赛吾多水电站压力引水发电洞无调压井的设计

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1、第50卷第8期甘肃水利水电技术Vo1．50．No．82014年8月GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGYAug．，2014·设计与研究·赛吾多水电站压力引水发电洞无调压．井的设计马文卿(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)摘要：结合赛吾多水电站工程实际，通过水力过渡过程计算，分析引水发电洞不设置调压室的可行性，阐述了引水发电洞支护设计，讨论了发电洞未设调压室的优缺点，目前电站运行正常。关键词：水电站；引水系统；调压井；赛吾多水电站中图分类号：TV732文献标志码

2、：B文章编号：2095—0144(2014)08—0040—021工程概况聚力：0．30．4MPa，内摩擦角：33。～35。，坚固系数=．赛吾多水电站位于甘肃省合作市加茂贡乡的洮2～3．单位弹性抗力系数Ko=9～12MPaJcm。河干流上游段，洮河为黄河一级支流。2调压室设置的必要性分析电站为低坝引水式。装机容量20(2~10)MW，为(1)设置调压室必要性的初步判断轴流转桨式水轮发电机组．额定水头20．2in，电站保调压室设置初步验算采用DI仃5058—1996(水证出力4．4MW，多年平均发电量8238万kW·h，年电

3、站调压室设计规范》第3．1条“调压室设置条件”利用小时数4142h。坝顶高程2759．40in，最大坝高进行验算。13．9In。为Ⅳ等小(1)型工程。电站主要由枢纽、引水针对不同洞径进行计算，初步估算当主洞洞泾隧洞、压力引水总管及岔管、主副厂房、尾水渠等组为8．5m，支洞洞径为6．0m时，水流惯性时间常数成。Tw接近于是否设置调压井的判别条件范围。引水发电洞布置于洮河左岸。设计引水流量经计算。以最不利工况考虑，Tw=4．52S，略大于l13m3／s．主洞洞身段长412m、直径8．2m，压力隧4S。考虑到值受电站机组容量在电

4、力系统中所洞主洞与支洞平面上为“卜”形布置，主洞末端通过占的比重，以及机电运行参数等影响，并且通过采取平面上带36．5。的偏心(底平)渐缩段(D=8．2～4．61TI)适当延长蝶阀关闭时间，加大水轮机转动惯量等方与主厂房1机组进水口衔接。渐缩段轴线长36．5法．初判值较大，但是趋近于不设调压室条件。1TI。在主洞轴线桩号为引0+440．5581TI处布置2支因此需进一步通过压力水道水力过渡过程计算予以洞分岔点，2支洞洞径6．0m，轴线长45．0in，支洞末验证。端接5．0m长偏心(底平)渐缩段(D=6．0～4．6In)，然

5、(2)水力过渡过程计算后与主厂房2机组进水口衔接。水力过渡过程计算中，水轮机采用ZZ500转轮隧洞穿越右岸基岩山体．洞身最大埋深约2001TI。特性进行计算。2台机水轮机额定工况点的模型导隧洞洞身围岩为三叠系砂质板岩及长石石英砂岩夹叶开度为27．65～27．91，桨叶角度为6．76。～7．00。。砂质板岩．岩层走向与洞线方向夹角为l9。～21。。隧通常轴流转桨式水轮机应该采用分段关闭规洞进出口自然边坡稳定．隧洞前后各40in段及洞身律，并需进行优化。采用分段关闭能有效降低机组0+085～0+120ITI、0+172～0+2

6、14ITI段为中厚层砂质板最大转速升高和蜗壳最大水压力升高；同时分段关岩。其他洞身段岩体岩性为厚层砂岩夹薄层板岩，闭也有利于减少反向轴向力，防止抬机。本电站复岩体呈薄层状结构，洞身围岩均归属Ⅳ类围岩。砂核了两种关闭规律，推荐关闭规律为：Ts。=10S，Ts=质板岩围岩变形模量：1～2GPa，泊松比：O．32～0．34，30S，Y1z=0．6，Tz=50S；凝聚力：0．2～O．3MPa，内摩擦角：3l。～33。，坚固系数调节保证计算表明．在两台机同时甩全负荷时，：1～2，单位弹性抗力系数K。=7--9MPa／cm；砂岩夹机组

7、最大转速升高为48．47％，小于调节保证允许值薄层板岩变形模量：2～3GPa，泊松比：0．30～0．32，凝60％，蜗壳最大水压力为36．151TI，小于调节保证允收稿日期：2014—07—17作者简介：马文卿(1980一)，女，甘肃会宁人，工程师，主要从事水利水电工程设计。·40·第8期马文卿：赛吾多水电站压力引水发电洞无调压井的设计第50卷许值40．08m，尾水管进口最低水压力3．172m，没有m系统锚杆加固。在此施工方案下：负压。(1)桩号0+032—0+050m隧洞进口段对洞径为8．2m的5种运行工况进行调速器参进

8、口段埋深较浅，采用70cm厚C20钢筋混凝数优化计算及调节系统稳定域计算，结果如表1所土衬砌，衬砌内外侧各选配钢筋4,18ram@250mm列。(2)桩号0+050～0+150m洞段采用50cm厚C20混凝土衬砌。衬砌内外侧按表1调速器参数优化及调节系统稳定域计算结果构造要求配筋，各选配钢筋4,18ra