大渡河丹巴水电站上游调压室水力学研究.pdf

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1、2010年第10期东北水利水电水利科研【文章编号】10o2—0624(2010)10—0055—03大渡河丹巴水电站上游调压室水力学研究姜女宏军午(华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)【摘要]大渡河丹巴水电站调压室托马稳定断面面积大、涌波振幅大、波动衰减时间长、同一水力单元的相邻机组水力干扰情况严重。通过研究，明确了调压室小波动稳定性的控制标准、托马稳定断面的主要影响因素、研究了不同调压室布置方案在抑制涌波振幅、加速涌波衰减时间、相邻机组水力干扰程度等方面的差别，初步确定了调压室布置方案及机组运行方式。[关键

2、词]丹巴水电站；调压室；托马稳定断面面积；涌波；涌波周期衰减度；负荷扰动量；水力干扰[中图分类号]Tv13[文献标识码]A1工程概况压室的稳定断面面积进行详细的数值仿真模型计算，若不能减小调压室稳定断面面积，需进一步研丹巴水电站位于大渡河上游河段丹巴县境究多调压室组合方式、所需总面积、抑制涌浪振幅内，是干流梯级规划22个梯级水电站中的第8个及共一调压室两机问的水力干扰情况，最终确定水电站，上接巴底水电站，下临猴子岩水电站。根合适的多调压室布置方式。据规划阶段前期的设计成果，工程坝址位于丹巴县境内水卡子沟下游400m

3、处，坝址以上集水面3调压室稳定断面面积研究积为42844kmz，多年平均流量为573m3／$，水库3．1面积的控制标准正常蓄水位2040m，死水位2035m，调节库容调压室的面积要满足机组负荷扰动量发生一0．4亿m3，具有日调节性能。工程采用混合式开定变化时产生的调压室涌波是衰减的，即通常所发，拦河坝为砾石土心墙堆石坝，引水系统总长约说的小波动稳定性。采用解析公式计算调压室稳17km，布置在大渡河左岸山体中，为两洞4机布定断面面积常用托马公式，采用数值仿真模型计置，2机共用一个圆形阻抗式上游调压室，尾部地算时，可以

4、用涌波周期衰减度来衡量调压室面积是下厂房在小金河右岸的山体内，尾水系统为单洞否满足小波动稳定性要求，涌波周期衰减度的定单机布置，电站总装机容量1560Mw。义为：2研究思路涌波周期衰减度=f第1周期涌波振幅一第2周期涌波振幅)／第1周期涌波振幅规划阶段前期的设计成果为：引水隧洞直径12．5针对不同型式的调压室，满足小波动稳定性m、长约17km，水轮机额定水头163m、额定流量的机组负荷扰动量及涌波周期衰减度也不同，具268rn3／s、发电机单机容量390Mw。体见表1。根据规范公式【l】计算，上游调压室托马临界稳3

5、．2单一调压室稳定断面面积计算定断面面积接近1000m2，而调压室内还需布置因本工程引水隧洞长约17km，上游调压室涌事故闸门，实际开挖断面还需增大。调压室区域处波振幅大，波动周期长，因此简单式调压室型式不于二云片岩软岩区，如此大规模的开挖断面施工适合该工程，只对阻抗式调压室和差动式调压室难度非常大，围岩稳定问题突出。因此有必要对调·55·水利科研东北水利水电2010年第10期表l不同型式调压室稳定性控制标准阻抗式调压室为例对以上主要影响因素进行分析、数值计算：1)理论研究证明：当电站容量小于电网容量的1／3时，任

6、意小的调压室断面面积都能满足稳定要求，但对于骨干水电站和担任事故备用的抽水蓄能电站，在电网事故解列后很有可能独立运的稳定面积进行详细的数值计算。行，此时调压室水位波动稳定性、水轮机调节系统电站在孤网运行、且不考虑调压室底部流速的稳定性以及电站的调节品质必须在水电站设计头的影响时，数值计算结果为：阻抗式调压室所需中予以考虑，这两种电站的调压室面积应满足托稳定断面面积为1130m2，差动式调压室所需稳马稳定断面面积要求。定断面面积为1070m2。无论是阻抗式还是差压2)考虑井下流速头的影响后计算所需的上游式，随着负荷扰

7、动量的减小，计算所得到的稳定断调压室稳定断面面积为1040m2，较不考虑时小面非常接近，在1100m2到1130m2之间，最后约8％。选取调压室的稳定断面面积为1100m2。3)将缓冲强度6￡值从O．8增加到1．6，调压室3．3多调压室稳定断面面积计算所需稳定断面只减9m2，将缓>中时间常数值从12S增加到24S，调压室所需稳定断面只减1Om2，调压室稳定断面面积数值计算结果，较解析而bt=1．6或Td=24s时的调速系统的品质已经非公式计算结果还稍大，因此需要研究多调压室的常差了。因此计算调压室稳定断面时不应考虑

8、调布置形式，以减小调压室的开挖跨度。根据规范及速器的影响。教科书【2]的研究成果，多调压室总稳定断面面积随4)根据多个工程经验：在机组效率上升区域调压室间距的增加而增大，根据数值计算结果：由内所需稳定断面可以小于托马临界断面，在机组效于引水隧洞较长，多调压室间距在200m以内时，率基本平坦区域所需稳定断面与托马临界断面基调压室总稳定断面面积与单一调压室稳定断