SL655-2014 水利水电工程调压室设计规范

压力水道流量变化时，调压室中水位相对于静水位的最高 振幅。

压力水道流量变化时，调压室中水位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 高振幅。

医院标准规范范本2.1.24 设计水头 design head

3水电站调压室设置条件

3.1.1调压室的设置应在机组调节保证计算、机组运行稳定性 及调节品质分析的基础上，结合地形、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根据水电站压力水道布置和机组特性，可按3.2节中的相关 规定对压力水道是否设置调压室进行初步判别。如判别结果处在设 置调压室临界状态的水电站，宜采取数值模拟方法进行机组调节保 证计算、运行稳定性和调节品质分析，进一步论证是否设置调压室。

3. 2调压室初步判别条件

2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，可按式（3.2.1－3）初步判别，资料齐全时可参考条文说明 给出的判别式进行计算。

2.2基于机组特性的调压室初步判别条件应满足下列要求： 1 机组运行稳定性与水流惯性时间常数Tw、机组加速时间

3.2.2基于机组特性的调压室初步判别条件应满足下列

9 T2 T. 784 3 24 Twi 一 N64 5 25 8 5

GD?n? T. 365P

图 3. 2. 2 T.、、T,、与调速性能关系图

4.1.1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。 4.1.2调压室宜布置在地下，并宜避开不利的地质条件，无法 避开时，应采取围岩及边坡稳定防护措施，避免内水外渗造成不 利影响。

1.3需设置副调压室时，其位置宜靠近主调压室，主、副调

4.1.3需设置副调压室时，其位置宜靠近主调压室，主、富

4.2.1调压室布置可分为上游调压室、下游调压室、上下游双 调压室和上游双调压室等，其基本布置方式见图4.2.1。若有特 殊需要亦可采用其他布置方式，

1结合厂房位置确定调压室布置方式，宜布置成上游或下 游单个调压室。 2宜采用多机共用一室的布置方式。

4.3.1调压室基本类型可分为简单式、阻抗式、水室式、溢流 式、差动式和气垫式等，其基本类型见图4.3.1。 4.3.2根据工程实际情况，亦可综合两种及以上基本类型调压 室的特点，组合成混合型调压室。 4.3.3调压室的选型应根据水电站的工作特点，结合地形、地

4.3.3调压室的选型应根据水电站的工作特点，结合地形、地

图 4.2.1调压室的基本布置方式

1 能有效地反射压力水道的水击波。 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在正常运行时，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。 4.3.4调压室断面形式应根据枢纽布置、地形、地质条件及水 力条件等因素综合确定，宜采用圆形断面。调压室规模巨大或受

4.3.4调压室断面形式应根据枢纽布置、地形、地质条件及水

力条件等因素综合确定，宜采用圆形断面。调压室规模巨大或 枢纽布置、地质条件等因素限制时，也可布置成长廊形等。

质条件、水工建筑物布置及金属结构布置等因素，宜采用闸门井 与调压室结合的布置形式。

FKF Th Lf 2g α=hwo / ~?

式中F 下游调压室的稳定断面面积，m?； 托马临界稳定断面面积，m； 压力尾水道长度，m； 压力尾水道断面面积，m?； H。一一发电最小毛水头，m; 压力尾水道水头损失，m； 压力管道和尾水延伸管道的总水头损失，m； 压力尾水道水头损失系数； u一一压力尾水道平均流速，m/s; K一系数，宜采用1.0~1.1。 .1.3若突破托马临界稳定断面面积，即K<1.0时，应村 水轮机、发电机、调速器和电网等影响因素，对机组运行稳 和调节品质进行详细分析。 .1.4对于上下游双调压室、上游双调压室及其他特殊不

5.1.3若突破托马临界稳定断面面积，即K<1.0时，厂

5.1.4对于上下游双调压室、上游双调压室及其他特列

5.1.4对于上下游双调压室、上游双调压室及其他特殊布1 方式的调压室稳定断面面积计算，应通过专门计算分析论1 确定。

5.2.1根据不同设计阶段要求，调压室的波水位计算可采用

5.2.1根据不同设计阶段要求，调压室的涌波水位计算可采用 解析法（见附录B）、逐步积分法和数值法等方法，但最终均应 与压力管道水击联合数值分析加以验证。

5.2.2上游调压室涌波应按下列工况分别计算：

1最高涌波应按表5.2.2－1的规定计算，取其最高涌 水位。

2最低波应按表5.2.2－2的规定计算，取其最低涌波水位。

5.2.3下游调压室涌波应按下列工况分别计算：

1最高涌波应按表5.2.3－1的规定计算，取其最高涌波 水位。

5.2.4经论证后，如不存在同时去弃全部负荷的运行工况，可 按丢弃部分负荷进行涌波计算。 5.2.5对大型水电站的调压室或型式复杂的调压室，必要时可 通过水力模型试验明确其水力特性、水流流态，确定调压室最高 涌波、最低涌波等设计参数。

