SL 655-2014  水利水电工程调压室设计规范(完整正版、清晰无水印)

T+ 784 T + 5 25 8 5

GD"n T, = 365P

图 3. 2. 2 T.、T. 与调速性能关系

电力标准规范范本4.2调压室布置方式及原则

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。

4.2.1调压室布置可分为上游调压室、下游调压室、上

4.2.2调压室的布置官遵循下列

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调压室基本类型及选择

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 质条件，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应符合下列要求：

4.2.1调压室的基本布量方式

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 枢纽布置、地质条件等因素限制时，也可布置成长廊形等。

4.3.5压力管道或压力尾水道的首部需要设置闸门时，根据地 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。

5.1调压室稳定断面面积

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

5.1.4对于上下游双调压室、上游双调压室及其他特到

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

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 解析法（见附录B）、逐步积分法和数值法等方法，但最终均 与压力管道水击联合数值分析加以验证

5.2.4经论证后，如不存在同时丢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。

调压室基本尺寸应符合下列要习

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。

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，压力管道未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。 5.3.3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

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，压力管道未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，宣抑 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。

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

1竖井断面面积应满足稳定断面面积要求。 2上室容积按丢奔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；下室底部宜比最低浦波水位稍低，并设置倾 向竖井不小于1%的底坡。

5下室方向与压力引水道方向宜垂直或呈较大角度，下室 不宜过长，宜与施工支洞结合。 6在多泥沙的河流上，应考虑下室底部淤积的影响。 5.3.5溢流式调压室，应按最大溢流量设计泄水建筑物。 5.3.6调压室安全超高应符合下列要求： 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项部之间 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

5下室方向与压力引水道方向宜垂直或呈较大角度，下室

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。

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

6.0.2气垫式调压室设置应满足

HpYw CRM≥K YRCOsO

式中CRM一 除去覆盖层及全、强风化岩体后的最小埋深厚 度,m;

理想气体多变指数，宜取m=1.4； hwo一 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； 压力引水道流速，m/s； L一 压力引水道各段长度，m； f一压力引水道各段断面面积，m； g 重力加速度，m/s； Kv一稳定气体体积安全系数，宜采用1.21.5；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 值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

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，

6.0.6采用水幕闭气应符合下列规定：

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。

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雌幕灌浆。 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一层气体密封层，可选用钢板或其 他密封材料。密封层应伸入气室最低涌波水位0.5m以下。 2钢罩式结构宜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气室围岩宜进行灌浆，灌浆压力应大于气室最大气体压 力，小于岩体最小主应力3。

6.0.7采用罩式闭气应符合下列

7引调水工程调压室设计

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 滋

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

7.1.1当引调水工程压力水道因

放空要求时，宜设置溢流式双向调压室。

7.3调压室基本类型及选择

引调水工程调压室的基本类型可分为双向调压室和单向 其基本类型见图7.3.1。

调压室，其基本类型见图7.3.1。

调压室，其基本类型见图7.3.1

调压室，其基本类型见图7.3.1

图7.3.1引调水工程调压室的基本类型

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，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。

一水泵：2一单向调压室；3一止回闷；4—浮球阀；5—水室充水管 6一高位水池；7一出口阀；8一补水管

Li 2g/f,Hz fH,

7.4.6单向调压室应满足下列要求： 1注水管的止回阀应选用开启压力小、水头损失小的阀门， 保证注水及时。 2调压室应有足够容量，补水过程中调压室注水管（管径 D,）管顶以上最小水深应满足（2.5～3.0）D.的要求。 3调压室的补水管不宜少于2根。 4调压室宜设有防止水质恶化的措施。

7.4.6单向调压室应满足下列要

7.4.6单向调压室应满足下列要求： 1注水管的止回阀应选用开启压力小、水头损失小的阀门， 保证注水及时。 2调压室应有足够容量，补水过程中调压室注水管（管径 D,）管顶以上最小水深应满足（2.5～3.0）D.的要求。 3调压室的补水管不宜少于2根。 4调压室宜设有防止水质恶化的措施。

8.1.5结构按承载能力极限状态设计时，应采用式（8.1.5 表达：

8.1.6结构按正常使用极限状态设计时，应按表8.1.6的规定，

8.1.6结构按正常使用极限状态设计时，应按表8.1.6的规定， 考虑荷载效应的标准组合，并采用式（8.1.6）表达：

考虑荷载效应的标准组合，并采用式（8.1.6）表达：

St(Gk,Qk,fk, ak)

表8.1.6正常使用极限状态荷载效应组合表

8.1.7调压室结构的混凝土强度、抗渗等级、抗冻等级及抗冲 要求，应符合下列规定：

要求，应符合下列规定！

1结合环境条件、使用条件、结构部位和结构型式及施工 条件要求，符合SL191的相关规定。 2寒冷地区混凝土的抗冻等级应符合GB/T50662的相关 规定。

8.2.1调压室的结构设计应充分利用围岩的自稳能力、承载能 力和抗渗能力。

8.2.2调压室的支护设计应根据围岩的地质条件、洞室规模和 施工程序及方法，通过工程类比结合整体稳定和结构分析成 果，选择合适的支护形式和支护参数。对调压室围岩局部不稳定 块体可采用刚体极限平衡法进行计算分析确定加固参数。

