第七节调压室水力计算条件的选择

第七节 调压室水力计算条件的选择

调压室的基本尺寸是由水力计算来确定的，水力计算主要包括以下三方面的内容：

(1）研究“引水道—调压室”系统波动的稳定性，确定所要求的调压室最小断面积。

(2）计算最高涌波水位，确定调压室顶部高程。

(3）计算最低涌波水位，确定调压室底部和压力水管进口的高程。

进行水力计算之前，需先确定水力计算的条件。调压室的水力计算条件，除去水力条件之外，还应考虑到配电及输电的条件。在各种情况中，应从安全出发，选择可能出现的最不利的情况作为计算的条件。现讨论如下。

1.波动的稳动性计算

调压室的临界断面，应按水电站在正常运行中可能出现的最小水头计算。上游的最低水位一般为死水位，但如电站有初期发电和战备发电的任务，这种特殊最低水位也应加以考虑。

引水系统的糙率是无法精确预侧的，只能根据一般的经验选择一个变化范围，根据不同的设计情况，选择偏于安全的数值。计算调压室的临界断面时，引水道应选用可能的最小糙率，压力管道应选用可能的最大糙率。

流速水头、水轮机的效率和电力系统等因素的影响，一般只有在充分论证的基础上才加以考虑。

2.最高涌波水位的计算

上游水库水位应取正常高水位，引水道的糙率应取可能的最小值，负荷的变化情况一般按丢弃全负荷设计。最高洪水位丢弃全负荷或部分负荷进行校核。如电站的机组和出线的回路数较多，而且母线分段，经过分析，电站没有丢弃全负荷的可能，也可不按丢弃全负荷计算。对于丢弃全负荷情况，可假定由最大流量减小至空转流量；为了安全，有人认为应按丢弃至零计算。

3.最低涌波水位的计算

上游水库水位应取可能的最低水位，引水道的糙率应取可能的最大糙率。

确定最不利的增荷情况比确定最不利的丢荷情况更加困难。增加负荷对调压室的工作比丢弃负荷更危险，如计算不正确，可能使引水道和压力管道进入空气，破坏建筑物和机组正常的运行。在技术设计阶段，增加负荷的条件应根据设计电站在系统中的工作情况，经专门研究确定，并应考虑系统将来的发展。在初步设计阶段，可采用其余所有机组都已满负荷运行，而最后一台机组投人运行的情况作为设计情况，若电站机组多于3台时，最后加入的容量，应不小于电站总容量的1/3。此外，应计算丢弃全负荷后水位波动的第二振幅，以检验其是否低于增荷时的最低涌波水位，此时，上游水位应取可能的最低水位，糙率应取可能最小值。

如果调压室波动的衰减时间相当长，这时还应补充研究电站在丢弃负荷后不久又重新带上负荷（或相反，带上负荷不久后又丢弃负荷）引起波动叠加的可能，这一点也说明调压室波动迅速衰减是很重要的。