5.3.1调压室基本尺寸应符合下列要求：

5. 3 调压室基本尺寸确定

1 断面面积满足稳定要求，高度满足涌波要求。 2基本尺寸应满足过渡过程分析结果要求。 3通过技术经济比较，也可采用合理调整运行方式优化调 压室基本尺寸。 5.3.2 阻抗式调压室阻抗孔尺寸的选择宜符合下列要求： 1增设阻抗后，压力管道末端的水击压力变化不大。 2调压室处压力水道的水压力，不宜大于调压室出现最高 涌波水位时的水压力，或不宜低于最低涌波水位的水压力，宜抑 制调压室水位波动幅度、加速水位波动的衰减。 3阻抗孔面积宜为压力引水道或压力尾水道断面的25%~ 45%，阻抗板上下压差宜控制在结构允许的范围内。

3.3差动式调压室尺寸的选择应符合下列要求

1大室与升管净面积之和应满足稳定断面面积要求。 2升管水位在机组丢弃负荷后的较短时间内达到极值，宜 使大室与升管具有相同的最高及最低涌波水位，大室水位略高于 升管顶部高程。 3升管面积宜与调压室处压力水道的面积接近；升管的高 程应高于上游水库最高运行水位。 4详细分析阻抗孔面积、回流孔面积、升管溢流前沿长度 并优化组合

5.3.4水室式调压室尺寸的选择应符合下列要求：

1竖井断面面积应满足稳定断面面积要求。 2上室容积按丢弃负荷时的涌水量确定。对于较长洞室的 上室，应计及水面坡降及明渠非恒定流的影响。上室底板宜设置 在最高静水位以上 3设溢流堰的上室，应在其底部适当布置回流孔。上室应 设置倾向竖井不小于1%的底坡。 4下室顶部宜设在最低运行水位以下，并设置倾向竖井不 小于1.5%的反坡；下室底部宜比最低涌波水位稍低，并设置倾 向竖井不小于1%的底坡。

5.3.5溢流式调压室，应按最大溢流量设计泄水建筑物。

1最高涌波水位以上的安全超高不小于1.0m。 2上游调压室最低涌波水位与调压室处压力水道顶部之间 的安全高度不小于2.0m。下游调压室最低涌波水位与尾水管出 口顶部及调压室处压力水道顶部之间的安全高度不小于2.0m。 3调压室底板应留有不小于1.0m的安全水深。 5.3.7调压室与闸门井结合布置时，应符合下列要求： 1闸门启闭机设备平台高程应根据闸门检修平台高程确定 且应高于调压室最高涌波水位，并有不小于1.0m的安全超高。 2闸门检修平台高程应结合库水位、机组运行台数、涌波 水位振幅，以及闸门启吊空间等因素综合确定。

6.0.1气垫式调压室方案的选择，应结合地形、地质、工程 置、施工、环境影响、工程投资及运行等因素进行技术经济综 比较后确定。

6.0.2气垫式调压室设置应满足下列条件，

6.0.2气垫式调压室上覆岩体厚度示

CRM ≥K HpYw YRCOSO

中CRM 除去覆盖层及全、强风化岩体后的最小理埋深厚 度, m;

m 理想气体多变指数，宜取m=1.4； hwo 压力引水道最小水头损失，m； αmin 压力引水道最小水头损失系数，s/m； V 压力引水道流速，m/s； L 压力引水道各段长度，m； 压力引水道各段断面面积，m； g 重力加速度，m/s； Kv 稳定气体体积安全系数，宜采用1.2～1.5；并应 针对充许的气体最大漏损量情况进行校核计算， 此时Kv应大于1.1。

6.0.4在拟定气垫式调压室布置及尺寸时，涌波和气体压力极 直可采用解析公式计算，见附录C。布置及尺寸基本选定后，涌 波和气体压力极值应进一步通过水力过渡过程计算确定。 6.0.5气垫式调压室可采用围岩闭气、水幕闭气、罩式闭气等 闭气型式，见图6.0.5，并符合下列规定：