施工程序及方法，通过工程类比结合整体稳定和结构分析成

8.2.4调压室布置为长廊式时，围岩稳

8.2.5调压室钢筋混凝土结构可按结构力学、弹性力学方法计

8.2.6差动式调压室升管、大室底板的水压力应按运行中可能

出现的最不利工况下大室与升管水位差、大室底板上下水压差计 算。差动式调压室升管结合调压室大室布置时，升管宜贴井壁布 置，或结合闸门井布置，必要时，也可在岩体内单独布置升管 竖井。

基础上，结合水电站运行后的地下水位变化，可按SL279规定 的混凝土衬砌有压隧洞的外水压力折减系数折减，亦可由渗流场 分析确定。

混凝土结构或钢衬结构。

8.2.9调压室的升管、闸门槽、通气孔等结构，应合理布置。 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。

8.2.10调压室内设置快降事敌闸门时，应考涌波与闸门的相 互不利影响，并采取适当措施，

8.2.11采用钢筋混凝土衬砌的地下调压室，宜对其围岩

8.3构造要 8.3.1常规调压室应设置通气设施，道气设施面积不应小于压 力水道面积的10%，出口应避免对附近建筑物等产生不利影响。 8.3.2地下长廊形调压室围岩较差时可沿上、下游方向（短 边方向）布置钢筋混凝土横向支#染墙）或同时布置钢筋混 凝土纵向支撑梁（墙）。布置支撑墙时应在墙体上预留连通 孔洞。

.3.3采用混凝土衬砌的调压室，

在围岩和衬砌混凝土之间喷涂柔性聚合物纱浆防渗层或其他柔性 防渗层：地面式调压室可在并壁内侧布置薄钢板、防渗涂料或防 水卷材等。

有抵抗外水压力的功能时，锚杆应与衬砌结构中的受力钢 焊接。

6调压室安全防护应符合下列规

1 埋藏式调压室的并口周边，应设置安全防护设施。 2 半埋藏式调压室和地面式调压室应设置井口安全防护 设施。 3 调压室内的钢爬梯，应设置护笼。 8.3.7 寒冷地区半埋藏式调压室和地面式调压室应采取防冰冻 措施。

9模型试验、安全监测及运行管理

9.1.1大型水电站调压室或结构复杂的调压室，宜进行局部模 型试验或整体模型试验。 9.1.2根据调压室的结构特点，局部模型试验宜包括水流流经 调压室底部水力损失试验、水流进出调压室底部孔口阻力系数试 验、调压室溢流堰流量系数试验、长条形上室或下室的水流流态 试验、多台机组共用矩形调压室的体形流态试验等内容中的一项 或多项，

9.1.1大型水电站调压室或结构复杂的调压室，宜进行局部模 型试验或整体模型试验。

1.3调压室局部模型试验应满足

1应采用正态模型，试验水流要求达到阻力平方区，试验 范围包括需要进行局部试验的部位外墙标准规范范本，以及上下游一定范围内的压 力水道长度。 2试验测量断面应布置在流速分布比较均匀的断面，需要 观测流态和测量压力时，测点宜直接布置在测量部位。 9.1.4调压室整体模型试验宜包括调压室涌波试验、高压管道 水击试验、事故闸门动水降门试验、调压室稳定运行试验等内容 中的一项或多项。

1.5调压室整体模型试验应满足

1根据压力水道布置确定采用正态模型或变态模型，模型 设计应采用相应的模型律和模型比尺。 2对于调压室涌波试验模型，模型律应按照压力水道水流 运动方程和调压室连续方程分析确定。 3对于水击试验模型，模型律应按照水击基本方程分析确定。 4恒定流工况的流态应满足紊流阻力平方区流速要求。 5调压室模型宜采用透明有机玻璃材料，压力水道模型材 料根据试验要求和糙率要求选用。

9.1.6调压室模型试验可与分岔管道模型试验、事故闻

9.1.6调压室模型试验可与分岔管道模型试验、事故闸门定开 度模型试验等水道系统其他模型试验结合进行。

9.2.1安全监测项目及相应的设施，应根据调压室结构形式及 地形、地质等条件确定，并及时整理分析监测资料。 9.2.2监测项目设置，应根据调压室类型、结构特性和调压室 的级别确定，并应符合表9.2.2的规定。

抽样标准9.2.3调压室涌波水位应进行动态监测。 9.2.4监测仪器设备的选择、检验率定、安装埋设、观测及监 测资料整理分析应符合DL/T5178和DL/T5209的相关规定。 9.3运行管理

9.2.3调压室涌波水位应进行动态监测。