不同岩性条件气垫式调压室位置选择探讨

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浅淡气垫式调压室机电设计、设备选型及安装应注意的几个问题

浅淡气垫式调压室机电设计、设备选型及安装应注意的几个问题【摘要】本文就气垫式调压室机电设计、设备选型及安装中应注意的几个问题进行探讨。

【关键词】气垫式调压室；机电设计；设备选型近年来，随着人们生活水平的提高，科学技术的进步，人们的环保意识逐步提高，水电开发所面临的环保问题日益成为关注的热点。

尽量减少开发过程中对原始地貌、植被的破坏，已成为电站设计所必须考虑的问题，在这种环境下，在挪威成功应用的气垫式调压室这一较常规调压井在环保方面有明显优势的新技术逐渐为高水头引水式水电站设计所引进推广。

但与常规调压井相比，气垫式调压室增加了与其配套的的机电设备，其机电设计、设备选型、安装对是气垫式调压室成功应用、安全运行非常重要的因素之一。

本文就针对气垫式调压室所特有的情况，在以上三个方面应注意的几个问题，提出一些个人精浅的认识与建议，供大家参考：一、机电设计方面1.管路布置设计气垫式调压室管路从功能上一般可分为四部分：①充气管路系统；②排气管路系统；③水幕室供水管路系统；④空压机冷却水供水管路系统；⑤测量管路系统；其中水幕室供水管路系统和空压机冷却水供水管路系统除系统压力较高外，并无特别之处，按常规设计即可；而充气管路、排气管路、测量管路因其使用环境、流体介质情况较水电站常规的管路有较大区别，在设计时应注意以下问题：①充气管路系统气垫式调压室充气管路中流体是经过空压机压缩的高温高压气体，因为与调压室直接相连气体中水气含量会较大，并且因目前运用广泛的高压空压机多为活塞机，充气时管路会有较大的振动。

从目前已有的经验收来看，在充气管路系统设计时可采用的办法有：若空压机本身未带有最末一级冷却器，应在空压机出口设计一冷却器以降低气体温度；应先用能承受高压的无缝管，根据压力大小选取适合的管壁；管材选取方面，由于气体温度较高，且气体含有大量水气，很容易对管道产生氧化腐蚀，所以应优先选用耐腐蚀的不锈钢管，若充所管路太长，管路全用不锈钢管造价太高，可将容易检修更换的明管部分用优质无缝管代替，但调压室内管路及预埋管部分检修难度、检修成本均太高，建议一定要选用不锈钢管；针对充气时的管路振动，在空压机出口设置软管、在管路合适位置设置波纹管或伸缩节、空压机出口管路通过一段埋管后再与主管相连，均可不同程度的减少振动，用应用来说空压机出口管路通过一段埋管后再与主管相连更容易实现也更可靠。

气垫式调压室设计中的主要问题研究

体发生整体上抬和失稳现象。这在初步评判气垫式调压室方案是否成立及初拟位置时具有重要意义。此准则用公式表示为：ａｒ＞硒【。中为地表与分析点上ｅｌ２式Ｊ间的最短距离；口为山坡的平均坡度；Ｈ为最大气垫水头，
室内水位的涨落幅度。与常规调压室相比，气垫式调压室的高度可以大大降低，可少受地形条件的限制并保护
ＨＵＡｕ— ｇｎＦ－ａｇ
（ｙｒ—ＥｅｔｃＥｇｅｒｇＣｌｇｆｏａＵｉｒｔ，ａｊｇ１０８Ｃｉ）ＨｄｏｌｒｎｉｅｉｏｅｅｏＨｈｉｎｖｓｙＮｉ０９，ｈｎｃｉｎｎｌｅｉｎｎ２ａ
】Ｉｃ：Ａｉ—ｃｓｉｎｄｓｒｅｃａｅｓａｎｗｔｈｏｏｙｉｔｏｎｒ．Ｉｈｓｍａｙｓｏｇｏｎｓｏｘｍｐｅｔｓｔ瑚ＩｒｕｈｏｅｕｇｈｍｂｒｉｅｅｎｌＯｌｃｕｔｃｇｎｆｙｔａｎｔｎｐｉｔ．Ｆｒｅａｌ．ｉｒ
ｃｌｐｔｔｎｉｎｅｔｎａｅｔｒ￣ｉｅｍｎａｄＳｏ．ｎｔｅｒｔｅｒｃ，ｏｅｒ，ｐｌａｏＩａｒｅｖｏｍｎａｄｓｅｐｊｎｓｅｔｎｎＩｓｏｈｔｌｗｒｔｏｙａｐｃｔｎＣｌｌｏｃｅｒｖｈｏｖｔＯｈｆｔｆａｉｅｉｋｈｉｉＯ－
Ｖｏ＿２Ｎｏ４ｌ１．Ａｒ２０ｐ．０６
气垫式调压室设计中的主要问题研究
华富刚
（河海大学水利水电工程学院， Nhomakorabea南京２０９）１８０