图6.0.5气垫式调压室闭气型式示意图

1围岩闭气：当围岩渗透率很低，且岩体中的孔隙水压力 大于气室气体压力时，可采用围岩闭气。 2水幕闭气：在气室周围和上部围岩布置一系列钻孔和廊 道，并充以高压水，在气室外围形成连续的水幕。 3罩式闭气：在气室的边顶拱周围形成连续、封闭的罩体，

应付口1列规 1水幕的压力应高于气室内的气体压力，并小于岩体内的 最小主应力。 2形成水幕的钻孔、廊道与气室间的最小距离应满足在水 幕超压条件下的围岩稳定要求。 3布置在气室周围的水幕应连续、封闭，水幕钻孔间距宜 采用2~4m。 4可在水幕孔上方布置惟幕灌浆。 5水幕室可布置于气室两侧或上方，水幕室的断面尺寸应 便于水幕孔施工。 6.0.7采用罩式闭气应符合下列规定： 1罩体结构中至少设有层气体密封层，可选用钢板或其 他密封材料。密封层应伸人气室最低涌波水位0.5m以下。 2钢罩式结构宣设置平压系统平衡罩体外侧水压力和气室 气体压力。平压系统可由平压孔和平压管网或平压空腔组成，平 压孔系统布置在岩体内，平压管网布置在罩体与岩体之间。 3采用钢罩式结构时，当钢板直接与水气接触应进行防腐 处理。 4气室形状宜简单。 6.0.8围岩闭气和水幕闭气的气室不宜在气室洞壁布置对外施 工交通洞。 6.0.9气垫式调压室底板应留有一定的安全水深，不宜小于 2.0m，特殊情况下不应小于1.5m。 6.0.10气垫式调压室可采用锚喷支护，其支护设计宜按 SL279的规定执行。 6.0.11气室围岩宣进行灌浆，灌浆压力应大于气室最大气体压 力，小于岩体最小主应力63。

1水幕的压力应高于气室内的气体压力，并小于岩体内的 最小主应力。 2形成水幕的钻孔、廊道与气室间的最小距离应满足在水 幕超压条件下的围岩稳定要求。 3布置在气室周围的水幕应连续、封闭，水幕钻孔间距宜 采用2~4m。 4可在水幕孔上方布置惟幕灌浆。 5水幕室可布置于气室两侧或上方，水幕室的断面尺寸应 便于水幕孔施工。

.0.7采用罩式闭气应符合下列

7.1.1当引调水工程压力水道因流量变化而产生过高的压力升 高或降低时，应设置调压室。 7.1.2引调水工程调压室设计应根据地形、地质条件、压力水 道布置及工作压力、机电特性和运行条件等资料，经综合论证， 做到因地制宜安全可靠经济合理

7.1.1当引调水工程压力水道因流量变化而产生过高的压力升 高或降低时，应设置调压室。

计应根据地形、地质茶件、压力水 道布置及工作压力、机电特性和运行条件等资料，经综合论证 做到因地制宜、安全可靠、经济合理

7.2.1引调水工程调压室的设置，应在水力过渡过程分析的基 础上，结合工程安全运行、地形、地质、压力水道布置等因素， 进行技术经济比较后确定

7.2.2调压室的设置应符合下列原则

2.2调压室的设置应符合下列

1双向调压室应保证压力水道的最大、最小内水压力不超 过其工作压力。 2单向调压室应保证压力水道的最小内水压力不低于允许 最小工作压力。 3多级调压室应根据压力水道和调压室的布置、结构及投 资，进行技术经济比较后确定。 4压力水道最大、最小内水压力超标时，可就近设置双向 调压室。 5压力水道仅最小内水压力超限时，在超标区可设置单向 调压室。

7.2.3当系统停水造成压力水道的压力过高或压力水道有局部

7.3调压室基本类型及选择

7.3.1引调水工程调压室的基本类型可分为双向调压室和单 调压室电力标准规范范本，其基本类型见图7.3. 1。

a）双管溢流式双向调压室

b）简单溢流式双向调压室

日7.3.1引调水工程调压室的基本类

7.3.2引调水工程调压室类型选择宜符合下列原则：

1宜采用双管溢流式双向调压室；地形条件允许时，可采 用简单溢流式双向调压室；不宜弃水时建筑技术交底，可采用非溢流式双向调 压室。 2重力流有压引调水工程不宜采用非溢流式双向调压室。 3泵站下游宜采用单向调压室。