【正文】 水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范 Specification for design of surge chamber of hydropowerstation 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(mén)：電力工業(yè)部華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 批準(zhǔn)部門(mén)：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(guò)，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(wèn)題和意見(jiàn)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(yǔ)、符號(hào) 3調(diào)壓室的設(shè)置條件及位置選擇 4調(diào)壓室的基本布置方式、基本類(lèi)型及選擇 5調(diào)壓室的水力計(jì)算及基本尺寸的確定 6抽水蓄能電站調(diào)壓室的設(shè)計(jì) 7調(diào)壓室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)造、觀(guān)測(cè)及運(yùn)行要求 附錄 A壓力水道水頭損失計(jì)算公式 附錄 B調(diào)壓室的涌波計(jì)算公式 附錄 C抽水蓄能電站水泵工況斷電、導(dǎo)葉拒動(dòng)時(shí)的調(diào)壓室 涌波計(jì)算方法 本規(guī)范用詞規(guī)定 附加說(shuō)明 1總則 水電站調(diào)壓室是壓力水道系統(tǒng)中一項(xiàng)重要建筑物，為體現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極慎重地采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一調(diào)壓室設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、要求，特制定本規(guī)范。 本規(guī)范適用于大、中型水利水電樞紐工程中常規(guī)水電站和抽水蓄能電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)，小型水電站的調(diào)壓室設(shè)計(jì)可參照?qǐng)?zhí)行。 水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)情況、壓力水道的布置、機(jī)電特性和運(yùn)行條件等資料，經(jīng)綜合論證，做到因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。 水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)除必須遵守本規(guī)范 的規(guī)定外，還應(yīng)符合 SDJ12— 78《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (山區(qū)、丘陵區(qū)部分 )》 (試行 )及補(bǔ)充規(guī)定、 SD134— 84《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》、 SDJ173— 85《水力發(fā)電廠(chǎng)機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》 (試行 )、 DL/T5057— 1996《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 SDJ10— 78《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (試行 )等現(xiàn)行的國(guó)家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定。以上標(biāo)準(zhǔn)將來(lái)如有修改，則執(zhí)行其新版本。 2術(shù)語(yǔ)、符號(hào) 調(diào)壓室 設(shè)置在壓力水道上，具有下列功能的建筑物：①由調(diào)壓室自由水面 (或 氣墊層 )反射水擊波，限制水擊波進(jìn)入壓力引 (尾 )水道，以滿(mǎn)足機(jī)組調(diào) 節(jié)保證的技術(shù)要求；②改善機(jī)組在負(fù)荷變化時(shí)的運(yùn)行條件及供電質(zhì) 量。 上游調(diào)壓室 設(shè)置在水電站廠(chǎng)房上游壓力水道上的調(diào)壓室。 下游調(diào)壓室 設(shè)置在水電站廠(chǎng)房下游壓力水道上的調(diào)壓室。 壓力水道 壓力引水道、壓力管道、壓力尾水道的統(tǒng)稱(chēng)。 壓力引水道 自進(jìn)水口至上游調(diào)壓室之間的壓力水道。 壓力管道 自上游調(diào)壓室至水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口之間的壓力水道。 壓力尾水道 自下游調(diào)壓室至出口之間的壓力水道。 起始水位 機(jī)組負(fù)荷變化以前的調(diào)壓室水 位。 靜水位 機(jī)組引用流量為零時(shí)的調(diào)壓室水位 (即水庫(kù)或下游河床水位 )。 最高涌波 機(jī)組負(fù)荷突然變化時(shí)，調(diào)壓室中相對(duì)于靜水位的最高振幅。 最低涌波 機(jī)組負(fù)荷突然變化時(shí)，調(diào)壓室中相對(duì)于靜水位的最低振幅。 