某水电站气垫式调压室工程地质条件浅析

查及勘探资料，推测调压室位置地下水位高于调压室，构
造不发育，赋水性差，洞室开挖中局部可能存在渗水、滴水现象。洞室围岩以 Ⅲ类为主，围岩主要物理力学地质建议值见表１。
平直、光滑、闭合。
地下水类型为基岩裂隙水，由于岩体多呈块状、次块
侧向埋深４００ｍ左右，去掉强卸荷带及强风化层，侧向最
小埋深约３９０ｍ。
式中：ｃ为除去覆盖层及全、强风化岩体后的最小埋深
厚度，Ｉｎ；Ｈｏ为气垫式调压室设计压力水头，ｍ；为水的
重度，Ｎ／ｍ；为岩体重度，Ｎ／ｍ；Ｏｔ为地形边坡平均倾
河流年径流量约１．１×１０。ｒｔｌ，水头落差大，达４５０．４ｍ，两
岸山体陡峭。考虑到环境及施工问题，采用气垫式调压室设计方案，现对调压室工程地质条件进行分析。
２气垫式调压室工程地质条件
［中图分类号］ＴＶ７４［文献标识码］Ｂ［文章编号］１００６— ７１７５（２０１３）１０—０１０１— ０２断层及大的裂隙具赋水性、导水性，初步判断基岩含水不
丰。
１概
述
某水电站设计为引水式电站，布置于Ａ河河流右岸，
２．２岩体物理力学性质
调压室区岩性为华力西期二长花岗岩、黑云母二长花岗岩，中细粒结构，局部见辉绿岩岩脉，二长花岗岩饱和单轴抗压强度为６７．８～１０５ＭＰａ，平均为８８．１ＭＰａ，属坚硬岩，黑云母二长花岗岩岩体饱和单轴抗压强度为４７．６～５０．０ＭＰａ，平均为４８．８ＭＰａ，属中硬岩。

小天都水电站气垫式调压室机电设备安装探索

小天都水电站气垫式调压室机电设备安装探索一、气垫式调压室结构及工作原理小天都水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，系瓦斯河干流梯级开发的第二级。

闸首上距康定9km，厂址位于瓦斯乡日地村，距成都公路里程约315km。

电站设计引用流量77.7 m3/s，额定水头361m，装机容量240MW。

本工程气垫式调压室位于晋宁~澄江期斜长花岗岩组成的山体内，山体较雄厚，地形坡度40°～50°，基岩水平埋深约450~500m，上覆岩体厚约465~530m。

气垫式调压室由气室、气室交通洞、连接井、水幕廊道及水幕廊道交通洞组成。

气室为长条形，布置在压力管道右侧，采用城门洞型断面，宽16m，高15.5~19.97m，长L=80m，气室顶拱半径R=10m。

气室交通洞断面为城门洞型，宽4.8m、高5.85m。

长513.756m，施工期间，该交通洞作为施工通道，施工完建后，设置堵头封堵。

气室与引水隧洞水平净距18.75m，通过PDs 探洞扩挖而成的连接井连接，连接隧洞轴线与引水隧洞轴线的交角为80°，连接井兼作施工和检修通道。

水幕廊道采用城门洞型断面，宽4.8m、高5.85m，顶拱半径R=2.57m。

与气室相同为80m 的长条形洞室。

位于气室上面，与气室之间围岩厚18m，底板高程1820.50m。

水幕孔与水平夹角46°，孔径Φ70mm，孔距3m，孔深18~40m，水幕孔与气室最小距离为10.82m。

水幕廊道通过水幕廊道交通洞与调压室交通洞连接，水幕廊道交通洞断面为城门洞型，宽4.8m、高5.85m。

长315.301m。

施工期作为施工通道，施工完成后设置堵头封堵，堵头上设置检修进人孔。

整个系统完成后在机组运行时，利用压缩空气将气室内的水柱降低保证机组停机时产生的水击对引水系统不造成不良影响。

为了防止气室内气压的外泄在气室上部的水幕室设置水幕孔形成“水幕”，“水幕”的范围覆盖整个调压室顶部以及部分边墙。

水电站气垫式调压室应用研究综述

水电站气垫式调压室应用研究综述胡建永1 健1王慧清2张 (1. 河海大学水利水电工程学院, 江苏南京 210098;2. 内蒙古自治区水利水电勘测设计院, 内蒙古自治区呼和浩特 010020)摘要: 概述了国内外水电站气垫式调压室的发展和应用现状, 对气垫式调压室的工程地质、气体动态特性、模型试验、安全水深和运行控制等方面的研究成果进行综述, 指出了需进一步研究的方向和应用前景。

