水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范dlt5058-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 起始水位 機(jī)組負(fù)荷變化以前的調(diào)壓室水 位。 吸出高度 水輪機(jī)安裝高程與下游最 低水位的高差。 ，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。 若有特殊需要亦可采用其他布置方式。 對(duì)于上、下游雙調(diào)壓室、上游雙調(diào)壓室、氣墊式調(diào)壓室及其他特殊布置方式的調(diào)壓室穩(wěn)定斷面面積計(jì)算，應(yīng)通過(guò)專門論證確定。 除按 和 的規(guī)定進(jìn)行調(diào)壓室涌波水位計(jì)算外，尚應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的涌波疊加不利工況進(jìn)行復(fù)核，必要時(shí)可合理調(diào)整運(yùn)行方式或修改調(diào)壓室尺寸。 水室式調(diào)壓室上室容積按丟棄負(fù)荷時(shí)的涌水量確定。 ，應(yīng)按最大溢流量進(jìn)行泄水道設(shè)計(jì)。 ，由下列工況計(jì)算確定： (1)上游調(diào)壓室：上庫(kù)校核洪水位，共一調(diào)壓室的所有發(fā)電機(jī)組在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，突然丟棄全部負(fù)荷，導(dǎo)葉緊急關(guān)閉；上庫(kù)正常蓄水位，共一調(diào)壓室的發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)，增至滿負(fù)荷后，在進(jìn)入調(diào)壓室流量最大時(shí)丟棄全部負(fù)荷，導(dǎo)葉緊急關(guān)閉。 抽水蓄能電站調(diào)壓室尺寸的確定與常規(guī)水電站調(diào)壓室基本相同。 (2)特殊荷載：包括校核水位時(shí)的內(nèi)水壓力、外水壓力、溫度作用、灌漿壓力及地震荷載等。外水壓力可采用調(diào)壓室計(jì)算斷面在地下水位線以下的水柱高度乘以相應(yīng)的折減系數(shù)的方法估算。 調(diào)壓室附近宜設(shè)排水設(shè)施、降低地下水位，以利邊坡穩(wěn)定。 表 A1 壓力水道糙率 n值表 序號(hào) 水道表面情況 糙率 n 平均 最大 最小 1 巖面無(wú)襯砌 (1)采用光面爆破 (2)普通鉆爆法 (3)全斷面掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖 2 鋼?，F(xiàn)澆混凝土襯砌 (1)技術(shù)一般 (2)技術(shù)良好 3 巖面噴混凝土 (1)采用光面爆破 (2)采用普通鉆爆法 (3)全斷面掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖 4 鋼管 表 A2 局部水頭損失系數(shù)ξ值表 序 號(hào) 部位 形狀 水頭 損失系數(shù)ξ 備注 1 進(jìn)水口 v為管道均勻段之流速 2 攔污柵 β — 柵條形狀系數(shù)，見(jiàn)表 A3 s— 柵條寬度 b— 柵條間距 a— 柵面傾角 v— 過(guò)柵平均流速 3 門槽 ～ (一般用 ) v取槽前后平均流速 4 矩形變圓 (漸縮 ) v取漸變段平均流速， 5 圓變矩形 (漸縮 ) 流速取 6 圓斷面漸 擴(kuò)大 ξ i 查圖 A1 流速取 v1 7 圓斷面漸 縮小 ξ d 查圖 A2 流速取 v1 8 圓弧彎道 D— 洞徑 R— 彎道半徑 θ — 彎道轉(zhuǎn)角 9 出水口 A A2為出口前后斷面 積。 *調(diào)壓室的涌波計(jì)算，以室中靜水位為準(zhǔn)，向下為正。 圖 B3為 Calame－ Gaden計(jì)算阻抗調(diào)壓室瞬時(shí)丟棄全負(fù)荷時(shí)最高涌波計(jì)算圖，圖中計(jì)算用值分別為 Z0— 壓力水道系統(tǒng)的摩阻為零丟棄全負(fù)荷時(shí)的自由振幅， ； Zmax— 丟棄全負(fù)荷時(shí)的最高涌波； Ym— 阻抗孔下部的瞬時(shí)壓力上升值。 如果上室底部與上游計(jì)算靜水位在同一高程 (或不計(jì) Zc段豎井高度時(shí) )，可按下式近似計(jì)算上 室的容積 VB： (B8) (2)有溢流堰時(shí)上室的容積和涌波計(jì)算： 圖 B5無(wú)溢流堰的上室最高涌波計(jì)算圖 圖 B6有溢流堰時(shí)上室示意圖 設(shè)溢流 堰頂在上游靜水位以上的距離為 Zs，溢流堰頂通過(guò)最大流量 Qy時(shí)的水層厚度為Δ h，如圖 B6所示，則丟棄負(fù)荷時(shí)的最高涌波為 (B9) 式中 m— 溢流堰的流量系數(shù)，與堰頂?shù)男问接嘘P(guān)； B— 堰頂長(zhǎng)度； y— 豎井水位升到溢流堰頂時(shí)壓力水道內(nèi)的流速減小率。 