《56971水电站调压室设计规范 标准 DL T 5058-1996.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《56971水电站调压室设计规范 标准 DL T 5058-1996.pdf（44页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、中华 人 民共和 国 电 力行业 标 准 水电站调压室设计规范 S p e c if ic a t i o n s f o r d e s ig n o f s u r g e c h a mb e r o f h y d r o p o we r s t a t io n s D L / T 5 0 5 8 - 1 9 9 6 主编部门:电 力工业部华东勘测设计研究院 批准部门:中华人民共和国电力工业部 施行 日 期 :1 9 9 7 年 5 月 1日 1 1 2 8 7 卜矛 y 水 电 息综 合 设 计 中华人民共和 国电力工业部 关于发布 水电站调压室设计规范 电力行业标准的通知 电技
2、 1 9 9 6 7 3 3 号 各电管局，各省、自治区、直辖市电力局，水电水利规划设计总院，各有关单位: 水电站调压室设计规范 电力行业标准， 经审查通过， 批准为推荐性标准， 现予发布。 其编号为:D L / T 5 0 5 8 -1 9 9 6 该标准自1 9 9 7年 5 月 1日起实施。 请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计总院， 并抄送部标准化领导小组办公室。 1 9 9 6 年 1 0 月 3 1日 DL / T 5 0 5 8 - 1 9 9 61 1 2 9 目次 1 总则 ” ” ” 1 1 3 0 2 术语、符号 1 1 3 0 3 调压室的设置条件及位置选择 1 1
3、 3 2 4 调压室的基本布置方式、基本类型及选择 1 1 3 4 5 调压室的水力计算及基本尺寸的确定 1 1 3 5 6 抽水蓄能电站调压室的 设计 1 1 3 7 7 调压室的结构设计、构造、观测及运行要求 。 1 1 3 8 附录 A 压力水道水头损失计算公式 . . . . . . . 1 1 3 9 附录 B 调压室的涌波计算公式 ， . . . . . . . . . . . 1 1 4 4 附录C 抽水蓄能电站水泵工况断电、导叶拒动时的调压室涌波计算方法 1 1 5 3 本规范用词规定 1 1 5 9 附加说明 。 。 。 。 1 1 5 9 条文说明 ， 1 1 6 0 1
4、1 3 0 水利水电卷 。练合设计 1 总则 1 . 0 . 1 水电 站调压室是压力水道系统中一项重要建筑物，为体现国家现行的技术经济政 策， 积极慎重地采用国内外先进技术和经验， 统一调压室设计的标准、 要求， 特制定本规范。 1 . 0 . 2 本规范适用于大、中型水利水电枢纽工程中常规水电站和抽水蓄能电站调压室设 计，小型水电站的调压室设计可参照执行。 1 . 0 . 3 水电站调压室设计应根据地形、地质情况、压力水道的布置、 机电特性和运行条件 等资料，经综合论证，做到因地制宜、经济合理、安全可靠。 1 . 0 . 4 水电站调压室设计除必须遵守本规范的规定外， 还应符合S D J
5、1 2 -7 8 水利水电枢 纽工程等级划分及设计标准 ( 山区、 丘陵区 部分) ( 试行) 及补充 规定、 S D 1 3 4 -8 4 水工 隧洞设计规范 、S D J 1 7 3 -8 5 水力发电厂机电设计技术规范( 试行) 、D L / T5 0 5 7 -1 9 9 6 ( 水工混凝土结构设计规范 、 S D J 1 0 -7 8 水工建筑物抗震设计规范( 试行)等现行的国 家、行业有关标准与规定。以上标准将来如有修改，则执行其新版本。 2 术语、 符号 2 . 0 . 1 名词术语 调压室 上游调压室 下游调压室 压力水道 压力 引水道 压力管道 压 力尾水道 起 始水位 静水
6、位 最高涌波 最低涌波 第二振幅 设计水头 净水头 设置在压力水道上，具有下列功能的建筑物:由调压室自由水面 ( 或 气垫层)反射水击波，限制水击波进入压力引 ( 尾)水道，以满足机组 调节保证的技术要求; 改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质量 设置在水电站厂房上游压力水道上的调压室 设置在水电站厂房下游压力水道上的调压室。 压力引水道、压力管道、压力尾水道的统称 自进水口至上游调压室之间的压力水道。 自 上游调压室至水轮机蜗壳进口之间的压力水道。 自下游调压室至出口之间的压力水道。 机组负荷变化以前的调压室水位。 机组引用流量为零时的调压室水位 ( 即水库或下游河床水位) 机组负荷突然变
