水電站調(diào)壓室涌浪最不利疊加時(shí)刻的研究

綜述水電站水擊與調(diào)壓室涌浪隨機(jī)分析的研究現(xiàn)狀、最新進(jìn)展、需進(jìn)一步研究的問題與可采用的研究方法。認(rèn)為水電站水擊壓力與調(diào)壓室水位波動(dòng)過程是以時(shí)間為參數(shù)的隨機(jī)過程，對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)分析，對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)尤為重要。目前應(yīng)對(duì)有關(guān)影響因素的隨機(jī)特性進(jìn)行實(shí)地調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析，并在此基礎(chǔ)上建立水擊與調(diào)壓室涌浪隨機(jī)分析數(shù)學(xué)模型；針對(duì)分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，采用適宜的隨機(jī)分析方法（如ｍｏｎｔｅｃａｒｌｏ數(shù)值模擬方法）得出水擊壓力與調(diào)壓室涌浪極值的概率分布特性，為結(jié)構(gòu)可靠度分析提供荷載概率依據(jù)。

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年代開始采用氣墊式調(diào)壓室以來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)

調(diào)壓室是一種修建在水電站壓力引水隧洞與高壓水道之前或長(zhǎng)的壓力引水管道之間的建筑物。根據(jù)其布置形式,可以分為調(diào)壓井或調(diào)壓塔,調(diào)壓井為利用地形從山中開挖出的井筒式,調(diào)壓塔為在地面上修建的塔式。當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)突然增加或丟棄負(fù)荷時(shí),水輪機(jī)的導(dǎo)葉將會(huì)關(guān)閉,在此時(shí)壓力水道中將產(chǎn)生水錘,水錘波在壓力水道中往返傳播,引起壓力的升降,在正水錘時(shí),由于水錘波引起水壓力增加,此時(shí)就需要加強(qiáng)整個(gè)壓力引水道的結(jié)構(gòu)和水輪機(jī)的強(qiáng)度,在負(fù)水錘時(shí),為了防止產(chǎn)生真空,可能要求降低引水道的高程,從而加大設(shè)計(jì)水壓力。過大的水錘壓力不僅增加水工建筑物和水輪發(fā)電機(jī)組的造價(jià),同時(shí)也給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生影響,因此需要修建調(diào)壓室來改善水錘壓力波。

采用瞬變流計(jì)算方法,論證了博瓦水電站不良地質(zhì)條件下采用尾閘室替代尾水調(diào)壓室設(shè)計(jì)方案的可行性,給出了水力計(jì)算原理和計(jì)算內(nèi)容。博瓦水電站尾閘室替代尾水調(diào)壓室后電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,機(jī)組丟棄負(fù)荷后的尾水管最大真空度3.30m,電站輸水系統(tǒng)小波動(dòng)是穩(wěn)定的。尾閘室替代尾水調(diào)壓室可以避免不良地質(zhì)條件下大尺寸尾水調(diào)壓室開挖帶來的施工風(fēng)險(xiǎn)。

-1- 某水電站尾水調(diào)壓室工期分析實(shí)例 李智勇 （四川二灘建設(shè)咨詢有限公司四川成都610051） 摘要：某水電站引水發(fā)電系統(tǒng)工程尾水調(diào)壓室在開挖施工過程中受各種因素影響 導(dǎo)致工期嚴(yán)重滯后。監(jiān)理工程師及時(shí)做好工期分析，既能分清各方責(zé)任，又對(duì)繼 續(xù)推動(dòng)工程進(jìn)展起到積極作用。 關(guān)鍵詞：工期分析；合同管理；進(jìn)度控制；水電站 1、工程概況 某水電站位于四川省雅礱江干流下游，共裝4臺(tái)單機(jī)容量600mw的水輪發(fā) 電機(jī)組，總裝機(jī)容量2400mw。水電站樞紐建筑物主要由左右岸擋水壩、中孔壩 段和溢流壩段、消力池、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)組成。 引水發(fā)電系統(tǒng)采用右岸地下廠房布置方案，由進(jìn)水口、引水洞、主、副廠房、 母線洞、主變室、出線洞、永久通排風(fēng)系統(tǒng)、進(jìn)廠交通洞、尾水管及連接洞、尾 水調(diào)壓室、尾水洞、廠房防排水滲設(shè)施及地面開關(guān)站等組成。 尾水調(diào)壓室最大開挖尺寸為221m×21.5m

