[發明專利]一種水電站調壓井

有效

• 申請號: 201410335260.4
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104060591A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 羅俊軍;林建東;廖玉海;高宇;戴盈智
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李發軍

技術領域

本發明涉及一種水電站調壓井。

背景技術

我國水力資源蘊藏總量巨大，但開發程度還不高，開發水平低于發達國家，且地區間開發差異大，東部開發程度高但水力資源不足，西部開發程度低但水力資源富裕。從我國水力資源開發歷史上看，20世紀80年代初受經濟制約只開發了約5％，世紀之交受市場機制推動提高到11％，目前已達31％左右，而美國、日本、法國、巴西等國家的開發程度都高于80％。因此，在常規能源日益枯竭的全球大勢下，我國水力資源的開發還并不過度，應在考慮環境的前提下加大開發力度。

水力資源的開發利用，是通過修建水力發電站，將水力能量轉化成電能。水電行業屬于無污染、可循環再生、投入產出比小、綜合效益大的能源產業，是目前第一大清潔能源，對調整能源結構，減少溫室氣體排放，保護生態環境，促進社會經濟可持續發展都有巨大價值，世界各國都將開發水力資源作為優先發展領域。水力資源作為清潔可再生能源，在我國居于優先開發的地位。

根據河流的地形、地質條件，水能開發方式可分為壩式、引水式和混合式。

壩式水電站是指由河道上的擋水建筑物壅高水位而集中發電水頭的水電站。壩式水電站的引用流量較大，電站的規模也大，水能利用較充分。目前世界上裝機容量超過2 000MW的巨型水電站大都是壩式水電站。此外壩式水電站水庫的綜合利用效益高，可同時滿足防洪、發電、供水等興利要求。但由于工程規模大，水庫淹沒范圍大，遷移人口多，造成壩式水電站的投資大，工期長。

引水式水電站是指在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水管引水到河段下游，集中落差，再經壓力管道引水到水輪機進行發電的水電站。引水式水電站引用流量較小，沒有水庫調節徑流，水量利用率較低，綜合利用價值較差。電站庫容很小，基本無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價較低。

在一個河段上，同時采用高壩和有壓引水管共同集中落差的開發方式稱為混合式開發。 壩集中一部分落差后，再通過有壓引水管集中壩后河段上另一部分落差，形成了電站的總水頭。這種開發方式的水電站稱為混合式水電站 。適用于上游有優良壩址，適宜建庫，而緊接水庫以下河道突然變陡或河流有較大的轉彎。同時兼有壩式和引水式水電站的優點。

水電站水力機組在開機和停機的負荷調節過程中，特別是在事故突然甩負荷情況下，由于輸水系統的水流慣性發生變化，輸水系統管道的壓力也將隨之發生變化。輸水系統管道越長，壓力變化越大。因此，在長輸水系統水電站設計中，為了使壓力管道的壓力變化幅值滿足水電站的安全的需要，通常設置上游調壓井或下游調壓井，或上游、下游同時設置調壓井。

調壓井型式可分為簡單式、阻抗式、差動式三大類（見附圖1、2、3）。調壓井能很好地解決管道的壓力上升和下降，但調壓井的存在會引起輸水系統內水體發生波動。當管道長度和調壓井面積確定后，水體的波動周期也確定了。當輸水系統的管道越長，調壓井的波動周期越長，對機組的穩定運行就越不利。當調壓井水體產生波動后，調壓井水位波動的衰減越快越好。

三種調壓井型式中，對調壓井水位波動衰減效果最好是差動式，其次是如中國專利200610128482.4公開的阻抗式，最不利是簡單式。

發明內容

為了確保機組和水電站安全、可靠運行，并加快調壓井水位波動衰減，本發明旨在提供一種水電站調壓井，該調壓井設置了一種加快調壓井水位波動衰減的新型阻抗孔：單向逆止阻抗孔，可以使調壓井內水位波動快速衰減。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種水電站調壓井，包括調壓室及與其相通的引水管；在所述調壓室內、水位以下設有至少一個自由孔和至少一個阻抗孔；其結構特點是，所述阻抗孔為單向逆止阻抗孔，該單向逆止阻抗孔上裝有限制調壓室內水流通過阻抗孔進入引水管內或限制引水管內水流通過阻抗孔進入調壓室內的單向逆止結構。

以下為本發明的進一步改進的技術方案：

當單向逆止阻抗孔上裝有限制調壓室內水流通過阻抗孔進入引水管的單向逆止結構時，所述單向逆止結構包括鉸接在引水管壁面上的活動擋板，該活動擋板位于調壓室內，此時適合作為水電站上游調壓井。

當單向逆止阻抗孔上裝有限制引水管內水流通過阻抗孔進入調壓室內的單向逆止結構時，所述單向逆止結構包括鉸接在引水管壁面上的活動擋板，該活動擋板位于引水管內，此時適合作為水電站下游調壓井。

作為一種具體的結構形式，所述自由孔和單向逆止阻抗孔均設置在調壓井底板上。

型式一，所述調壓井底板上設有一個自由孔和一個單向逆止阻抗孔（見附圖4）。