7、化时，调压室中相对于静水位的最高振幅。 机组负荷突然变化时，调压室中相对于静水位的最低振幅。 在最高( 或最低) 涌波发生后， 紧接产生的方向相反的最低( 或最高) 振幅。 达到机组额定出力所需的最小水头。 扣去有关压力水道损失 ( 不含蜗壳及尾水管损失)以后，作用在水轮机 DL / T 5 0 5 8 -1 9 9 6 1 1 3 1 上的有效水头。 静水头电站上下游水位差。 吸出高度水轮机安装高程与下游最低水位的高差。 2 . 0 . 2 基本符号 L 压力引水道长度 L w 压力尾水道长度 A , 压力水道断面面积 A调压室断面面积 A,n 托马临界稳定断面面积 A调压室上室断面面积 A
8、 , 调压室大室断面面积 A a 调压室竖井断面面积 A , 升管断面面积 S 阻抗孔断面面积 V调压室大室计算容积 V B 一 一上室计算容积 V下室计算容积 Z 以静水位为基准的调压室涌波 Z m . -调压室最高涌波 Z m-调压室最低涌波 Z 静水位距上室底面的高度 25 静水位距溢流堰顶的高度 2， 不计压力水道系统的摩阻，丢弃 ( 或增加)全负荷时的调压室自由振幅 Q流量 v 流速 H 。 设计水头 Ho 发电最小静水头 H 吸出高度 h , -一沿程摩擦水头损失 h m 局部水头损失 h - 压力引 ( 或尾)水道总水头损失 h, 压力管道总水头损失 h阻抗孔水头损失 a 水头损
9、失系数 g孔口流量系数 ，堰顶流量系数 T 压力水道水流惯性时间常数 1 1 3 2 水 利 水 电 息综 合 设 计 T . 机组加速时间常数 T , 水轮机导叶关闭时间 3 调压室的设置条件及位置选择 3 . 1 调压室的设I条件 3 . 1 . 1 设置调压室的必要性， 应在机组调节保证计算和运行条件分析的基础上， 考虑水电 站在电 力系 统中的 作用、 地形、 地质、压力水 道布置等因素， 进行技术经济比 较后确定。 3 . 1 . 2 设置上游调压室的条件，可按式 ( 3 . 1 . 2 - 1 )作初步判别: T w T Tw EL;v 式中T w 压力水道中水流惯性时间常数，g
10、Hs ; ( 3 . 1 . 2 - 1 ) L ; 压力水道及蜗壳和尾水管 ( 无下游调压室时应包括压力尾水道)各分段的长 度 ，m; 。各分段内相应的流速，m / s ; g 重力加速度， m/s; H , 设计水头， m ; T w - T ， 的允许值，一般取 2 -4 s . 仁 T 司 的取值随电站在电力系统中的作用而异， 当水电站作孤立运行， 或机组容量在电 力系统中所占的比重超过 5 0 %时，宜用小值;当比重小于 1 0 0 0 2 0 %时可取大值。 在有机电资料时， 可按图3 . 1 . 2 ，由T , T 。 与调速性能关系进行判断。机组加速时间 常数T。 按下式计算:
11、 G D N 3 6 5 尸 ( 3 . 1 . 2 - 2 ) 式中 G D 机组的飞轮力矩， k g “ m z ; N机组的额定转速，r / mi n ; 尸机组的额定出力，W, 3 . 1 . 3 设置下游调压室的条件，以尾水管内不产生液柱分离为前提，其必要性可按式 ( 3 . 1 . 3 - 1 )作初步判断: H 一 吩馆 L - 5 -T - I 。 - v. o 式中L压力尾水道的长度，m; 里 90 0 ( 3 . 1 . 3 - 1 ) T , 水轮机导叶关闭时间，5 ; v. ;- 稳定运行时压力尾水道中的流速，m/ s ; 水轮机转轮后尾水管入口处的流速，。/ : ;
12、DL / T5 0 5 8 - 1 9 9 611 3 3 8 9 1 0 1 5 20 兀 图3 . 1 . 2 T . , T 。 与调速性能关系图 一调速性 能好 的区域 。适用于 占电 力系统 比重较大或 孤立 运行的 电站 . 一调 速性 能较好 的区域 ，适用于 占电力 系统 比 重 较小 的电站 冬 一调速性能很差的区域， 不适用于大、中型电站 H, 吸出高度，m; 0机组安装高程，mo 最终通过调节保证计算， 当机组丢弃全负荷时， 尾水管内的最大真空度不宜大于8 m水 高海拔地区应作高程修正: H_ A H 一 H ， 一 ， 夔 一 8 -0 9 0 0 ( 3 . 1 .