关键词: 水电站; 气垫式调压室; 工程应用; 技术问题; 综述文献标志码: A 中图分类号: TV 732. 5布臵常规开敞式调压室困难的电站, 尤其适用于高水头、小流量的引水式电站和抽水蓄能电站。

在国外, 挪威、日本、德国等国的学者较早的开展了水电站气垫式调压室的相关研究, 但仅在挪威得到较广泛的工程应用, 不衬砌气垫式调压室是其显著特点。

目前, 挪威已有 10 座气垫式调压室建成投入运行 3 。

1987 年美国建成了M oo se 河水电站气垫式调压室 4。

我国也曾将气垫式调压室作为大型抽水蓄能电站和常规水电站调压室的比选方案进行论证 5 ～ 7 , 但由于技术和经验等方面的不足, 直到本世纪初气垫式调压室才进入真正的工程应用阶段。

目前, 我国的气垫式调压室主要应用在中小型引水式电站中。

2000 年 7 月第一座“钢包式”气垫式调压室在青海省大干沟水电站投产运行。

它类似于工业管道系统中的气罐, 是一个外包钢筋混凝土的钢包, 与挪威水电站传统的不衬砌气垫式调压室有着本质的区别。

2004 年12 月第一座真正意义上的气垫式调压室—— 华能自一里水电站气垫式调压室建成并投入运行。

2006 年 1 月四川瓦斯河上的小天都水电站气垫式调压室也建成投产。

木座、金康等水电站也拟采用气垫式调压室方1 概况调压室是水电站有压引水系统的重要组成部分, 能够降低压力管道的水锤压力, 改善机组运行条件。

民治水电站的气垫式调压室设计

民治水电站的气垫式调压室设计作者：刘宇陈绍英蔡庆来源：《建筑工程技术与设计》2014年第27期摘要：随着民治水电站开发工作的推进，需要对引水系统进行优化设计，为解决环境保护与施工场内交通的问题，民治水电站采用了气垫式调压室。

本文介绍了民治水电站的气垫式调压室的设计情况，可为今后类似工程的设计提供参考。

关键词：民治水电站；气垫式调压室；钢罩1 前言宝兴河系青衣江的主源，位于四川省雅安市，民治水电站为宝兴河梯级开发的第二级。

随着民治水电站开发工作的推进，开发单位经与设计单位初步研究，认为如按照此工程原水室式调压室的设计方案开展建设工作，施工对环境影响较大，并且原水室调压室方案的两条调压室施工索道运输方案的运输强度低，保障性差。

因此，考虑到民治水电站突出的场内交通问题及电站建设期环保问题的重要性，设计单位认为采用气垫式调压室能很好的解决工程现在所遇到的问题。

2 基本资料民治水电站为引水式开发，其开发任务主要为发电，并兼顾下游生态环境用水要求。

民治水电站工程等别为Ⅲ等，电站装机三台，设计引用流量54.18m3/s，水库正常蓄水位高程1587.00m，死水位高程1584.50m，机组安装高程1340.69m，设计水头246.31m。

电站由首部枢纽、引水建筑物及厂区枢纽三大部分组成。

3 气垫式调压室的设计研究分析3.1 引水系统布置根据工程区地形、地质条件及电站的设计水头、引用流量、厂址位置等考虑到本工程引水线路跨越三个断层区域，在高水头、多断层的情况下，如采用一坡到底的引水隧洞布置形式，会有较长的高压隧洞段，长距离高压引水隧洞的结构处理会导致引水建筑物的工程总投资增加较大，不经济，因此拟定引水建筑的布置方案：“低压引水隧洞+竖井+高压引水隧洞+气垫式调压室+压力管道”。

3.2 气垫式调压室的布置设计3.2.1 位置选择气垫式调压室布置于邓池沟下游200～500m的东河右岸花岗岩山体内，地面高程1650.00m～1725.00m。

简述水电站气垫式调压室应用现状和设计

简述水电站气垫式调压室应用现状和设计气垫式调压室是我国的一种新技术，具有保护环境节约成本的优点，气垫式调压室还被称作封闭调压室，它作为一种性能优越的水锤和波涌控制设施，在水电站的运行中发挥着重要的作用，它的工作原理是：在室内一部分充水，在水面之上的密闭空间中充满高压空气，形成一个气垫，利用空气的压缩和膨胀，来减小调压室内水位的涨落幅度。