目前，水電站的尾水調(diào)壓室大多采用簡(jiǎn)單式型式，為了比較它與差動(dòng)式和阻抗式尾水調(diào)壓室的優(yōu)劣，作者對(duì)三種型式的尾水調(diào)壓室從水擊波的反射特性、調(diào)壓室的涌浪高低、水頭損失的大小，以及工程結(jié)構(gòu)的難易等方面進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)．本文通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析和研究，評(píng)述了選用至動(dòng)式或阻抗式尾水調(diào)壓室比選用簡(jiǎn)單式尾水調(diào)壓定更為經(jīng)濟(jì)適用，文中并有舉例計(jì)算．

目前,水電站的尾水調(diào)壓室大多采用簡(jiǎn)單式形式,為了比較它與差動(dòng)式和阻抗式尾水調(diào)壓室的優(yōu)劣。作者對(duì)三種形式的尾水調(diào)壓室從水擊波的反射特性,調(diào)壓室的涌浪高低,水頭損失的大小,以及工程結(jié)構(gòu)的難易等方面進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),本文通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析和研究,評(píng)述了選用差動(dòng)式或阻抗式尾水調(diào)壓室比選用簡(jiǎn)單式尾水調(diào)壓室更為經(jīng)濟(jì)適用,文中并有舉例計(jì)算。

介紹了華能民治水電站在經(jīng)過充分咨詢論證的基礎(chǔ)上,通過設(shè)計(jì)優(yōu)化,摒棄了傳統(tǒng)雙室式調(diào)壓室設(shè)計(jì)方案,采用了減少對(duì)環(huán)境的破壞、降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)、性能優(yōu)越、造價(jià)低廉和易于施工的氣墊式調(diào)壓室方案,取得了較好的效果。

調(diào)壓室作為壓力引水系統(tǒng)利用室內(nèi)自由水面反射水錘波,限制水錘波進(jìn)入引水道,減小壓力水管及水輪機(jī)的水錘壓力.改善水輪機(jī)在負(fù)荷變化時(shí)的運(yùn)行條件及系統(tǒng)供電質(zhì)量.其體型尺寸確定的是否合適對(duì)壓力引水系統(tǒng)以后運(yùn)行的穩(wěn)定性影響很大,西花水電站在調(diào)壓室設(shè)計(jì)過程中采用解析法初步確定調(diào)壓室體型尺寸后并委托科研單位對(duì)引水系統(tǒng)進(jìn)行了水力過渡過程計(jì)算,進(jìn)一步優(yōu)化了調(diào)壓室的體型尺寸.

中國(guó)水利水電第十工程局有限公司·1· 一、工程概況 某水電站調(diào)壓井布置于水洛河左岸，該調(diào)壓室為埋藏式，井筒為圓形斷面，開挖 內(nèi)徑23m，調(diào)壓井井身最小水平埋深100~120m，穹頂上覆巖體厚約120m。由招投標(biāo) 文件可知：井筒圍巖風(fēng)化微弱，一般屬微風(fēng)化~新鮮，完整性較好，圍巖以ⅲ類為主， 少量ⅱ類，具備較好的成井條件。 調(diào)壓井穹頂高程1892.17m，井筒底部高程為1827.60m，底板厚3.0m，井高64.57m， 井筒采用鋼筋混凝土襯砌，襯厚1.5～2.0m。設(shè)計(jì)最高涌浪水位1874.571m，最低涌浪 水位1834.151m，水位最大變幅40.42m。初期支護(hù)按設(shè)圖紙：系統(tǒng)錨桿采用φ28/25mm 鋼筋，錨桿長(zhǎng)度8/4m，間排距4m，鋼筋網(wǎng)采用φ8mm，鋼筋網(wǎng)間距20×20布置。 二、施工進(jìn)度計(jì)劃 根據(jù)總進(jìn)度計(jì)劃，各施工工序進(jìn)度安排如下： 1

水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范

水電站調(diào)壓室的設(shè)置是影響水電站運(yùn)行穩(wěn)定性的一個(gè)重要的因素。介紹了水電站調(diào)壓室的基本類型和主要功能；從基于調(diào)保參數(shù)和基于水電站運(yùn)行穩(wěn)定性及調(diào)節(jié)品質(zhì)兩方面對(duì)水電站設(shè)置條件進(jìn)行了探討。水電站條件室設(shè)置條件的研究，對(duì)提高水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)具有重要的意義.