13、3 - 2 ) 式中H. 尾水管内的绝对压力水头，m; O H - 尾水管入口 处的水击值， m ; 0 考虑最大水击真空与流速水头真空最大值之间相位差的系数， 对于末相水击 “ =0 . 5 ，对于第一相水击0 =1。 。 3 . 2 调 压室 的位 置 迭 择 3 . 2 . 1 调压室的 位置宜靠近厂房， 并结合地形、 地质、 压 力水 道布置等因素 进行技术经济 分析比较后确定。 3 . 2 . 2 调压室位置宜设在地下 3 . 2 . 3 进行调压室位置选择时宜避开不利的地质条件， 以 减轻电站 运行 后渗水对围岩 及边 坡稳定的不利影响。 11 3 4水 利 水 电 息 综 合 设
14、 计 3 . 2 . 4 由于扩建电站或电站运行条件改变等原因， 必须增设副调压室时， 其位置宜靠近主 调压室 。 4 调压室的基本布置方式、基本类型及选择 4 . 0 . 1 水电站调压室的基本布置方式有， ( 1 ) 上游调压室 图4 . 0 . 1 ( a ) ; ( 2 ) 下游调压室 仁 图4 . 0 . 1 ( b ) ; ( 3 ) 上、下游双调压室系统 图4 . 0 . 1( ( 4 ) 上游双调压室系统 仁 图4 . 0 . 1 ( d ) o 若有特殊需要亦可采用其他布置方式. 4 . 0 . 2 调压室的基本类型可分为以下 几种: ( 1 ) 简单式: 包括无连接管与有连
15、接 管二种型式， 连接管的断面面积 S应不小 于调压室处压力水道断面面积 A, 图 4 . 0 . 2 ( a ) , ( b ) ; ( 2 ) 阻抗式: 阻抗孔口断面面积应小 于调压 室处压力水 道断面面积 图4 . 0 . 2 ( c ) , ( d ) ; ( 3 ) 水室式:由竖井和上室、下室共 同 或分别 组成 图4 . 0 . 2 ( e ) , ( f ) ; ( 4 ) 溢流式: 设溢流堰泄水 图4 . 0 . 2 ( 9 ) ; ( 5 ) 差动式:由带溢流堰的升管、大 室与 阻抗孔 组成 图4 . 0 . 2 ( h ) , ( i ) ; ( 6 ) 气垫式: 水面气压
16、大于大气压力 图4 . 0 . 2 ( j ) o 4 . 0 . 3 根据工程实际情况，亦可取两种 或两种以上基本类型调压室的特点， 组合 成混合型调压室。 4 . 0 . 4 调压室的选型应根据水电站的工 作特点， 结合地形、 地质条件， 全面地分 析各类调压室的优缺点及适用条件， 进行 技术经济比较后确定。 调压室选型的基本 原则为 : 图 4 . 0 . 1 调压室的基本布置方式 ( e ) 上游 调压 室;( 6 )下游调 压室 ， ( c ) 上、下游双 调压室 ; (d ) 上游双 调压室 1 一 压力引 水道 ;2 一上 游调 压室 ; 3 一压 力管道 ， 4 一下游调压室;
17、5 一压力尾水道 6 一 主调压室 :7 一副调 压室 DL / T 5 0 5 8 - 1 9 9 61 13 5 几 L - 几 E l 一一一 ( b ) ( c ) ( d ) : 75 4 立 图4。 2 调压室的基本类型 ( a )、( b )简单式:( e ) , ( d )阻杭式;( e ) . ( f )水室式( g 溢流式.( b ) , ( i)差动式。( j )气垫式 1 一连接管;2 -阻杭孔;3 一上室4 -竖井;5 一下室;6 -储水室 7 - 溢流堰 ;8 一升管 ;9 一 大室 ;1 。 一 压缩空气 ( 1 )能有效地反射由压力管道传来的水击波; ( 2 )
