氣墊式調(diào)壓室及其在崗曲河二級(jí)水電站應(yīng)用的研究

地下水電站的氣墊式調(diào)壓室 [挪威]d．c．戈達(dá)爾h．葛霍特t．特克爾e．布羅赫 [提要]在挪威，自7o年代開(kāi)始采用氣墊式調(diào)壓室以來(lái)t目前已有9處投入運(yùn)行，其中有6址質(zhì)量奇人浦意．右 2址為醯步空氣扳失曾進(jìn)行垃修補(bǔ)處理．車(chē)文舟紹了這類謂壓室的幾何形狀、動(dòng)力特性、運(yùn)行情況等t并對(duì)硐室 中的空氣撮失計(jì)算．氣處理方法及設(shè)計(jì)打案等作了簡(jiǎn)要探討． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威現(xiàn)有帶氣墊式謂壓室水電站的 特性數(shù)據(jù)和投入運(yùn)行的年份，其中托爾帕電站正在施 據(jù)弓f水隧嗣通過(guò)區(qū)域的地質(zhì)條件確定．奧薩電站由 于緊靠廠房的巖石滲透性強(qiáng)．故只能在距廠房上游 1100m處布置謂壓室。這樣，弓f水道的值與水輪 機(jī)制造廠要求的限制值十分接近。從表2可以看出， 工中。除2十電站外．其余電站從水輪機(jī)到謂壓室的距離都 氣墊式謂壓室可更靠近廠房上游側(cè)

雅礱江錦屏二級(jí)水電站上游調(diào)壓室是世界上規(guī)模最大的差動(dòng)式調(diào)壓室,其隧洞長(zhǎng)度長(zhǎng),引用流量大,調(diào)壓室內(nèi)的升管隔板與大井底板將承受60～70m的巨大差動(dòng)壓差,對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)難度處于世界前列。對(duì)該調(diào)壓室結(jié)構(gòu)提出了兩種方案,運(yùn)用abaqus程序?qū)煞N方案進(jìn)行了三維線性與非線性的有限元分析與比較,獲得了調(diào)壓室各個(gè)部位的應(yīng)力分布、配筋圖和裂縫情況等。結(jié)果表明:方案一較方案二具有較大的優(yōu)越性,在實(shí)際工程中應(yīng)用是完全可行的。

國(guó)內(nèi)外已建的氣墊調(diào)壓室都是利用經(jīng)過(guò)處理的圍巖自身或再輔以在其周邊設(shè)置的水幕來(lái)防止氣室漏氣。但據(jù)國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐,即使對(duì)巖體采取了復(fù)雜而昂貴的工程處理措施,也難以確保氣室的氣密性。金康電站的地質(zhì)條件較差,氣墊室采用鋼板防止氣室漏氣,克服了氣室閉氣難的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了工期省、投資省、調(diào)壓室運(yùn)行可靠的目標(biāo)。鋼罩式氣墊調(diào)壓室在金康電站的成功應(yīng)用,將對(duì)引水式電站具有較大的推廣價(jià)值。

　自一里水電站采用氣墊式調(diào)壓室,通過(guò)對(duì)該工程基本條件的分析,計(jì)算了氣墊式調(diào)壓室的水力參數(shù),包括水和空氣壓力、最小水墊深度、管道滲水、漏氣等,對(duì)水力控制方法進(jìn)行了分析,確定了空氣壓力和水位檢測(cè)系統(tǒng).

世界上已建的10座地下氣墊式調(diào)壓室的水電站均位于挪威。近年來(lái),為解決環(huán)保問(wèn)題和節(jié)約工程投資,我國(guó)已在四川自一里、小天都兩座水電站設(shè)計(jì)中采用了氣墊式調(diào)壓室方案。氣墊式調(diào)壓室的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題包括設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、布置設(shè)計(jì)、氣體體積及尺寸的估算、水幕設(shè)計(jì)、防滲處理等方面內(nèi)容。

龍灘水電站尾水系統(tǒng)設(shè)置敞開(kāi)式尾水調(diào)壓井。本文對(duì)改用氣勢(shì)式調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面、漏氣充氣、沿群布置、洞群布置、運(yùn)行安全等問(wèn)題做了探討，認(rèn)為：由于水頭、流量、地質(zhì)、安全等因素所限，龍灘尾水調(diào)壓井不宜改用氣墊調(diào)壓室。

對(duì)崗曲河二級(jí)水電站防沙方案進(jìn)行了比較試驗(yàn),指出了原設(shè)計(jì)方案存在的不利于電站引水的問(wèn)題,提出了優(yōu)化方案,較好地解決了上游沖沙與下游消能防沖的矛盾,取得了較滿意的引水防沙效果。

