海甸峡水电站调压室稳定断面选定及其涌波计算

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1、科研与管理水利规划与设计2011年第3期海甸峡水电站调压室稳定断面选定及其涌波计算王明锋(甘肃省水利水电勘测设计研究院，兰州730000)【摘要】海甸峡水电站位于甘肃省临洮县西南约38km的洮河干流上，是洮河水能梯级开发的第21个梯级电站，电站建成后主要用于发电。电站调压室设计参照国内已建电站运行经验，在充分考虑系统运行边界条件和调速器作用的前提下，将调压室的实际断面面积取按托马(Thoma)准则计算的稳定断面面积的4O。【关键词】调压室调压室稳定断面托马准则涌波计算【中图分类号】TV732．5【文献标识码】

2、B【文章编号】1672—2469(2011)02—0O44—03【DOI编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2011．03．014证水位波动的快速衰减，而且能够提高水电站运行1概述的稳定性和供电质量。调压室稳定断面积的最优选海甸峡水电站位于甘肃省临洮县西南约38km择，拟根据具体情况采用电算法对引水系统作小波的洮河干流上，是洮河水能梯级开发的第21个梯动稳定性计算确定。传统的调压室稳定断面面积的级电站。海甸峡水电站采用混合式开发方式，水库选择依靠托马(Thoma)公式计算值乘以安全系正常蓄

3、水位2002．00m，校核洪水位2004．00m，数来确定。设计引水流量244．2m。／s，设计水头29．5m。电站l调压室稳定断面计算总装机容量52．5MW。海甸峡水电站属中型III等工程，电站主体工程由枢纽、引水系统及发电厂房2．1设计基本资料及相关参数计算三大部分组成，其中引水系统包括进水口、压力引本工程中调压室上接引水洞即压力引水道，下水道、调压室和压力管道。在整个引水系统中调压接压力管道。压力引水道长为839．77m，断面为室占有相当大的一部分投资。设置调压室虽然能减圆形，直径9．0m。压力管道位于

4、引水系统末端，小压力引水道和压力管道的内水压力，降低它们的采用一管三机的“Y”型布置方案，主管长造价，能比较全面的解决水电站的调节保证问题，130．35m，内经8．0m；岔管设置为两个“Y”型但其投资大、工期长将直接影响电站效益，所以给岔管嵌套布置，三条支管内经均为4．8m。根据上调压室做优化设计对整个电站来说是很有必要的，游调压室的设置条件，压力水道中水流惯性时间常尤其是中小型水电站。数T大于其允许值(2～4s)时需设上游调压室，设置调压室是改善有压长输水道水电站运行条该电站压力水道中水流惯性时间常数15．

5、45s，故件的一种可靠措施。调压室稳定断面积的选择涉及该电站需设上游调压室。引水系统水头损失计算见较多影响因素。合适的调压室稳定断面积不但能保表1。表1引水系统水头损失计算成果表项目名称沿程水头损失(m)局部水头损失(糙率取值压力引水道^压力管道矗m)混凝士钢管备注Io．890o．3451．546o．o140．O12稳定断面设计选用值糙率In⋯1．1400．3641．546O．O16o．o13用于增加负荷时的涌波计算In⋯o．670O．3261．546O．O12O．O11用于丢弃负荷时的涌波计算作者简介：王明

6、锋(1979年一)，男，甘肃兰州人，工程师。·44·科研与管理水利规划与设计2011年第3期2．2调压室稳定断面面积计算取用21m，调压室实际采用断面面积为346m。上游调压室的稳定断面面积按托马(Thoma)4调压室的涌波计算准则计算，并乘以系数K决定：r4．I调压室涌波计算工况A=KA—K骨)调压室最高涌波计算工况：水位为正常蓄水位式中：An——托马临界稳定断面面积，m。；2002．OOm时，共用同一调压室的全部机组满载运L——压力引水道长度，m；行瞬时丢弃全部负荷。调压室最低涌波计算工况：A——压力引水

7、道断面面积，m；上游水库死水位时，共用同一调压室的全部n台机H。——发电最小静水头，27．1m；’组由(n一1)台增至n台或全部机组由2／3负荷突增a——自水库至调压室水头损失系数，a一ftt~tn；至满载．并复核正常蓄水位2O02．00m时共用同一调压室的全部机组瞬时丢弃全部负荷时的第二振幅。计算调压室涌波水位时，丢弃负荷时引水道和——压力引水道流速，==：3．84m／s；尾水道的糙率均取最小值；增加负荷时引水道和尾^——压力引水道水头损失，rn；水道的糙率均取最大值。其水头损失值见表1。调^——压力管道水

8、头损失，ITI；压室最高涌波水位以上的安全超高不宜小于lm，K——系数，一般可采用1．0～1．1；本次计算上游调压室最低涌波水位与调压室处压力引水道顶取K：1．0。部之间的安全高度不小于2m。计算得稳定断面面积：A一758m。，相当于直径4．2调压室最高涌波计算为31．11TI的圆形室筒，即调压室竖室直径必须等于求最高涌波时，水头损失要取用可能的最小值。或大于31．1m。根据隧洞衬砌施工条件及洞身布