18、 在无限小负荷变化时， 能保持稳定; ( 3 )大负荷变化时，水面振幅小，波动衰减快; ( 4 )在正常运转时，经过调压室与压力水道连接处的水头损失较小; ( 5 )结构简单，经济合理 ，施工方便。 5 调压室的水力计算及基本尺寸的确定 5 . 1 调压室的稳定断面面积 5 . 1 . 1 上游调压室的稳定断面面积按托马 ( T h o m a )准则计算并乘以系数x决定 LA , A = 人 A, n= 入 2 gj a+ 之 ( H, 一 h。一 3 h -) 、乙K 式中 Ab 托马临界稳定断面面积， m2; L 压力引水道长度，m; A, 压力引水道断面面积，m 2 ; Ha 发电 最
19、小静水头， m ; 1 1 3 6 水 年 水 电 息综 合 设 计 a 自水库至调压室水头损失系数， a =ho / 铲， ( 包括局部水头损失与沿程摩擦水 头损失，见附录 A) , s / m;在无连接管时用a 代替 v 压 力引水道流速 ，m/ s ; h o 压力引水道水头损失，m; h ,压力管道水头损失，m; K系数，一般可采用1 . 0 -1 . 1 ;选用 K 6 . 0 . 1 0 抽水蓄能电站调压室的结构设计、构造、观测及运行要求可按照常规水电站调压 室考虑 。 7 调压室的结构设计 、构造、观测及运行要求 7 . 0 . 1 调压室宜采用锚杆钢筋网混凝土或钢筋混凝土衬砌
20、7 . 0 . 2 设在完整、 坚硬、 渗透性小的围岩中的调压室，当室壁至厂房或边坡的最小距离满 足稳定及渗透坡降要求时，可采用锚杆喷混凝土支护。在顶部及交岔口处应进行衬砌或采 取其他有效的加固措施。 7 . 0 . 3 调压室结构所承受的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。 ( 1 ) 基本荷载: 包括围岩压力、 设计情况下的内水压力、 稳定渗流情况下的外水压力及 衬砌自重、设备重量、风荷载 ( 地面塔式结构)等。 ( 2 ) 特殊荷载: 包括校核水位时的内 水压 力、 外水压力、 温度作用、 灌浆压力及地震荷 载等。 差动式调压室升管的水压力应按运行中可能出现的不利工况下大室与升管最大水位差
21、 DL / T 5 0 5 8 - 1 9 9 6 1 1 3 9 计算 。 7 . 0 . 4 计算荷载应根据运行、 施工、 检修不同工况， 分别组合为基本组合和特殊组合两类 在结构计算中应采用各自最不利的组合。其具体配筋计算，按 水工混凝土结构设计规 范 、 水工隧洞设计规范规定采用 7 . 0 . 5 考虑地震设防时， 调压室结构及其附属设备应加强其整体性和刚度等抗震措施， 对 差动式调压室大室内的升管及地面上的塔式结构须进行抗震计算。 7 . 0 . 6 调压室有明显的不对称荷载时， 宜按偏压荷载进行结构计算和稳定分析， 并采取相 应的结构措施。 7 . 0 . 7 作用在衬砌上的外水
22、压力， 应考虑电站运行后的地下水位的变化。 外水压力可采用 调压室计算断面在地下水位线以下的水柱高度乘以相应的折减系数的方法估算。折减系数 可按 水工隧洞设计规范选用。外水压力亦可由渗流场分析来确定 7 . 0 . 8 调压室结构内力可用结构力学法计算， 对于大尺寸、 围岩地质或结构复杂的调压室 宜用有限元法复核 7 . 0 . 9 在调压室中如有升管、闸门槽、通气孔等结构，应注意合理布置，在结构计算中， 应考虑其不利影响，防止应力集中，并采取必要的结构措施。 7 . 0 . 1 0 对于调压室上部及外侧边坡应进行稳定分析及加固处理。 调压室顶部应做好运行安全保护设施。 7 . 0 . 1 1
