针对克屯那木水电站气垫式调压室设计

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1、规划设计SMALLHYDR0POWER2013，TotalNol70克屯那木水电站气垫式调压室设计张伟(新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000)【摘要】通过对克屯那木水电站基本条件的分析，介绍了气垫式调压室所需满足的地形地质条件及其布置型式，计算了气垫式调压室的水力参数，包括临界气体体积、最高及最低涌波等。图1幅，表3个。【关键词】气垫式调压室地形地质布置水力计算隧洞段长8220m，城门洞型，断面尺寸2．6m×0引言2．6m；调压室后接压力钢管，压力钢管段长859ITI，气垫式调压室是在引水道设置1个密闭的空气其中

2、岩石}刚蛩715m，砂砾石洞段约100m，明管段长室，该气室与水道相通，当机组甩负荷时，气垫室约58m，内径2．5m。岔管为明管，通过1号岔管一内水位升高，气压增加，对水流起缓冲减速作用；分为二，再通过2、3号岔管接2个支管，支管共当机组加负荷时，气垫室内水位降低，气压减少，有4根，长度分别为25m和30m，小管管径0．6113，增加对机组的流量，并使引水道中流量迅速增加。大管管径1．0m。水轮机到调压室的距离为859m。尾气垫室要有足够的稳定断面，保证运行稳定。气垫水渠长度约为215m。室也要有合适的体积，使各种运行工况下，

3、压力升高值及降低值均在合适的范围内。当然，气垫室内2地形地质条件的高压空气在运行情况下，绝对不允许由水道逸气垫式调压室是利用气室内的压缩空气(即出，因为那样将象爆炸一样引起严重破坏；同时也“气垫”)来抑制室内水位高度和水位波动幅值的水不允许有大量气体渗漏，那样将使补气所需设备及锤和涌波控制设施。其工作气压一般都很高，故调能量过大。压室所处围岩自身应有足够的强度以承受高内水压力及气压力。如挪威的10个气垫式调压室就大多1工程概况建于片麻岩、花岗岩等硬质岩中。我国已建气垫式克屯那木水电站为引水式电站，是精河流域支调压室自一里、小天

4、都、金康、木座、阴坪岩性分流乌吐劲河规划梯级开发中的第一级电站，主要任别为二云母花岗岩、斜长花岗岩、石英闪长岩、浅务是发电。该工程利用水头450m，最大引用流量变质板岩、二云母花岗岩。为了满足洞室的稳定性14．98m3／s，装机容量55MW，采用4台冲击式机组，和阻水、阻气要求，必须考虑地形和地质条件。地年均发电量1．59亿kW·h。该电站包括闸坝、长引形条件要求地形完整、山体雄厚；地质条件要求围水系统、地面厂房、尾水渠。从进水口到厂房的引岩完整、坚硬、致密，从而不会因气垫式调压室的水系统总长9．2km。引水系统包括：调压室前

5、引水水压力和气压力而致使围岩变形及渗漏。气垫式调压室应利用围岩承担内水或气压力，收稿日期：2012—12—18围岩宜为中硬岩或坚硬岩，以不低于Ⅲ类的较完整作者简介：张伟(1970一)，男，高级工程师，主要从事的岩体为主。岩体的完整及透水性微弱，一般要求水利水电工程设计工作。Email：4202133@qq．com洞身及附近一定范围内的天然岩体透水率q≤·32·小水电2013年第2期(总第170期)规划设计1Lu，并对调压室周围的岩体进行系统的灌浆处理。脉，岩石饱和抗压强度为97．5～105MPa，饱和抗拉对于采用罩式防渗的气垫

6、式调压室，天然岩体透水强度为6．87～8．32MPa，岩质坚硬，为坚硬岩。结率可控制在q≤3Lu。由此，气垫式调压井布置原构面轻度～中等发育，岩体结构以块状为主，局部则为：为次块状，总体完整。调压室处所在位置最小主应·布置应满足覆盖准则、最小地应力准则和渗力满足设计要求。透性准则三方面要求。调压室位置地下水位高于调压室，构造不发·气室的平面形状可多种多样，平面尺寸的大育，赋水性差，洞室开挖中局部可能存在渗水、滴小应满足稳定气体体积和最小稳定断面面积的要水现象。洞室围岩以Ⅲ类为主。调压室处于微风化求；在满足以上要求的情况下，位置

7、应尽量靠近厂新鲜岩体，透水率为0～0．2Lu，属微～极微透房及隧洞。水。调压室位置局部节理轻微发育，可能无法满足·布置宜避开不利的地质条件。抗渗稳定要求，需进行固结灌浆处理。根据国内已克屯那木水电站气垫式调压室所在区域山高谷建、在建气垫式调压室的经验，为防止后期运行漏气现象的发生，在对气室围岩做好固结灌浆的同深，坡度一般30。～40。，1310Ill高程以上基岩裸时，还应采用钢板闭气措施，以确保不漏水、不漏露，调压室位置处引水隧洞中心线高程1253．6111，气。由此，初步判断本工程具有设置气垫式调压室地面高程1720In，上

8、覆岩体垂向最小厚度约470ITI，的条件。与斜坡问最小侧向埋深400ITI，去掉强卸荷带及强风化层，侧向最小埋深约390111。3布置根据气垫式调压室上覆岩体厚度经验公式：克屯那木水电站气垫式调压室由连接管和气室Ho7w乙RM≥一~~组成，连接管长20In，纵坡i=0．1，断