与常规调压室相比，气垫式调压室的高度可以大大降低，可少受地形条件的限制并保护地表环境，可布置在更接近厂房的位置，使引水道在纵剖面上更接近于直线，因此缩短了引水道的长度，减少了工程量，并改善了机组的调节性能。

一、水电站气垫式调压室的应用现状世界上第一个气垫式调压室最早建设在挪威，建于1973年，挪威的最后一座已建成的气垫式调压室Torpa水电站于1989年投入运行。

在1989年之后，挪威就没有再建气垫式调压室，并不是因为该种调压室再设计上存在的问题，而是挪威政府对水电开发的政策，因为政策的限制，挪威才没有继续建设气垫式调压室。

根据资料显示，直到今天其他国家还没有开启水电站气垫式调压室的建设。

（一）自一里水电站的建设21世纪以来，我国开始真正意义上的气垫式调压室的建设，2001年1月，自一里水电站开始研究采用气垫式调压室方案，并列入了2001年国家电力公司科技项目计划。

经过学习考察、国内外专家咨询，以及大量设计研究工作，成都勘测设计研究院提出自一里水电站气垫室调压室设计方案。

2003年6月，该方案通过了水电水利规划设计总院组织的专题审查。

自一里建设在九寨沟风景区之中，电站施工公路极为险峻，施工难度相对较大，由于用了气垫式调压室设计方案，有效解决了厂内的交通问题，同时也保护了风景区内的自然环境。

（二）小天都水电站的建设小天都水电站建设，因318国道沿线地形险峻，常规调压室方案同样存在较为突出的厂内交通问题和风景区环境保护问题。

施工对318国道干扰较大，投资亦较高，另外，常规调压室竖井上部和上室处于碎裂、散体结构的围岩中，施工难度较大。

气垫式调压室的工作原理和特点

气垫式调压室的工作原理和特点2.1 调压室的作用、工作原理及分类2.1.1 调压室的作用为了改善水击现象，常在有压引水隧洞或有压引水管与压力管道衔接处建造调压室。

见图2-1示。

调压室利用扩大管道的断面和自由的水面反射水击波，将有压引水系统分成两段：上游段为有压引水隧洞，调压室使引水隧洞基本避免了水击压力的影响；下游段为压力钢管段，由于长度缩短了，降低了压力管道内的水击压力值，改善了机组的运行条件。

具体地说，可归纳如下：（1）反射水击波，基本上可避免，至少可减少压力管道内的水击波进入有压引水道。

（2）缩短压力管道的长度，从而减少压力管道及厂房过流部分中的水击压力。

（3）改善机组在负荷变化时的运行条件及系统供电质量。

图2-1 常规调压室的典型布置图2.1.2 调压室的工作原理水电站在运行时负荷会经常发生变化。

负荷变化时，机组就会相应地改变流量，从而在引水系统中发生非恒定流现象，产生水击。

引用流量的变化，在“引水道－调压室－机组”系统中也会引起非恒定流现象。

当电站丢弃全部负荷较短的时间后，水轮机的流量变为0，压力管道中发生水击。

压力管道内的水流经过一个较短的时间后就停止流动，此时，引水道中的水流由于贯性作用而继续流向调压室，引起调压室的水位升高，使引水道两端的水位差减小，因而其中的流速逐渐减小。

调压室的水位达到库水位时，引水道两端的水位差为0，但其中的水流由于贯性作用仍继续流向调压室，使调压室的水位继续升高直到引水道中的流速为0，此时，调压室的水位达到最高点。