23、 调压室的围岩应进行固结灌浆加固，防止内水外渗。 调压室附近宜设排水设施、降低地下水位，以利边坡稳定 7 . 0 . 1 2 在寒冷地区的调压室应有防冻设施。 7 . 0 . 1 3 如调压室内设置快降事故闸门，应考虑涌波与闸门的相互不利影响，并采取适当 措施 。 7 . 0 . 1 4 应做好调压室观测设计，以监测调压室工作状态，为电站的安全运行提供必要的 观测资料和积累设计经验 7 . 0 . 1 5 应根据上下游水位、电站运行特性、压力水道和调压室设计状况等因素，提出调 压室的运行要求和限制条件。 附录A 压力水道水头损失计算公式 A l . 0 . 1 水头损失由沿程摩擦损失与局部损失
24、两部分组成， 沿程损失采用谢才一曼宁公式 计算。 h , =L v 了 R C = 工 R s , R为 水力 半 径， 糙 率。 值 可 参 考 表A 1 。 局 部 水 头 损 失 计 算 通 式 为 h m =$ 局部水头损失系数 宁 值参见表A2 . 1 1 4 0水 利 习 电 息综 合 设 计 表A1 压力 水道 糙率 u值 表 序号水道 表面情况 糙率 平均最大最小 1 岩面无 衬砌 ( 1 ) 采 用光面 爆破 0 . 0 3 00 . 0 3 30 . 0 2 5 ( 2 ) 普 通钻爆 法 0 . 0 3 80 . 0 4 50 . 0 3 0 ( 3 ) 全 断面掘 进机
25、开挖 0 . 01 7 2 钢 棋现浇 混凝 土衬砌 ( 1 ) 技术一般 0 . 0 1 40. 0160 .01 2 ( 2 ) 技 术 良 好 0 . 01 30 . 0 1 40 . 0 1 2 3 岩面喷混 凝土 ( 1 ) 采 用光面姆 破 0 . 0 2 80 . 0 3 00 . 0 2 2 ( 2 ) 采 用普通 钻爆法0 . 0 3 30 . 0 3 70 . 0 2 8 ( 3 ) 全 断面 掘进机开 挖0 . 0 1 9 4 钢管 0 . 0 1 20 . 0 1 30 . 0 1 1 表A z 局 部水 头损 失 系傲f值表 JT- 4 形状水 头损失 系数 E备注
26、1 进水 口 匕 止 ! I 0 . 5 v 为管道 均匀 段之流速 一广 下 0. 2 火 一 一 / 一一 0 . 1 2拦污栅 I 7-“ ( 含 ) 2s m o R - 栅条形状系数，见表A3 5 栅条宽度 b -姗条间距 忱 姗面 倾角 二 过 栅平均 流速 3门槽 - 一一J尸 飞 - ， ， 卜 刃 u 0 . 0 5 - - 0 . 2 0 ( 一般 用 0 . 1 0 ) v 取槽前 后平均 流速 4 一 矩形变 圆 ( 渐 缩) t m- 0 . 0 5 取 渐 变 段 平 均 ， 速v i + v 22 D L / T5 0 5 8 -1 9 9 611 41 续表A
27、Z 召 部位形状水头损 失系数 F备注 5 圆变矩 形 ( 渐缩 )乌 蓦 生 0. 1 0 1 Li1 y Cv 2 v 2 6 圆断面 渐扩大 cD B 二 D, 查 F;I M A l 流速取 仇 7 圆断面 渐缩小 奶 D,二 工 v x 钩毛 一二 知 D, 查 #aM . A 2 流 速取 仍 8圆弧弯道 D BR g 。 . 13 1 + 0. 1 63 2 X R ) Z X ( 9 00 / D -洞 径 R -弯道半 径 B -弯 道转角 9出水 口誉 A , ( 卜 A , 1A i l ; ( 下游渠道较深时取1 ) A , , A 。 为 出 口前 后 断 面 积 。
