，通過技術經濟比較后確定。

為減小室水位被動幅值，在圓筒式調壓室底部設有阻抗設施的調壓室。阻抗式調壓室用較小斷面的接管(或孔板)與壓力引水道(或尾水道)相連，對進出調壓室水流形成局部阻抗。當丟棄負荷時，水由壓力引水道經阻抗孔口進入調壓室，阻抗作用使水頭損失增加，阻抗孔口處壓力增加，減小了壓力引水道兩端的壓差，使室水位波動幅值降低。當增加負荷時，水由調壓室孔口流入壓力管道，為克服阻抗，室水位降低較小。