因为这个时候调压室的水位高于库水位，在引水道的末端又形成新的水位差，水流又向游尾水水库流去，形成相反的流动，调压室内的水位开始下降。

当调压室的水位达到库水位时，引水道始末两端的压力差又等于0，但此时流速不为0，由于贯性作用，流速不为0，水位继续下降直到流速为0，此时，调压室的水位为最低点。

此后，引水道中的水流又流向调压室，调压室的水位又开始回升。

气垫式调压室在国内的应用创新与问题探讨

～～
露天式
围岩最小主应力（ａ．９．９．８Ｏ５ＭＰ）８～６Ｏ７８～１．５４
５９．４
１５．
５３．７
Ｏ２．Ｏ４．４
５８．５
４９．８
气室漏气量
（Ｎｍ３ｒｉ）／ｎａ
４／．５６７
１～２４Ｏ＊
阴坪
２ ×５２４４５．５．３７２００９定７月
野三河
２． ×２５２８３２．４４２２１拄００４月
金平
２ ×５４２１２．２７７在建
岗曲河二级
２．５ ×６７２３８５．２３９在建１Ｏ１１ ×１ × １．５５３０２５６７
（）岩体抗渗准则。３
（）最小地应力准则。４（）地下水压力梯度准则。即只要有足够的埋深，满５
缺乏经验，国内的气垫式调压室应用无论在规模、经济
性及运行效果方面，与国外相比仍有较大差距。挪威的气垫式调压室装机容量３５万～１４万ｋ，水头１０．２Ｗ８～
６Ｏ．１２３２．５５Ｏ。１０３７．５６５．８４６．５４５．１Ｏ２９．Ｏ２８．２４Ｏ．１Ｏ２７．６５５．１５４５．７４５．１５
— —
３２．Ｏ
３８．Ｏ
水幕室尺寸（１２． × ８ ×４８ｍ× １ ×４Ｏ０． × ｍ×１）（ ×宽 ×高）３长３４０．５８．５水幕设计压力（ａＭＰ）３７．５４２．５

调压室

(3)上下游双调压室系统当采用中部地下厂房时，上下游都有较长的压力水道，在厂房上下游均设置调压室。
(4) 上游双调压室系统
• 适用于上游引水道较长情况。靠近厂房的调压室对反射水击波起主导作用，称为主调压室；另一调压室帮助衰减引水系统的波动，称为辅助调压室。
• 水位波动的衰减由两个调压室共同保证，增加一个调压室可以减小另一个调压室的断面。
二、调压室的基本类型
1、简单式调压室
• 特点：断面尺寸形状不变，结构简单，反射水锤波效果好。但水位
波动振幅较大，衰减较慢，因而调压室的容积较大；在正常运行时
，引水系统与调压室连接处水力损失较大。为了克服上述缺点，可
采用有连接管的圆筒式调压室。
• 适用：低水头小流圆筒式调压室底部改为阻抗孔口，这种孔口或隔板相当于局部阻
第十章
调压室
PPT by 张洲
第一节
调压室的作用及工作原理
调压室作用：调压室可以减小水锤压力在引水管道中的传递。调压室的分类：调压室分为调压塔和调压井调压室的工作原理：利用调压室扩大的断面积和自由水面，水锤波就会在调压室反射到下游去。这样就相当于把引水系统分为了两段，调压室以前这段引水道，基本上可以避免水锤压力的影响；后面的那段，由于缩小了水锤波传递的路程，从而减少了压力管道的水锤值，改善了机组的运行。
力，即为阻抗式调压室。 • 特点：可以有效减小水位波动振幅，加快衰减速度，因而所需调压室的体积小于圆筒式。正常运行时水头损
失小。由于阻抗的存在，水锤
波不能完全反射，压力引水道中可能受到水击的影响。
3、双室式调压室 • 特点：双室式调压室是由一个竖井和上下两个储水室组成。丢弃负荷时，水位迅速上升，当水位达到上室时，其上升速度放慢，从而减小波动振幅。增加负荷时，水位迅速下降到下室中，并由下室补充不足的水量，因此限制了水位的下降。 • 适用：水头较高，要求的稳定断面较小，水库水位变化比较大的水电站。 • 上室的底部高程由水库最高水位控制，下室的顶部高程由水库的死水位控制。

气垫式调压室供气供水设备选择原则

气垫式调压室供气供水设备选择原则蒋登云郭筱蓉刘丁（中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072）摘要：回顾了自一里、小天都、金康水电站气垫式调压室的供气供水设备选择原则，探讨和总结了气垫式调压室供气供水设备选择的公式，供同仁们参考和进一步完善关键词：气垫式调压室、供气供水设备、水幕、选择原则Selection Method of Compressed Air and Water Supply Equipment for Air Cushion Surge ChamberJiang Dengyun Guo Xiaorong LiudingChengdu Hydroelectric Investigation and Design Institute of CHECCAbstract: Review selection method of compressed air and water supply equipment for air cushion surge chamber in Ziyili,Xiaotiandu and Jinkang Hydropower Station;Discuss and summarize the selection formula of compressed air and water supply equipment for air cushion surge chamber so as to be consulttd and consummated by colleagues.Key Words: Air cushion surge chamber; Compressed air and water supply equipment; Water curtain ;Selection method1慨述气垫式调压室是一种在岩体内由岩壁和水面围成的封闭式气室，并利用气室内高压空气形成“气垫”抑制室内水位高度和水位波动幅值的性能优越的水锤和涌波控制工程。