28、 。 取 出口前流 速 A, 1 0直 角分岔 创 上 乒 0. 10 1 I L 1.5 0 1 1对称 Y形分 岔 v(J 0 . 7 5 无圆锥 管段 笼任 聋 几 0.5 0有 圆 锥 管段 1 1 42 水 利 水 电 息综 合 设 计 续 表 A Z 序号 部位形状水 头损失 系数 E备注 1 2 T ( 卜 )形分岔 誉 分流 见公式 ( A l )一公 式 ( AO 合流 见公式 ( A 5 ) 一公式 ( A8 ) 1 3 蝶阀 - a E十 见表 A 4 表 A 3 栅条形状系数 口 数值表 栅条 形状 下 毫 孟 一 互; ) ) 一)0 a 2 . 4 21 . 8 3
29、 1.6 71 . 0 3 50 . 9 20. 761 . 7 9 表A 4 蝶阀完全开启时，f 与比值t 1 D的关系表 O D 0.100 . 1 50 . 2 00 .25 E0 . 0 5 0 . 1 00 . 1 0 - - 0 . 1 6门 .17- 0 . 240 . 2 5 - 0 . 3 5 在完全开启时，若缺乏有关资料，可近似取 F - 0 . 2 。么 T ( 卜 )形岔管的分流与合流的局部损失计算 ( 见图 A3 ) ( 1 ) 分流时 ( Q l -Q 2 +Q 3 ) 0 . 8 n7 O 6 0 5 HZ 一H, 二s p H， 一H: 二么 04 ( A 1
30、) 一一 -29诸一29 H。一 H一 右 a z 2 9 F z =一 0 . 9 5 ( 1一4 z ) 2 一4 i O I X 1 . 3 c tg 誉 一 。 。上旦 . 4二 卫 卫史) .口1苦，一 望- I 厂一 二三巨 二 o 三 奋曰 /卜 之 厂 口 V/1 二 二巨 二 乙丫 /卜i s 0种 . 曰 巴曰 / /叼 /卜长 /区卜 鉴 匕 二 刀/ 之/ /、气 1 二二. 户 刀 刀 刁! 尸户奋 厂 丫 r/ /巨 网 岁 /少 碑 尸团 爪翻夕 / 又 欢尸 / /1 5 _C日三J 翩 尸 之l匕氖 _ 到 曰 习 乡 夕尸/尸一 沪尹 尸 ;户丁 圈 乡乙岁
31、奋分 沪一一一一 一尸一 1 3 15202 5 3 03. 5 4. 0 / 7 rz / D X 卜 。. 9 ) 图A1 逐渐扩大的损失系数f . 值 ( 0 DL / T5 0 5 8 -1 9 9 61 1 4 3 _. 1)0 _ 一u . 4 1 1一 下 c t g - l 1一 g 2 1 g 2 、w ( A2 ) e 3 =一 0 . 5 8 q 鑫 + 0 . 2 6 q : 一 0 . 0 3 ( A3 ) S 32 一 ( 1 一 。 2 ) 。 . 9 2 + q 2 一 。 . 4 I 1 +1 ) c t g 冬一 。 . 7 2 1 气、w一 J + 。:(
32、1. 3ctg 各 一+ 0. 40. 4乖 牙 0. 15G)02 (1 一存 一 ( A4 ) 式中H H2 , H3 断面 1 一1 , 2 -2 , 3 -3 处的总水头; v断面 1 一1 的平均流速; 0 主管与支管的交角; 0 支管与主管的断面面积比; p -p =r / D, D为主管直径，r 为支管与主管连接处的修圆半径; q 2 -q 2 =Qs / Q , , Q : 为支管流量， Q ; 为分流前的主管流量， 在分流时规 定? 2 0 . 乱 0 4 5厅 尸 一尺 尸I 180 “ 乡 尸 一 二一I e t a o00 1 时按下式计算 ( 1 + x Z ， 二
33、) 一1 n ( 1+X Z -) =( 1 +A h -) 一1 n ( 1 一 A k o ) ( 1 l Z ， 二 一1 ) +I n ( x J Z - , 一 1 ) 一 I n ( X h , 。一 1 )一 ( 3 h w o+ 1 ) ， ， _2 g A .( h w 0 土 h o ) LAM ( B 5 ) 式中 h , o 全部流量通过阻抗孔时的水头损失。 图B 3为C a l a m e - G a d e n计算阻抗调压室瞬时丢弃全负荷时最高涌波计算图， 图中计算 用值分别为 Z . 压力水道系统的摩阻为零丢弃全负荷时的自由振幅， Z 。 二 丢弃全负荷时的最高涌
