浅谈某西部大型水电站下游调压室稳定断面选择

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1、2010年第6期东北水利水电工程施工【文章编号】1002-0624(2010)06一o023一o3某西部大型水电站下游调压室稳定断面选择姜宏军，吕慷(华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)[摘要]某西部水电站工程规模巨大，左右岸两侧各9台机组。每3台机组共用一个规模巨大的下游阻抗式调压室。本文通过对复杂输水系统下游调压室托马临界稳定断面面积的计算方法、控制工况选择及各影响因素分析、计算，最终确定合理的下游调压室稳定断面面积。为其它类似工程提供参考依据。[关键词]下游调压室；托马临界稳定断面面积；影响因素，巨型水电站[

2、中图分类号]TV732．5[文献标识码]A1概况程中有些不利因素是不会同时影响作用的。这就造成调压室稳定面积过大。增加了施工难度及工某西部大型水电站位于金沙江下游的四川省程投资。所以，有必要对主要影响因素进行综合分宁南县和云南省巧家县境内．该水电站以发电为析计算。确定合理的下游调压室小波动稳定断面主，兼顾防洪，并有拦沙、改善下游航运条件和发面积，为下游调压室设计提供技术基础。展库区通航等综合利用效益．是西电东送骨干电源点之一。电站正常蓄水位为820m。水库总库容3分析方法194．17亿，调节库容100．32亿m3，防洪库

3、容3．1复杂输水系统的下游调压室托马临界稳定断56．23亿m，。枢纽由拦河坝、泄洪消能设施、引水发面计算方法电系统等组成；该水电站工程规模巨大，左右岸两该水电站的5号水力单元布置简图见图1。侧各9台机组，装机规模达到14000Mw，单机777．8MW。水轮发电机组单机额定引用流量427．3m3／s。每3台机组共用一个下游长廊形阻抗式调压室，为三机一调压室一尾水主洞布置。2下游调压室稳定断面分析的必要性该工程在电网中担负调频的任务。因此要求电站具有较好的速动性．以增加整个电网的稳定图1电站5号水力单元布置简图性和供电质量。

4、为满足上述要求。下游调压室断面规范公式对如此复杂输水系统的调压室稳定必须满足托马临界稳定断面面积要求。《规范》【·】提断面计算方法没有明确。通过对多个计算方法的供的托马临界稳定断面面积计算公式中忽略了小研究、分析和对比，确定对尾水支洞和尾水主洞采波动过程中一些对调压室稳定性有利和不利因用如下等效处理方法：对13，14，15号尾水支洞按素，如果将各种不利因素全部考虑，虽能保证调压平均长度、平均水损和平均流速等效计算。然后再室在任何情况下的稳定性，但在机组实际运行过·23·工程施工东北水利水电2010年第6期与5号尾水主洞进

5、行串联等效计算．托马临界稳压室托马临界稳定断面时应按尾水系统糙率最小定断面的解析计算公式为值计算水头损失，所以在分析其它影响因素时尾水洞糙率取小值。(／a)4．1．2尾水系统局部水头损失敏感性分析A‘JI=——}———～由于该工程尾水支洞与调压室间存在流量交2gZ()1换这种特殊性．尾水岔管的局部水头损失和过调压室底部的局部水头损失只有通过水力学模型试H=0一hi-3l验才能准确量测，但本阶段还没有进行此部位的式中：厶，，广第i段尾水洞的长度、面积和水水力学模型试验，因此只能根据规范公式、CFD流损；其它参数同规范。场方

6、法和工程类比法(溪洛渡水电站和龙滩水电3．2控制工况的选择和确定站)简要进行调压室底部至岔管末端的水头损失根据规范公式中各参数的意义，不同的尾水计算，了解其波动范围、及其对调压室稳定面积的洞长度、水头损失及发电静水头都是影响因素，根影响程度。据下游尾水位的不同，选择3种代表性工况进行通过计算．3种方法的平均水损在0．3~0．6m计算，以确定下游调压室托马临界稳定断面面积间，因此选择这个波动范围进行敏感性分析计算，最大的控制7-况。即下游调压室托马临界稳定面积为1821～1471工况一．发电静水头最小工况：上游库水位为m2

7、，中间基本呈直线变化。死水位，下游为18台机组满发水位，下游调压室4．2压力管道水头损失敏感性分析托马临界稳定断面面积计算结果为1320m：。一些资料指出，应将压力管道水头损失计人工况二，上游库水位为死水位，下游尾水位与尾水管延伸段的水头损失，按此要求，以控制工况尾水主洞洞顶同高。下游调压窒托马临界稳定断的尾水洞糙率为最小、调压室至尾水岔管末端段面面积计算结果为1408m2。水头损失为规范计算值(严0．5m)为基准工况，进工况三，下游尾水位最低工况：上游死水位，行上游压力管道水头损失的影响分析，通过计算，下游为3台机发电

8、尾水位，尾水洞存在一段明流在上游压力管道平均糙率时5号下游调压室托马洞段。下游调压室托马临界稳定断面面积计算结临界稳定断面面积为1641m2，较不考虑时增加果为1349m2。67m。根据计算结果确定工况二为控制工况。由于压力管道水头损失客观存在。所以此不4托马临界稳定断面面积的影响因素分析利影响始终存在．在以下的影响