某电站气垫式调压井设计

某电站气垫式调压井设计发表时间：2019-12-23T10:25:04.317Z 来源：《电力设备》2019年第18期作者：陈大明[导读]（中国电建集团成都勘察设计研究院有限公司成都 610072） 1工程概况某水电站正常蓄水位3245.00m，最大(闸)坝高22.5m，总库容为194.4万m3，调节库容63.6万m3，引水隧洞长12.847km，电站引用流量42.8m3/s，装机容量2×110MW，多年平均发电量9.260/10.272亿kW•h(单独/联合运行)，具有日调节能力，综合经济指标优越。

调压室型式采用气垫式，主要由气室、连接隧洞、空压机室、配电室和观测室组成。

气室井筒采用圆形断面，内径24.0m，上部采用球壳，半径13.86m，穹顶高程2711.93m，底板高程2690.00m，高21.93m。

连接隧洞长50.0m，采用城门洞形，宽4.8m，高4.91m。

2 设置调压室的必要性本电站引水隧洞总长12847.207m，隧洞断面型式采用马蹄形，内底宽3.05m～4.19m，洞内高4.71m～5.21m，采用锚喷混凝土和现浇钢筋混凝土两种型式。

根据本电站引水系统的布置，对是否设置调压室进行判别，判别依据《水电站调压室设计规范》。

Tw>[Tw]………………………………….………………………………上式中：Tw—压力水道中水流惯性时间常数，s； Li—压力水道及蜗壳和尾水管(无下游调压室时应包括压力尾水道)各分段的长度，m； Vi—各分段内相应的流速，m/s；g —重力加速度，m/s2；Hp—设计水头，m；[Tw]—Tw的允许值，一般取2～4s。

通过计算，压力水道的ΣLiVi=28670m3/s，水流惯性时间常数Tw=4.83s，大于[Tw]=2～4s，本电站必须设置上游调压室。

3调压室水力学计算(1)气垫式调压室的稳定断面面积和稳定气体体积按下列公式计算：式中：A0——调压室的断面面积，m2； ASV——调压室的临界稳定断面面积，m2； Ath——托马临界稳定面积，m2；V0——稳定气体体积，m3；Vth——临界稳定气体体积，m3；m——理想气体多变指数，宜取m=1.4； P0——气室设计静态工况的室内气体绝对压力，以水头表示，m； l0——气室内气体体积折算为ASV时的高度，m； Zumax——发电运行的最高水库水位，m； Zd——与Zumax相对应的发电运行的最高尾水位，m； αmin——引水隧洞水头损失系数，αmin=hw0/v2，s2/m； hw0——引水隧洞水头损失，m；hwm0——压力管道水头损失，m； v——引水隧洞流速，m/s；L——引水隧洞长度，m；f——引水道断面面积，m2；g——重力加速度，m/s2；KA——稳定断面安全系数，一般可采用1.2～1.5 KV——稳定气体体积安全系数，一般可采用1.2～1.5。

气垫式调压室的布置设计与体会

结和讨论，助于今后设计和建设水平的提高。有
关键词：垫式调压室；置设计；制条件气布控
中图分类号：Ｖ７２５Ｔ３．６文献标识码：Ａ
Ｄｅｉｎｄｌｙｕｔｏｉｕｈｉｎｕｒｅｃａｂｒｓｇｎａａｏｆａｒｃｓｏｓｇｈｍｅ
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（ｉａＨｙｒｐｗｅｇｎｅｉｇＣｏｓｌｉｇＧｒｕｒｏａｉｎ，Ｂｉｎ１０１，Ｃｈｎ）ＣｈｎｄｏｏｒＥｎｉｅｒｎｎｕｔｎｏｐＣｏｐｒｔｏｅｊｇｉ００１ｉａ
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一种全钢包气垫式调压室结构及其使用方法和施工方法与流程

一种全钢包气垫式调压室结构及其使用方法和施工方法与流程摘要本文介绍了一种全钢包气垫式调压室结构，该结构具有较高的压力调节精度和可靠性，并且适用于多种工业应用场景。

