奎屯河十级水电站压力前池设计

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1、规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.2，TotalNo.182奎屯河十级水电站压力前池设计何江涛(新疆电力设计院，新疆乌鲁木齐830000)摘要:压力前池作为水电站有效运行的重要建筑物之一，其设计的合理与否对水电站安全有着直接影响。以奎屯河十级水电站为研究对象，首先对压力前池进行了系统的叙述，随后通过方案比选获得了适宜的压力前池设计方案，并对其相关参数与主要的结构设计作出分析。图2幅。关键词:水电站;压力前池;设计;方案比选1概述2工程概况1.1压力前池介绍奎屯河十级水电站是1座引水式水电站，电站压力前池是设置在水电站引水渠与压力管

2、之间自奎屯河总干渠5+934桩号处引水，发电后尾水的连接建筑，在小型水电站中极为常见。通过压力渠投总干渠7+950处，设计水头24.9m，设计保前池不仅可以增强水电站发电水流的压力，提升发证率80%，设计流量26.4m3/s，装机容量3×电效果，还可以有效隔绝出水流中携带的各类杂1850kW，年发电量2029万kW·h。物，避免其进入发电机，造成安全事故，同时也可奎屯河位于东经84°44'～84°50'，北纬44°10'以有效降低水流流动时的波动。总的来说，压力前～44°51'之间，发源于依连哈比尔尕山的西段，属池极大地便利了发电站的发电准备工作。

3、高山融冰、融雪及降雨补给类型的内陆河流，河道1.2压力前池的构成全长320km。根据奎屯河新渠首站径流资料分析，(1)前室与进水室。前室是位于渠道与进水3多年平均流量19.5m/s，多年平均径流总量6.17室之间的建筑构造物，有一定的水流调节作用，避3亿m，径流年际变化不大，年内分配不均，径流免因前室空间的突然增大而引起水流流速的激增出主要集中在6～8月，枯水期在2～4月。此外，奎现漩涡。进水室是前室后方具有一定宽度与深度的屯河属于多泥沙河流，泥沙来源主要是流域内水流空间(大于渠道宽、深)，有一定的蓄水功能。对河道的冲蚀及季节性积雪融化和降水汇流过

4、程中(2)压力墙。位于压力前池的进水口，是1对汇流面的侵蚀。根据分析，悬移质年均含沙量堵闸墙，有一定的拦截效果。31.187kg/m，多年平均输沙量77.62万t。鉴于(3)泄水建筑。目前常用的是侧堰与虹吸式此，该水电站需同时考虑前池的排冰与排沙效果，泄水道，两者各有一定的优缺点，需依据实际情况进行选择。压力前池的设计也就显得尤为重要。(4)排冰、排沙、排污建筑。这些建筑物主3设计方案比选要是针对水流中携带的冰凌、泥沙、污物等会危害发电安全的杂物设置，具体设置需依据当地环境状依据奎屯河十级水电站周边地质环境资料，针况予以决定。对其压力前池拟定了2种

5、设计方案。(1)方案1。压力前池正面引水发电，侧面溢流、排沙、排冰(见图1)。正面设置闸门进行引收稿日期:2014－12－26水，井水室结构简单，施工方便，同时前池的侧墙作者简介:何江涛(1980－)，男，工程师，主要从事水利水电工程建设与设计工作。可兼做溢流堰，能有效减少前池的长度。不足:引E-mail:469250167@qq.com水闸门冬季的开关极为不便;止水效果有限，当电·26·小水电2015年第2期(总第182期)规划设计站不发电时，断流会由于止水的不严而不彻底;通算，方案1大致需花费255万元。过侧墙进行排沙作业效果不佳。成本估算:通

6、过计图1方案1压力前池结构示意(2)方案2。压力前池正面溢流、排沙、排沙，应用效果极佳。不足:进水口采用虹吸式，其冰，侧面引水发电(见图2)。进水口采用虹吸式施工极为繁琐，施工周期较长。成本估算:通过计进水，不仅避免了冬季运行不便现象的出现，还可算，方案2大致需花费162万元。有效彻底地进行断流作业，同时采用正面排冰、排图2方案2压力前池结构示意通过对经济效益、施工技术、施工周期等多种引水渠水位相同，经测算为638m。因素的综合比较分析，最终选择了方案2。(2)最高水位确定。以电站突然甩全部负荷时的最大涌波高度为准:4相关参数计算与结构设计Qnξn

7、=(1)4.1水力计算CnBn(1)正常水位确定。以设计流量为标准，由于式中，ξn为涌波高度(m);Qn为行进波流量该电站压力前池为非自动调节渠道，故前池水位同的变化量(m3);C为波速(m/s);B为过水断nn·27·规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.2，TotalNo.182面在半波处的顶宽(m)。从8m逐渐扩展到12m。为确保冰凌可快速通过此经过测算，电站突然甩全部负荷时压力前池最段进入排冰闸，连接段底部采用1∶1的坡度将水廊高水位为642m。道与渐变段连接。(3)最低水位确定。最低水位应为枯水期正(4)排冰闸。为确保排冰闸

8、在各种条件下均常发电所需的最小流量，此时水位必须达到进水口可有效工作，其进出口轴线同渠道轴线相重合并使最小的淹没深度要求。