第二振幅 在最高 (或最低 )涌波發(fā)生后，緊接產(chǎn)生的方向相反的最低 (或最高 )振 幅。 設(shè)計(jì)水頭 達(dá)到機(jī)組額定出力所需的最小水頭。 凈水頭 扣去有關(guān)壓力水道損失 (不含蝸殼及尾水管損失 )以后，作用在水輪機(jī) 上的有效水頭。 靜水頭 電站上下游水位差。 吸出高度 水輪機(jī)安裝高程與下游最 低水位的高差。 L— 壓力引水道長(zhǎng)度 LW— 壓力尾水道長(zhǎng)度 A1— 壓力水道斷面面積 A— 調(diào)壓室斷面面積 Ath— 托馬臨界穩(wěn)定斷面面積 Ac— 調(diào)壓室上室斷面面積 Ap— 調(diào)壓室大室斷面面積 As— 調(diào)壓室豎井?dāng)嗝婷娣e Ar— 升管斷面面積 S— 阻抗孔斷面面積 V— 調(diào)壓室大室計(jì)算容積 VB— 上室計(jì)算容積 Vv— 下室計(jì)算容積 Z— 以靜水位為基準(zhǔn)的調(diào)壓室涌波 Zmax— 調(diào)壓室最高涌波 Zmin— 調(diào)壓室最低涌波 Zc— 靜水位距上室底面的高度 Zs— 靜水位距溢流堰頂?shù)母叨? Z0— 不計(jì)壓力水道系統(tǒng)的摩阻，丟棄 (或增加 )全負(fù)荷時(shí)的調(diào)壓室自由振幅 Q— 流量 v— 流速 Hp— 設(shè)計(jì)水頭 H0— 發(fā)電最小靜水頭 Hs— 吸出高度 hf— 沿程摩擦水頭損失 hm— 局部水頭損失 hw0— 壓力引 (或尾 )水道總水頭損失 hwm— 壓力管道總水頭損失 hc— 阻抗孔水頭損失 α — 水頭損失系數(shù) φ — 孔口流量系數(shù) m— 堰頂流量系數(shù) Tw— 壓力水道水流慣性時(shí)間常數(shù) Ta— 機(jī)組加速時(shí)間常數(shù) Ts— 水輪機(jī)導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間。 3調(diào)壓室的設(shè)置條件及位置選擇 設(shè)置調(diào)壓室的必要性，應(yīng)在機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算和運(yùn)行條件分析的基礎(chǔ)上，考慮 水電站在電力系統(tǒng)中的作用、地形、地質(zhì)、壓力水道布置等因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 ，可按式 (－ 1)作初步判別： Tw＞［ Tw］ (－ 1) 式中 Tw— 壓力水道中水流慣性時(shí)間常數(shù)， s； Li— 壓力水道及蝸殼和尾水管 (無(wú)下游調(diào)壓室時(shí)應(yīng)包括壓力尾水道 )各分段的長(zhǎng)度， m； ① — 調(diào)速性能好的區(qū)域，適用于占電力系統(tǒng)比重較大或孤立運(yùn)行的電站； ② — 調(diào)速性能較好的區(qū)域，適用于占電力系統(tǒng)比重較小的電站； ③ — 調(diào)速性能很差的區(qū)域，不適用于大、中型電 站 圖 、 Ta與調(diào)速性能關(guān)系圖 vi— 各分段內(nèi)相應(yīng)的流速， m/s； g— 重力加速度， m/s2； Hp— 設(shè)計(jì)水頭， m； ［ Tw］ — Tw的允許值，一般取 2～ 4s。 ［ Tw］的取值隨電站在電力系統(tǒng)中的作用而異，當(dāng)水電站作孤立運(yùn)行，或機(jī)組容量在電力系統(tǒng)中所占的比重超過(guò) 50%時(shí)，宜用小值，當(dāng)比重小于 10%～ 20%時(shí)可取大值。 在有機(jī)電資料時(shí)，可按圖 ，由 Tw、 Ta與調(diào)速性能關(guān)系進(jìn)行判斷。機(jī)組加速時(shí)間常數(shù) Ta按下式計(jì)算： (－ 2) 式中 GD2— 機(jī)組的飛輪力矩， kg m2； N— 機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速， r/min； P— 機(jī)組的額定出力， W。 ，以尾水管內(nèi)不產(chǎn)生液柱分離為前提，其必要性可按式 (－1)作初步判斷： (－ 1) 式中 Lw— 壓力尾水道的長(zhǎng)度， m； Ts— 水輪機(jī)導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間， s； vw0— 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)壓力尾水道中的流速， m/s； vwj— 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪后尾水管入口處的流速， m/s Hs— 吸出高度， m； ? — 機(jī)組安裝高程， m。 最終通過(guò)調(diào)節(jié)保證計(jì)算，當(dāng)機(jī)組丟棄全負(fù)荷時(shí)，尾 水管內(nèi)的最大真空度不宜大于 8m水柱。高海拔地區(qū)應(yīng)作高程修正： (－ 2) 式中 Hv— 尾水管內(nèi)的絕對(duì)壓力水頭， m； Δ H— 尾水管入口處的水擊值， m； ? — 考慮最大水擊真空與流速水頭真空最大值之間相位差的系數(shù)，對(duì)于末相水擊 ? ＝ ，對(duì)于第一相水擊 ? ＝ 。 調(diào)壓室的位置宜靠近廠(chǎng)房，并結(jié)合地形、地質(zhì)、壓力水道布置等因素進(jìn)行 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定。 。 進(jìn)行調(diào)壓