同时，还介绍了该结构的使用方法和施工方法与流程，以帮助读者理解和应用该调压室结构。

引言在很多工业应用中，需要对气体进行精确的调节和控制，以确保系统的正常运行。

全钢包气垫式调压室结构是一种常用于气体调节的装置，可以提供稳定的气体输出压力，并具有较高的精度和可靠性。

本文将详细介绍该调压室的结构、使用方法和施工方法与流程。

一、全钢包气垫式调压室结构全钢包气垫式调压室结构主要由以下部分组成：1. 调压室主体调压室主体由高强度钢材制成，具有较好的抗压能力和密封性能。

调压室主体的形状可根据实际需求进行设计和定制，通常为圆柱形或矩形。

2. 气垫调压室主体内部设置有气垫，气垫通常由气囊或气密室构成。

气垫的功用是缓冲气体的变化，保证调压室内外压力的稳定。

气垫可根据需要进行调整和更换。

3. 调压装置调压室中设有调压装置，用于控制和调节气体输出压力。

调压装置通常由调压阀和压力传感器组成，通过反馈和控制系统实现对调压室内气体压力的精确调节。

4. 其他附件全钢包气垫式调压室还可根据具体需要配置其他附件，如进气口、排气口、压力表等，以方便操作和监测调压室内气体的状态。

二、使用方法使用全钢包气垫式调压室的方法主要包括以下几个步骤：1. 安装调压室将调压室按照设计要求进行安装，确保安装平稳和密封可靠。

根据具体情况，可能需要进行固定和密封处理。

2. 连接气源将气源与调压室连接，确保气源能够稳定地输入调压室。

根据具体需求，可能需要使用管道和接头进行连接。

3. 调节输出压力使用调压装置对调压室内的气体输出压力进行调节。

根据实际需要，设定所需的输出压力并监测调压室内的压力变化。

4. 监测和维护定期监测和维护调压室的工作状态，保证其正常运行。

如发现异常情况，及时进行故障排查和修复。

小天都水电站气垫式调压室工程地质勘察研究

小天都水电站气垫式调压室工程地质勘察研究蔡仁龙;冷鸿斌【摘要】Xiaotiandu Hydropower Station adopts air cushion surge chamber plan.It not only develops conventional geological prospecting work,but also focuses on the research of rock quality and holes formation condition,mountain lifting resistance stability,ground stress and surrounding rock crack resistance stability,rock permeability and surrounding rock stability.Survey work methods and experience of building air cushion surge chamber on water diversion power station in mountain valley areas are summarized.%小天都水电站采用气垫式调压室方案，除了开展常规地质勘察工作外，着重进行了岩体质量及成洞条件研究、山体抗抬稳定性研究、地应力及围岩抗劈裂稳定性研究、岩体渗透性与围岩抗渗稳定性研究，总结出了在高山峡谷地区引水式电站建气垫式调压室的勘察工作方法与经验。

【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P66-70,32)【关键词】气垫式调压室;工程地质条件;地应力;高压压水试验;水力劈裂试验【作者】蔡仁龙;冷鸿斌【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072【正文语种】中文【中图分类】TV732.5小天都水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内。

气垫式调压室与常规调压室对比

气垫式调压室与常规调压室对比分析摘要：调压室的定义：为降低压力管道中的水击压力，改善机组运行条件，在压力引水(尾水)道中设置的建筑物。

在较长的压力引水系统中，为了降低高压管道的水击压力，满足机组调节保证计算的要求，常在压力引水道与压力管道衔接处建造调压室。

调压室将有压引水系统分成两段：上游段为压力引水道，下游段为压力管道。

调压室的功用可归纳为以下三点：(1) 反射水击波。

基本上避免了（或减小）压力管道传来的水击波进入压力引水道。

(2) 减小水击压力(压力管道及厂房过水部分)。

缩短了压力管道的长度(3) 改善机组在负荷变化时的运行条件。

调压室的工作原理调压室具有较大的容积和自由水面，它将电站因负荷变化而引起的有压系统非恒定流现象分为性质不同而又互相联系的两部分：一是压力管道的水击现象，另一个是“水库—引水道—调压室”的水流波动现象。

引水道—调压室系统中的水位波动现象与压力管道中产生的水击波动性质有很大的差别。

调压室的水位波动主要是由于水体的往复运动引起，其特点是振幅小、变化慢、周期长。

而管道水击过程是水击波的传播，振幅大、变化快，往往在很短时间内即消失，而前者往往长达几十秒到几百秒甚至更长。

水电站调压室的基本类型(1) 简单圆筒式调压室(2) 阻抗式调压室(3) 双室式调压室(4) 溢流式调压室(5) 差动式调压室(6) 气垫式或半气垫式调压室气垫式调压室在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室，室中一部分充水，另一部分充满高压空气。

