[實用新型]復阻抗式水電站調壓室結構

無效

• 申請號: 200720091525.6
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN201099853Y
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 馬躍先;吳昊;雷運華;王君勤;王利卿;孫素娟
• 申請（專利權）人: 吳昊
• 主分類號: E02B9/02
• 分類號: E02B9/02;E02B9/06;E02B8/06
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司
• 代理人: 張欣棠;張厚山

(一)技術領域

本實用新型涉及水電站過渡過程技術領域，具體為水電站引水發電系統中的調壓室結構。

(二)背景技術

為了改善水擊現象，常在水電站的有壓引水道與壓力管道的銜接處建造調壓室。調壓室利用擴大的斷面和自由水面反射水擊波，將有壓引水系統分成兩段：上游段為有壓引水隧洞，調壓室使隧洞基本上避免了水擊壓力的影響；下游段為壓力管道，由于長度縮短，從而降低了壓力管道中的水擊值，改善了機組的運行條件。調壓室的功用可歸納為以下三點：1、反射水擊波。基本上避免(或減小)壓力管道中的水擊波進入有壓引水道。2、縮短壓力管道長度。從而減小壓力管道及廠房過流部分中的水擊壓力。3、改善機組在負荷變化時的運行條件及系統的供電質量。

對調壓室的研究可追溯到歐洲早期學者雷曼(Rateau)、蓋登(Gaden)、福蘭克(Frandk)等對調壓室理論建立所做出的貢獻，其中約翰遜(Johnoson)發明了差動式調壓室。

目前使用的調壓室結構型式有簡單式、阻抗式、水室式、溢流式、差動式和氣墊式，或由這幾種組合而成的混合式調壓室。

阻抗式調壓室是采用較多的一種調壓室型式，由于底部附加阻抗的存在，與簡單式相比，調壓室內水體波動幅度小，衰減快，正常運行時水頭損失小，但對水擊波的反射較差。

阻抗式調壓室阻抗孔的大小，原則上以能充分反射水擊波為宜，否則將不能充分反射水擊波，使引水隧洞受到水擊的影響。但通常存在這樣的問題：一方面，為了充分反射水擊波，需要將阻抗孔設置的大一些，但這使得調壓室內的水位升高值較大，引起有壓引水道及壓力管道的內水壓力設計值增大，從而增加了工程投資；另一方面，為了減小最高涌浪，降低有壓引水道及壓力管道的內水壓力設計值，節省工程投資，則需要將阻抗孔設置的小一些，但這又使得調壓室不能充分反射水擊波。

如果調壓室能在充分反射水擊波的同時，又能有效地降低水位波動幅度，則這樣的調壓室將是十分理想的。

(三)技術內容

鑒于現有阻抗式調壓室存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種既能充分反射水擊波、又能有效減小調壓室內水位波動幅度的復阻抗式水電站調壓室結構。

為了實現上述目的，本實用新型依據了下述的技術方案。復阻抗式水電站調壓室結構，具有阻抗式調壓室結構，即包括井筒及與其相通的引水道，其特征是在井筒內、水位以下至少設有兩個阻抗1。進一步的結構是在井筒內壁上，設有與井筒相連接的上室與下室，并在內壁上、水位以下至少設有兩個阻抗。

又進一步的結構是在井筒與引水管之間設置連接管，其在連接管內至少設有兩個阻抗。更進一步在井筒上部設有溢流堰。

本實用新型的優越之處在于：

1、能充分反射水擊波。通過合理地設置阻抗孔的大小、個數與高程，能夠使水擊波在調壓室處得到充分反射。

2、節省工程投資。引水隧洞與壓力管道的最大內水壓設計值受最高涌浪控制，這一點基本上是所有大流量、長引水隧洞的共有特點。

該種結構型式的調壓室能降夠低最高涌浪水位，抬高最低涌浪水位，減小引水隧洞與壓力管道的最大內水壓設計值，從而節省了引水隧洞與壓力管道的工程投資，若再加上由于調壓室內最高水位的降低與最低水位的抬高所減小的調壓室開挖與襯砌工程量，節省的投資將更為可觀。

3、改善機組負荷變化時的運行條件。能夠有效減小調壓室內的水位波動幅度，使水體波動快速衰減并趨于穩定，在丟棄部分負荷的情況下，避免了機組在水位長時間、大幅度波動的情況下反復進行調節，從而改善機組在負荷發生變化時的運行條件。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型設有復阻抗的簡單式調壓室結構示意圖。

圖2為本實用新型設有復阻抗的水室式調壓室結構示意圖。

圖3為本實用新型設有復阻抗的阻抗式調壓室結構示意圖。

圖4為本實用新型設有復阻抗的溢流式調壓室結構示意圖。

圖中：1阻抗，2連接管，3引水道，4井筒，5水位，6溢流堰，7下室，8上室。

(五)具體實施方式

本實用新型的具體結構請參見附圖1、附圖2、附圖3和附圖4，可根據實際工程需要，采取其中一種結構型式。

圖1為設有復阻抗的簡單式調壓室，即包括井筒4及與其相通的引水道3，其特征是在井筒4內、水位5以下至少設有兩個阻抗1。

圖2為設有復阻抗的水室式調壓室，其特征是在井筒4內壁上，設有與井筒4相連接的上室8與下室7，并在內壁上、水位5以下至少設有兩個阻抗1。