錦屏二級(jí)水電站引水洞長(zhǎng)１８７３８ｍ，最大埋深１０００ｍ～２５００ｍ，機(jī)組額定出力４００ｍｗ，是一個(gè)具有特長(zhǎng)、深埋隧洞的大容量引水式地下廠房的水電站。在設(shè)計(jì)中，分別從結(jié)構(gòu)、水力條件、施工和運(yùn)行等方面，研究上下游調(diào)壓室的型式選擇，并對(duì)引水系統(tǒng)水力過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行了分析計(jì)算，從而為引水系統(tǒng)的布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

金康水電站氣墊式調(diào)壓室鋼包方案,是依靠鋼筋砼夾一層薄鋼板封閉氣體。同時(shí),采用平壓系統(tǒng)平衡氣室鋼筋砼外側(cè)水壓力和氣室氣體壓力。通過(guò)對(duì)金康水電站鋼包氣墊式調(diào)壓室的施工后,著重把有關(guān)施工技術(shù)作一介紹。

2009年8月31日～9月1日,中國(guó)水電工程顧問(wèn)集團(tuán)公司在成都主持召開(kāi)了《水電站氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》(送審稿)審查會(huì)。會(huì)議聽(tīng)取了中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院修編組關(guān)于《水電站氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》編制工作情況的匯

錦屏二級(jí)水電站上游調(diào)壓室型式優(yōu)選研究

奄進(jìn)忒調(diào)壓復(fù)、t√ 穆新河水電站氣墊式調(diào)壓室的設(shè)計(jì)與運(yùn)行特性 愛(ài)穩(wěn)華h·斯圈爾特 美國(guó)土木工程師協(xié)一一設(shè)計(jì)工程師 會(huì)，哈扎工程公司詹姆斯西·多爾格 一高綴水力工程師 摘要，u 穆斯河水電工程位于紐約匕_郁，是一座裝機(jī)l2．5mw的電站．這 項(xiàng)工程獨(dú)特之處，在予它采用了一個(gè)地下氣墊式調(diào)壓室來(lái)保護(hù)機(jī)組和 發(fā)電進(jìn)承隧道盤(pán)愛(ài)電力負(fù)荷躉化時(shí)，由于永輪機(jī)閥門(mén)啟閂所弓i起的壓 力波動(dòng)．這個(gè)氣墊式調(diào)壓室還用來(lái)增強(qiáng)卡普蘭永輪機(jī)組運(yùn)行妁穩(wěn)定性． 瘁文論述了在美國(guó)的—個(gè)水電工程設(shè)計(jì)中采用史無(wú)前例的氣墊式 調(diào)壓室的情況．同時(shí)也討論了承力計(jì)算設(shè)計(jì)準(zhǔn)_剜，氣墊調(diào)壓室設(shè)計(jì)方 蒹和廷沂沒(méi)計(jì)壓力應(yīng)用哈禮公司的承力瞬態(tài)計(jì)算機(jī)模型計(jì)算等問(wèn)題． 之后，在l987年l2月機(jī)組交付使用時(shí)又進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以 檢驗(yàn)氣墊式調(diào)壓室的水力設(shè)計(jì)和運(yùn)行性能．現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明氣墊式

在詳細(xì)分析自一里水電站調(diào)壓室區(qū)地質(zhì)勘探及試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合挪威已建氣墊式調(diào)壓室的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了一套氣墊式調(diào)壓室工程地質(zhì)研究的方法和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,不僅適用于本工程氣墊式調(diào)壓室的位置選擇、洞軸線方向選擇和工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià),對(duì)其它類似工程也具有較好的指導(dǎo)意義

金平水電站氣墊式調(diào)壓室為布置在灰?guī)r及白云巖、小規(guī)模斷層及節(jié)理裂隙帶的地下洞室,在施工前通過(guò)無(wú)蓋重固結(jié)灌漿試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證洞室圍巖加固效果,驗(yàn)證固結(jié)灌漿施工的可行性.文章著重闡述通過(guò)試驗(yàn)確定灌漿工藝、灌漿壓力以及合理的施工程序,另外介紹了圍巖抬動(dòng)觀測(cè)情況,為該類洞段灌漿設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù).

簡(jiǎn)單介紹了二灘水電站調(diào)壓室的布置、水力計(jì)算、洞室支護(hù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

金康水電站氣墊式調(diào)壓室鋼包方案,是依靠鋼筋混凝土夾一層薄鋼板封閉氣體。同時(shí),采用平壓系統(tǒng)平衡氣室鋼筋混凝土外側(cè)水壓力和氣室氣體壓力。對(duì)金康水電站鋼包氣墊式調(diào)壓室的有關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行了介紹。