利用调压室中的空气压缩或膨胀，来减小水位涨落的幅度。

1气垫式调压室的优点采用气垫式调压室代替常规调压室，主要具有以下几方面的优点：（1）省掉斜井和竖井，减小施工难度，降低工程成本，缩短工期。

由于斜井和竖井的施工难度较大、造价较高、所需工期相对较长。

（2）采用气垫式调压室，引水隧洞在纵剖面上更接近于直线而不是常规的折线，因此，隧洞轴线缩短了，减少了工程造价，减少了水头损失，增加了电站的发电效益。

浅谈民治水电站采用气垫式调压室的缘由

浅谈民治水电站采用气垫式调压室的缘由刘宇;张理理;韩雪娇【摘要】随着民治水电站开发工作的推进,为解决施工期环境保护与施工场地内的交通问题,需要对引水系统进行设计优化.阐述了民治水电站引水系统设计优化情况,经综合分析比较后认为:可以通过设置气垫式调压室解决环保与施工中遇到的问题.民治水电站采取的优化思路和方法,可为今后类似工程的设计提供参考.【期刊名称】《四川水力发电》【年(卷),期】2014(033)006【总页数】2页(P73-74)【关键词】民治水电站;引水系统;常规式调压室;气垫式调压室【作者】刘宇;张理理;韩雪娇【作者单位】中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川成都610072;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川成都610072;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川成都610072【正文语种】中文【中图分类】TV7;TV554;TV221 概述环境保护与社会影响对水电工程建设的要求愈来愈高，近年来，环保因素对于决定一个电站能否核准显得越来越重要。

当民治水电站进入实施阶段后，随着电站开发工作的推进，业主单位与设计单位考虑到该电站突出的场内交通问题及电站建设期环保问题的重要性，认为有必要开展电站引水系统调整的专题研究工作。

民治水电站位于四川省雅安市，地处国家级自然保护区实验区、世界自然遗产——四川大熊猫栖息地的外围保护区，为宝兴河梯级开发的第二级。

该电站为引水式开发，其开发任务主要为发电并兼顾下游生态环境用水要求。

电站由首部枢纽、引水建筑物及厂区枢纽三大部分组成。

2 方案比较分析2.1 采用常规式调压室方案存在的问题若按照可行性研究阶段的设计方案施工，环境影响与施工组织设计的矛盾集中在调压室区域。

主要有：(1)至4#支洞口和调压井上室交通洞口的施工索道需从省道S210线上空穿过，从而给其下方的公路交通造成了极大的安全隐患。

(2)施工索道施工需要修建施工便道，在其修建过程中，势必会造成原状植被破坏、水土流失、边坡失稳、森林和灌木草丛的破坏、鸟类栖息地变化等生态环境问题。

调压室

(6) 气垫式或半气垫式调压室
• 在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室，室中一部分充水，
另一部分充满高压空气。利用空气的压缩或膨胀，来减小水位涨落
的幅度。
• 适用：表层地质条件不适于

建造常规调压室的情况下深
埋于地下的引水式地下水电
站。目前我国尚未采用。
气垫式与常规调压室的比较
第二节
调压室的设置条件及位置选择
一、调压室的设置条件：
1、尽可能的充分反射由压力管道传来的水锤波，以减少压力管道中的水锤压力，并使传至水道中的水锤值控制在合理范围内； 2、应能保证调压室中发生的一切水位波动都具有逐渐衰减的性质，并且衰减的愈快愈好； 3、负荷变化时，引起的波动振幅小，频率低，这样就可以减小调压室的高度，并有利于机组的稳定运行；
[Tw ]——Tw的允许值，一般取2~4s。[Tw]的取值与电站出力在电力系统中占的比重有关。我国的调压室设计规范规定： (1) 当水电站单独运行时，或机组在电力系统中所占的比例超过50%时，取小值(2s)； (2) 当比重小于10%~20%时，可取大值。
Tw=∑Livi/gHp≥[Tw]
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。下游调压室的设置条件是以尾水管内不产生液柱分离为前提，判别条件为：
(4) 溢流式调压室
• 由双室式调压室发展而成，顶部设有溢流堰。
• 当丢弃负荷时，调压室的水位迅速上升，达到溢流堰顶后开始溢流
，限制
了水位的进一步升高，有利于机组的稳定运行，溢出的水量，可以设上室加以储存，也可排至下游。
(5) 差动式调压室 • 由两个直径不同的同心圆筒组成，中间的圆筒直径较小，上有溢流口，称为升管，其底部以阻力孔口与外室相通。 • 特点：外室直径较大，起盛水及保证稳定的作用，其断面积由波动稳定条件控制。所需容积较小，水位波动衰减得也较快。但其构造复杂，施工难度大，造价高。 • 适用：地形和地质条件不允许大断面的中高水头水电站，我国采用较多。