华安水电站扩建工程调压井稳定断面优化研究.pdfVIP

2014年第 2期 华安水电站扩建工程调压井稳定断面优化研究 胡志英 (福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350001) 摘要：该文针对华安水电站扩建工程调压井因所处位置地形狭窄、地质条件复杂而不利于大直 径调压井开挖的问题，经过渡过程仿真计算，将调压井直径由托马断面的29．5m优化为20m， 开挖直径由33．5m减到 23m，降低 了施工难度 ，节省了工程投资，确保 了工程J顺利实施。实 践表明，当水 电站并在大网中运行时，在充分考虑系统、水轮机 内部水流稳定性、调速器性能 和安装调试质量等因素影响作用下，调压井稳定断面小于托马断面是可行的。 关键词：阻抗式调压井；托马断面；稳定断面；过渡过程仿真计算；华安水电站 中图分类号：TV732．5 文献标识码 ：B 文章编号：1002—3011(2014)02—0036—02 杂，不利于大直径调压井的开挖与施工。如果调压 1 工程概况 井稳定断面不进行合理优化，不仅工程投资将增加， 华安水电站扩建工程是利用 已建的华安水电站 还会影响整个工程 的实施 。因此，调压井稳定断面 闸坝 ，新建一条引水系统及发 电厂房。新建引水系 优化研究对华安水电站扩建工程是十分必要的。 统布置在九龙江左岸，由岸塔式进水 口、压力隧洞、 3 调压井托马断面面积计算 调压井、高压管道等组成。新建水电站装机容量80 MW，厂房 内安装2台单机容量40MW 的混流式 根据 《水电站调压室设计规范》 (DIMT5058— 机组。 1996)，调压井稳定断面计算采用托马公式： 岸塔式进水 口设计成宽扁式 。为顺利下穿鹰厦 F 一 铁路，进 口段采用两条平行的进水支洞。引水隧洞 2g (d+1／2g) (H0一hw0—3h ) 从进水 口到调压井主洞开挖断面为马蹄型，全长 式中：L为压力引水道长度 ，m； 6893．27m，开挖洞径 10．5m。进 口段支洞长分别 f为压力引水道断面面积，f=77．57m ； 为233．35m和216．65m，开挖断面为马蹄型，洞 a为压力引水道全部 水头损失 系数，a= 径6．6m。进水 口隧洞穿过铁路后，合并成为一条 0．6323s2／m ； 主洞。 H。为发 电最小静水头 ，H。=62．55m； 调压井为阻抗式调压井，采用圆筒式断面，内 hw。为压力引水道水头损失，m； 径 20．0m，圆筒高50．6m；连接管内径4．5m，高 hwm为压力管道水头损失，m。 37．9m；总高 88．5m。 经计算，调压井托马面积为680．4m ，相应直 高压管道 中，主管长 148．10m，内径 7．2m； 径 29．43m，设计直径取29．5m。 支管内径4．6m，到厂房机组中心线长分别为65．88 4 调压井稳定断面面积优化研究 m和 71．73m。 根据 《水电站调压室设计规范》 (DL／T5058— 2 调压井优化的必要性 1996)条文说明第 5．1．1条阐述，托马公式以孤立 华安水电站扩建工程调压井所处位置地形狭窄， 电站小波动的稳定性确定断面