水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范 specificationfordesignofsurgechamberofhydropowerstation 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范 主編部門：電力工業(yè)部華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 批準(zhǔn)部門：中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 關(guān)于發(fā)布《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通知 電技［1996］733號(hào) 各電管局，各省、自治區(qū)、直轄市電力局，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，各有關(guān)單位： 《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)審查通過，批準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)予發(fā)布。 其編號(hào)為：dl/t5058－1996 該標(biāo)準(zhǔn)自1997年5月1日起實(shí)施。 請(qǐng)將執(zhí)行中的問題和意見告水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院，并抄送部標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室。 1996年10月31日 目次 1總則 2術(shù)語、符號(hào) 3調(diào)壓室的設(shè)置條件及位置選擇 4

某水電站調(diào)壓室采用的是簡(jiǎn)單式調(diào)壓室結(jié)合溢流洞進(jìn)行工作的結(jié)構(gòu)型式,其調(diào)壓室直徑為8m,溢流洞直徑為3.5m.本文就調(diào)壓室的結(jié)構(gòu)型式、水力計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等作介紹。

水電站的調(diào)壓室起到調(diào)節(jié)水壓的作用。由于發(fā)電站的引水管道較長(zhǎng),當(dāng)機(jī)組運(yùn)行中突然甩負(fù)荷關(guān)閉導(dǎo)葉時(shí),水流的慣性作用,有很大的水錘效應(yīng),易損毀發(fā)電設(shè)備,如無調(diào)壓室,水錘會(huì)擊毀導(dǎo)水葉和其它過流部件,調(diào)壓室的作用就是讓水錘有一個(gè)釋放的通道,以減小過流部件的壓力。

調(diào)壓室的幾何形狀與斷面尺寸是和水頭損失是密切相關(guān)的,減少尾水調(diào)壓室的水頭損失是優(yōu)化調(diào)壓室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。對(duì)待建及已建電站的調(diào)壓室的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章討論了\"理想\"調(diào)速器情況下,忽略壓力管道水流、機(jī)組和負(fù)載頻率的調(diào)節(jié)過程中,調(diào)壓室所需滿足的斷面要求。最后,重點(diǎn)探討了不同水位波動(dòng)情況對(duì)調(diào)壓室的穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果對(duì)調(diào)壓室斷面的確定具有重要的指導(dǎo)意義。

目前水電站的調(diào)節(jié)品質(zhì)已成為水電界所關(guān)注的一個(gè)重要問題。本文從基本方程出發(fā),分析了帶尾水調(diào)壓室水電站負(fù)荷擾動(dòng)下調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì),得出了機(jī)組頻率尾波波動(dòng)過程調(diào)節(jié)時(shí)間的計(jì)算方法。最后通過計(jì)算實(shí)例,研究了調(diào)速器參數(shù)、調(diào)壓室面積及尾水隧洞水流慣性對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的影響。

西溝水電站技施設(shè)計(jì)針對(duì)引水隧洞長(zhǎng)、電站水頭高和調(diào)壓室處地勢(shì)低的特點(diǎn)，為降低調(diào)壓室的高度、縮小調(diào)壓室容積，避免在地面以上修建高大的調(diào)壓塔，經(jīng)過多方案的研究和優(yōu)化，設(shè)計(jì)了具有阻抗差動(dòng)作用的帶有上外室的溢流式調(diào)壓重。這種新型調(diào)壓室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，布置靈活，作用功能多，涌浪幅值小，工程造價(jià)較低，同雙室式和外溢流式調(diào)壓室比較，可節(jié)省投資近３０％。

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)。

為研究水電站阻抗式調(diào)壓室施工期溫度及溫度應(yīng)力特征,基于溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算的基本原理,在通用大型有限元計(jì)算軟件ansys基礎(chǔ)上編制了二次開發(fā)程序,結(jié)合阻抗式調(diào)壓室結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)白鶴灘水電站6#阻抗式尾水調(diào)壓室的溫度場(chǎng)及溫度應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算。根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果,提出了通過采取控制澆筑溫度及通水冷卻等溫控防裂措施,分流墩最高溫度控制標(biāo)準(zhǔn)為42℃,為白鶴灘水電站調(diào)壓室施工過程中的溫度控制及防裂設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

　自一里水電站采用氣墊式調(diào)壓室,通過對(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).

龍灘水電站尾水系統(tǒng)設(shè)置敞開式尾水調(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。