34、波; Y m 阻抗孔下部的瞬时压力上升值。 _ Q 。 L A 乙 呀= - 丁 产 - 矛 n v gA , 图B 3 中R区为阻抗孔下部的瞬时上升压力超过最高涌波水位压力的区域，表示阻抗 孔尺寸过小;M区为阻抗孔下部瞬时上升压力低于最高涌波水位压力的区域， 表示阻抗孔 尺寸偏大; S S 线为两 者的分界线， 阻抗孔尺寸最合适。 用此图亦可估算阻抗孔尺寸。 B2 . 3 增加负荷时的最低涌波计算 当阻抗孔尺寸满足公式 低涌波值 : h .o X . -m h 一( 1 - m ) 2 ( 即最合适的尺寸) 时， 可按下式近似地计算最 2_ 、_ /_nl，1加，) _ _ 夭 一 吧= 1
35、 + 1 ,/ 0 . 5 一0 . 2 7 5 / m +呼一 0 9 1 X ( 1 一m ) I 1一万 二 不0 2 ( B 6 ) hb1 ， 口 “U “ “， ”协“ ) ” 一一、0 . 6 5 E 0 “ 1、 一 式中符号意义同前 图B 4 为阻抗调压室突然增加负荷时 ( 负荷由零突增至 1 0 0 %)的最低涌波计算图。当 负荷由 5 0 %增至 1 0 0 %时的最低涌波亦可用差动式调压室增荷计算图 ( 图B 9 ) , B 3 水室式和滋流式调压室 B 3 . 1 丢弃负 荷时上室容 积与 涌波的初 步计算 ( 1 )无溢流堰时上室容积及最高涌波按下式计算 : 1 1
36、 4 8水 利 水 电 息妹 合 设 计 N8 ， - 1 6 二 习 Y , = 1 5 口二 m = 1 .4 匡 瓦1 少 Y = 1 . 口二 P = 1 口 髯 1 巨2一 L .=1 仁工 二 Y - . 厂厂 1 . 句.1 h - 1 Z . 图B 4 阻抗式调压室最低涌波计算图 z cx 邓 - 气) 凡 I . 2 X- ， / 。z cx _ - , 门 一L l + Ee - . J / L 1 一 E - l i 一 e -) J ( B7 ) L A l v o 一g A , h z o L A, v o =g A h -=; _ A , - A 孟hw0 - X
37、式中Zc自静水位至上室底面距离; A , 竖井的断面面积; A , 上室断面面积。 图 B 5为公式 ( B 7 )的计算图， 根据已知上室断面面积 A 求出最高涌波水位Z -，或 者定出 z 、 二 值反求出上室的断面面积 A - 如果上室底部与上游计算静水位在同一高程( 或不计Z 。 段竖井高度时) ， 可按下式近似 D L / T5 0 5 8 -1 9 9 61 1 4 9 司褚 1% 图B 5 无溢流堰的上室最高涌波计算图 计算上室的容积V B : V B 一 L A ,valn2x h - ( 卜hh- oZ m., ( B8 ) ( 2 ) 有溢流堰时上室的容积和涌波计算: 设溢
38、流堰顶在上游静水位以上的距离为 Z - 溢流堰顶通过最大流量Q ， 时的水层厚度为 h ， 如 图B 6 所示，则丢弃负荷时的最高涌波为 2 ，二= 2 ，一 a * 一 Q) 、刀 L Li I 图B 6 有溢流堰时上室示意图 1 1 5 0 水 利 水 电 息练 合 设 计 Q v =。 Q。 =y v o A ( B9 ) 式中二 溢流堰的流量系数，与堰顶的形式有关; B -堰顶长度; y 竖井水位升到溢流堰顶时压力水道内的流速减小率。 丢弃全负荷时， 在Z ,_ 已知的情况下， 假定竖井与上室之间的连接孔为单向排水孔， 在 水位升高时不起作用，经堰顶流至上室的水量必须的容积按下式计算:
39、 V H = g 0 0 2 In l 勺 又 二 下 y 不面 - lx - . - X . I,+ I X ,. I - 0 . 1 5 1X - . - X .1 e. J X 。 一 _Z .h - ( B1 0 ) 式中符号意义同前。 如所采用的上室容积比所计算的 V B 值小， 则上室应 设外部泄水道， 使多余的水量沿斜坡向下游排泄， 开始泄 流流量按逐步积分法求得。 如果不设上部储水室， 令溢出 堰顶的水量全部泄走，则泄水道的断面过水流量应按Q y 值进行设计，Q y =,y Q o . B 3 . 2 增加负荷时下室容积的初步计算 计算下室容积时， 一般先定出最低涌波Z 。 值
40、， 则在 增荷前运行水位至最低下降水位之间的容积由下式 计算: 最低静水位 增 荷前 运 行 水位 最低下降水 位 护 图B 7 下室位置示意图 口而 ! l爪 日 l 佩陌 印 吓 ) 叨而 日 U i 佩队 日 丙 (阴叭网 汗 n 、入 因叨炭 仄 灭 阅 饭叉口日 尸 嗯o a 召国困困区巨 I爪补 因园曰吕匡巨匡巨日曰 oos 0. 1 0 0. 1 5 020 0 . 2 5 030 0 3 5 0 . 4 0 0. 4 5 OM 0 . 5 5 0 . 6 0 图B S 确定调压室下室容积计算曲线 DL / T 5 0 5 8 -1 9 9 61 1 51 1 _ 二_ ， I
41、/ X . l t 下 _ _ 1 烹 1 令=言In陈 全 鲤一气 I 二 长兰鳖兰 X斗笼竺 一 。I A - ; . - M -1 / _ _/ 一I I L一I V A m . 一 1 V x m, t m 1 ( 13 1 1 ) 则下室容积V .L A , v a g h . o 式中符号意义同前，图B 8 为 : ， 计算曲线。 为保证增荷时压力管道内不进入空气，下室容积须较计算值为大，即下室底部应在最 低涌波水位之下，留有余地，如图B 7 所示。 B 4 差 动 式 调 压 室 B 4 . 1 阻抗孔面积与增加负荷时的 最低涌波 计算 阻抗孔的面积， 一般按增加负荷的要求决定，
42、即假定升管水位下降到最低水位 Z 。时， 大室水位和压力水道的流量均未发生变化，大室流入升管的流量为Qo -M , Q 。 计算阻抗孔 面积 Sa : 一 魂 0 Q z2g“V h woA % ( 131 2 ) 式中 fk 水自 大室流入升管 0 . 8 计算) ; V x 水自大室流人升管 ( 或压力水道)时的孔口流量系数 ( 初步计算时可按9A + = ( 或压力水道)时的孔口阻抗损失相对值，按下式采用: Xm 。 一m 2 一 ( 1一m ) 在阻抗孔尺寸满足上述条件时，最低涌波计算公式如下: 二 一 。 一 1 + (1/ 0 . 5e: 一 。 2 75 、+ 替一 。 。卜(卜
43、m ) ( 卜撮平 I(B 1 3) X- ; Z里 刀 * 。 ，土 resesesesesesL 了了了了. 几J LA,v o g ( A , +A, ) h A , / ( A +A , ) 2 1 - 普 ( 卜m ) 式中A升管断面面积; A , 大室断面面积。 图B 9 为负荷自5 0 %急 增至1 0 0 % 时的最低涌波计算图， R区为负荷增加后升管最低下 降水位低于大室最终水位，表示阻抗孔面积过小;M 区表示阻抗孔面积过大，升管最初下 降水位高于大室最低水位。S S 线为两者分界线， h T 习， T . 取 2 -4 s ， 作为设置上游调压室的初步判别 条件是可 行的。 长湖电 站机组容量