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第十章 调压室 　　10.1　调压室的作用及工作原理 　　一、概念：所谓调压室实际上是一个具有自由水面的筒式或井式建筑物。设置在地面上的称为调压塔，地下的称为调压井。 调压室的水位波动与压力管道中的水锤现象区别： 　　前者由水位的往复运动引起，振幅小，变化慢，周期长，达几十至几百秒。后者振幅大、变化快，往往在几秒钟内消失。 　　当调压室水位到达最高水位之前，水锤压力早已衰减消失，两者最大值一般不会出现。 　　故分析水锤过程时，可不考虑调压室水位波动的影响；而在求算调压室水位波动时，常忽略水锤波穿过调压室传至引水道，即所谓“水锤穿室”影响。 　　目的是使问题简化，只有在必要的情况下才进行联合分析。 　　 二、调压室的功用 　　反射水锤波、 缩短了压力管道的长度、改善机组运行条件。 　　三、调压室的工作原理 　　引水道-调压室水位波动现象的研究目的：确定调压室的断面和高度。 　　引水道-调压室系统不稳定流的特点：大量水体的往复运动，其周期较长，伴随着水体运动，引水道内有不大的和较缓慢的压力变化，其特点与水锤不同。 　　当调压室水位到达最高水位之前，水锤压力早已衰减消失，两者最大值一般不会出现。 　　10.2 调压室的设置条件及位置选择 　　一、调压室的基本要求 　　(1)应有自由水面和足够的底面积。以保证水锤波充分反射。 　　(2)内水位波动都是逐渐衰减的，且越快越好。 　　(3) 调压室内波动振幅小，频率低。可减小调压室的高度，并有利机组运行。 　　(4) 调压室与引水道连接处引水道水流的水头损失小。为此与压力管道连接处的调压室底部断面小。 　　调压室的投资(土建投资) 几乎占引水系统投资的1/4-1/5，因此是否设置调压室，必须在电站调节保证计算及电站稳定运行综合分析的基础上，并考虑水电站在电力系统中的作用、地形及地质条件、压力管道的布置等因素，进行技术经济比较分析。 　　二、调压室的设置条件 　　1、上游调压室的设置条件 　　初步分析时，由水流加速时间(压力引水道的惯性时间常数)Tw判断： 　　(1)Tw物理意义：在Hd作用下，不计水头损失时，管道内水流速度从0增大到V所需的时间。 　　显然，Tw越大，水锤压力的相对值也越大，对机组调节过程的影响也越大(开启阀门的情况)。 　　2、下游调压室的设置条件 　　尾水调压室的功用是缩短尾水道的长度，减小甩负荷时尾水管中的真空度，防止水柱分离。 　　以尾水管内不产生液柱分离为前提，条件为： 　　二、调压室位置的选择 　　(1) 应尽可能靠近厂房。 　　(2) 考虑到结构安全可靠，宜设在地下。 　　受限制调压室需部分或全部设在地面时，需进行综合技术经济比较，并满足机组调保计算要求。 　　(3) 多设在临近山坡处，且避开不利地质条件。 　　10.3 调压室的布置方式及类型 　　一、调压室的基本布置方式 　　(1)上游调压室(引水调压室)：调压室位于厂房上游的有压引水道上。适用于厂房上游有压引水道较长，应用最广泛。 　　(2)下游调压室(尾水调压室)：调压室位于厂房下游的尾水洞上。适用于尾水隧洞较长。 　　其应近可能地靠近水轮机 。 　　(3)上下游双调压室系统：厂房的上、下游均布置调压室。 　　适用：当采用中部地下厂房时，上下游都有较长的压力水道。 　　 (4)上游双调压室系统：上游有压引水道上布置两个调压室。 　　适用：①上游引水道较长，一个调压室不能满足要求时，设置副调压室以减小主调压室的尺寸。 　　②引水道上有施工竖井可以利用，或电站扩建，原有调压室容积不够而增加辅助调压室。 　　1、简单圆筒式调压室 　　断面尺寸形状不变。 　　(1)特点：结构简单，反射水锤效果好，但水位波动振幅较大，衰减较慢，水头损失大。 　　(2)适用：低水头小流量电站。 　　2、阻抗式调压室 　　将圆筒式调压室底部改为阻抗孔口。阻抗孔口面积为15%~50%压力引水道面积。 　　(1)适用：中水头和引水道长度不大的电站。 　　(2)特点：可有效减小水位波动的振幅，加快衰减速度，水头损失小。 　　但因阻抗存在，水锤波不能完全反射，压力引水道中可能受到水锤的影响。 　　3、双室式调压室 　　(1)组成：上室、下室、竖井。 　　①上室：储水用，正常运行时是空的，底部高程在水库最高静水位以上。 　　②下室：补水用，正常运行时充满水，底部高程在调压室中最低静水位以下。 　　 (2)设计要点： 　　上、下室的底部应有不小于1%的坡度倾向竖井，以便放空水流。 　　下室顶部做成背向竖井的不小于1.5%的斜坡，使空气容易从下室逸出。 　　工程采用竖井与上室组合的情况较多，故又称为水室式。 　　 (3)适用：水头较高，要求稳定断面较小，水库水位变化比较大的水电站。 　　4、溢流式调压室 　　由双室式调压室发展而成。