圖 B9為負(fù)荷自 50%急增至 100%時(shí)的最低涌波計(jì)算圖， R區(qū)為負(fù)荷增加后升管最低下降水 位低于大室最終水位，表示阻抗孔面積過(guò)??； M 區(qū)表示阻抗孔面積過(guò)大，升管最初下降水位高于大室最低水位。 m； NR— 額定轉(zhuǎn)速， r/min； MR— 額定轉(zhuǎn)矩， N 圖 C2在 q′ — H′平面上計(jì)算方法的說(shuō)明 (上游調(diào)壓室 ) 然后自 － 2ρ′的特征線，再將 H′ 0， Q′ 0替代式 (C4)中的 H′ z， n－ 1， Q′n－ 1，可求得 Q′ 1，將 Q′ 1替代式 (C5)中的 Q′ n可得： 由 H′ z， 1(＝ Hz， 1/HR)，可得 Hz， 1，即為 t＝μ時(shí)以下庫(kù)水位為基準(zhǔn)面的調(diào)壓室水位，上式也表示是 H′～ q′平面上經(jīng)過(guò) H′軸上截距為 10b ＝ (H′ 0－ k5Q′ 1)的點(diǎn)而坡度 m＝ k5 的直線，該直線與引自 、坡度為－ 2ρ′的直線的交點(diǎn)，即為所求的 C1點(diǎn)。自 A′ A0和坡度為＋ 2ρ′的線相交，交點(diǎn)即為 。 、規(guī)范或其它有關(guān)規(guī)定執(zhí)行的寫法為“應(yīng)按??執(zhí)行”或“應(yīng)符合??要求”，不是非執(zhí)行不可的用詞，采用“可參照”。 產(chǎn)生最大反向流量 Qmax的 B點(diǎn) (見(jiàn)圖 C4)可按下式求得： 圖 C3在 q′ — H′平面上計(jì)算方法的說(shuō)明 (下游調(diào)壓室 ) 圖 C4水泵斷電后水泵流量變化 (C10) 出現(xiàn) 時(shí)刻： 產(chǎn)生飛逸轉(zhuǎn)速時(shí)反向流量 QC的 C點(diǎn)可按下式求得： 出現(xiàn)的時(shí)刻： (C11) 式中 QR、 k1意義同前。 計(jì)算時(shí)，可在 q′～ H′平面上取 H′＝ H′ a， q′＝ q′ 0，作為圖解計(jì)算的起點(diǎn) A0這個(gè)平面上 H′＝ 0表示下庫(kù)水位， H′＝ H′ a為上庫(kù)水位。 (4)調(diào)壓室涌波的基本方程式： (C4) (C5) 式中 k2— 系數(shù)， ； k3— 系數(shù)， ； k4— 系數(shù)， ； k5— 系數(shù)， ； H′ z， n— 無(wú)量綱量， ； Q′ n— 壓力引水道中的流量 Q與額定流量 QR的比值 (無(wú)因次量 )Q′ n＝ Qn/QR； Hz— 以下庫(kù)水位為基準(zhǔn)面的涌波高度； 下標(biāo) n－ 1和 n的意義同前； A1— 壓力引水道斷面面積， m2； 圖 C1符號(hào)說(shuō)明 L— 壓力引水道長(zhǎng)度， m； A— 調(diào)壓室斷面面積， m2； Ha— 上、下庫(kù)的水位差， m； H′ a— 無(wú)量綱量， H′ a＝ Ha/HR； Q0— 水泵斷電前 (t＝ 0)壓力引水道中的抽水流量， m3/s； QR— 壓力引水道中的額定抽水流量， m3/s； Q′ 0— Q0/QR(無(wú)因次量 )； hR— 壓力引水道中按額定流量抽水時(shí)的沿程損失水頭， m； ； C— 謝才系數(shù)， ； h′ R— 無(wú)量綱量， ； n— 糙率系數(shù)； R— 壓力引水道斷面的水力半徑， m； Δ t— 計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)，Δ t＝μ /m， s； μ — 水擊壓力波的往復(fù)時(shí)間，μ＝ 2l/a， s m— 分段數(shù)，取整數(shù)； l— 壓力管道長(zhǎng)度， m。 圖 B10為瞬時(shí)丟棄全負(fù)荷時(shí)最高涌波計(jì)算圖， S區(qū)表示在大室水位上升時(shí)間內(nèi)，升管大部分時(shí)間溢流的范圍，阻抗孔口尺寸較合適； T 區(qū)表示只在棄荷最初升管溢流的區(qū)域，底孔尺寸略偏大； N區(qū)表示在大室水位上升時(shí)間內(nèi)，升管完全不溢流，阻抗孔尺寸過(guò)大。 計(jì)算下室容積時(shí)，一般先定出最低涌波 Zmi
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