龍門(mén)灘二級(jí)水電站為引水式開(kāi)發(fā)的電站。在調(diào)壓室設(shè)計(jì)中經(jīng)過(guò)分析比選,采用差動(dòng)式調(diào)壓室,但傳統(tǒng)的差動(dòng)式調(diào)壓室結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工困難。本文提出的新型內(nèi)切雙圓筒差動(dòng)式調(diào)壓室,較好地解決了傳統(tǒng)差動(dòng)式調(diào)壓室的缺點(diǎn),在結(jié)構(gòu)上大為簡(jiǎn)化,同時(shí)方便了施工。

內(nèi)切雙圓筒差動(dòng)式調(diào)壓室在龍門(mén)灘二級(jí)水電站中的應(yīng)用——龍門(mén)灘二級(jí)水電站為引水式開(kāi)發(fā)的電站。在調(diào)壓室設(shè)計(jì)中經(jīng)過(guò)分析比選，采用差動(dòng)式調(diào)壓室，但傳統(tǒng)的差動(dòng)式調(diào)壓室結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工困難。本文提出的新型內(nèi)切雙圓筒差動(dòng)式調(diào)壓室，較好地解決了傳統(tǒng)差動(dòng)式調(diào)壓室的...

大賽二級(jí)水電站增容改造研究 周偉彬(龍泉市水利局　浙江龍泉　323700) 1　電站基本概況 大賽水電站座落在浙江省甌江流域上游主干流 龍泉溪的二級(jí)支流大賽溪上,大賽溪流域面積為 89km 2 ,主流長(zhǎng)度為1814km,發(fā)源于浙江最高峰黃 茅尖。根據(jù)1978年水力資源普查及規(guī)劃,大賽溪 擬開(kāi)發(fā)三級(jí)電站,大賽水電站為第二級(jí)電站,裝機(jī) 容量2000kw,于1981年6月建成并網(wǎng)發(fā)電。 電站壩址位于官埔土羊村尾大賽溪的河谷上, 壩高1010m,為漿砌塊石重力壩,上游集雨面積 35km 2。通過(guò)5125km的引水渠道至壓力前池,經(jīng) <800mm壓力管道引至大賽村上游河道左岸廠房。 廠房為河岸式,建筑面積為386m2。電站裝機(jī)為4 ×500kw,設(shè)計(jì)年發(fā)電量為788萬(wàn)kw·h,年利用 小時(shí)為3943h

近年來(lái),隨著海外電站的大規(guī)模興建,業(yè)主為節(jié)省投資,且對(duì)水電站工程了解不多,常常要求優(yōu)化引水系統(tǒng)而取消調(diào)壓室,或需要設(shè)計(jì)單位對(duì)引水系統(tǒng)是否設(shè)置調(diào)壓室作出合理解釋。由于國(guó)內(nèi)外對(duì)于調(diào)壓室設(shè)置的理解和標(biāo)準(zhǔn)均存在差異,有必要對(duì)設(shè)置調(diào)壓室的條件進(jìn)行研究。依托哥斯達(dá)黎加圣巴勃羅水電站工程的設(shè)計(jì),從調(diào)壓室設(shè)置的原理入手,論述了國(guó)內(nèi)早期和目前對(duì)于調(diào)壓室設(shè)置方面的要求,并結(jié)合國(guó)外對(duì)于調(diào)壓室的設(shè)置條件以及控制標(biāo)準(zhǔn),充分論述了該工程設(shè)置調(diào)壓室的必要性。

文章以古宅二級(jí)水電站調(diào)壓閥選型計(jì)算為例,經(jīng)過(guò)調(diào)保計(jì)算,選擇合適的調(diào)壓閥,確保機(jī)組甩負(fù)荷導(dǎo)葉快速關(guān)閉時(shí)引水系統(tǒng)壓力上升和機(jī)組速率上升在允許的范圍內(nèi),從而保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

超長(zhǎng)引水隧洞水電站設(shè)置氣墊式調(diào)壓室可以有效抑制過(guò)渡過(guò)程中調(diào)壓室涌浪振幅，但蝸殼壓力的變化規(guī)律也因氣墊式調(diào)壓室的影響變得更為復(fù)雜。本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法，分析了設(shè)氣墊式調(diào)壓室超長(zhǎng)引水隧洞水電站大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中，導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間、引水隧洞水流慣性、壓力管道水流慣性及調(diào)壓室參數(shù)∥等因素對(duì)蝸殼最大動(dòng)水壓力的影響；并與常規(guī)調(diào)壓室進(jìn)行對(duì)比，討論了氣墊式調(diào)壓室對(duì)超長(zhǎng)引水隧洞水電站甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程中反射水擊波特性的作用。結(jié)果表明：氣墊式調(diào)壓室對(duì)水擊波的反射效果不如常規(guī)調(diào)壓室，且氣墊和涌浪壓力之和最大值大于常規(guī)凋壓室最大水壓力，更容易發(fā)生蝸殼最大動(dòng)水壓力，此壓力由調(diào)壓室壓力極值決定、不受導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律控制的影響。