长引水系统水室式调压室初步设计

长引水系统水室式调压室初步设计
摘要：某水电站位于巴基斯坦西北边境省开伯尔普什图省境内采用引水式开发，为高水头、长距离引水发电工程。

本电站具有引水洞线长、调压室竖井高、压力
管道压力大等特点。

调压室对本电站的正常运行起着关键作用，通过对调压室水
力特征和结构进行设计，为改善机组运行条件和工程安全提供保障。

关键词：调压室；水室式；冲击式水轮发电机；长引水隧洞
1工程概况
某水电站位于巴基斯坦西北边境，是一座高水头、长隧洞引水式水电站工程。

电站安装4台单机容量为221MW的冲击式水轮发电机组，总装机容量884MW。

水库正常蓄水位为2233m，最低运行水位为2223m。

引水系统由电站进水口、引
水隧洞、调压室及压力管道等建筑物组成。

引水隧洞长22.6km，洞径为6m。

调压室布置于引水隧洞末端，顶高程2300.00m，底高程2056m。

上室为圆形断面，断面直径为22m，高24.5m。

下室
采用城门洞断面，为两条长度各为100m的隧洞，底板为倾向竖井的1.0%的坡，
顶部为倾向竖井的1.5%的坡。

调压室后引水隧洞经Y型岔管分为两条引水隧洞，
后接压力管道。

压力管道由四个压力平洞段、三条压力竖井段构成，采用钢板衬砌。

2地质条件
调压室地表为第四系堆积物为坡崩积物（Q4dl+col），以碎石土为主，覆盖层厚度较薄。

岩性主要为石英云母片岩等。

推测岩体的风化状态以弱风化为主，调
压室下部可能为微风化~新鲜，推测调压室岩体围岩类别主要为Q2a和Q3。

3调压室水力计算
下面根据《水利水电工程调压室设计规范》及《水工设计手册》对调压室进
行水力学计算。

3.1调压室设置条件
是否设置调压室按下式作初步判别：
式中：；增加负荷前的流量；增加负荷后的流量。

机组开启可人为控制，因而最低涌波按以下工况计算（1）最低发电水位2223.00m时，
本计算初定按上游死水位，共用上游调压室的4台机组由3台增加至4台，满负荷发电；（2）最低发电水位2223.00m时，本计算初定按上游死水位，共用上游调压室的4台机组由
2台增加至4台，满负荷发电。

计算中，最低涌浪定为2102.00m高程。

经计算比较现有的下室容积大于计算容积，满足
要求
4结构设计
调压室竖井的围岩主要为石英云母片岩，岩体的风化状态以弱风化为主，调压室下部可
能为微风化~新鲜，推测调压室岩体围岩类别主要为Q2a和Q3。

调压室上部地面覆盖层较薄，设计中对上部覆盖层进行剥离处理。

并对边坡进行支护。

对于上室竖井采用喷20Mpa混凝土厚150mm，φ6mm间距100mmx100mm钢筋网，锚杆
φ25长4m，间排距1.5m的支护形式。

下室及竖井，Q2a围岩采用喷20Mpa混凝土厚
120mm，φ6mm间距100mmx100mm钢筋网，锚杆φ25长4m，间排距1.5m的支护形式；
Q3围岩采用喷20Mpa混凝土厚150mm，φ6mm间距100mmx100mm钢筋网，锚杆φ25长
4m，间排距1.25m的支护形式，必要时加强支护。

为改善围岩的力学性能，补强开挖过程中形成的松动圈，提高围岩承载能力和减少渗漏，对部分Q3类围岩进行固结灌浆。

固结灌浆孔每排8孔，交错布置，排距2.0m~3.0m。

孔位
对称布置，灌浆孔深入围岩8.0m，最大灌浆压力1.0MPa。

调压室上室内径为22m，采用厚1.8m钢筋混凝土衬砌，双层配筋。

竖井段及下室衬砌采用厚0.5m钢筋混凝土衬砌，双层配筋。

5结语
采用数学解析法获取调压室的相关水力特征，其计算迅速方便，对设计工作特别是计算
一些极限值和规划、布置、选择调压室尺寸非常有用。

本电站采用数学解析法对调压室的水
力特征进行计算，其计算结果在基本设计阶段已经获得咨询的批复。

参考文献：
[1]中华人民共和国水利部． SL655-2014.水利水电工程调压室设计规范
[2]潘家铮．水工隧洞和调压室（调压室部分）［M］．北京：水利电力出版社，1985．
[3]刘海峰，张红梅。

吉沙水电站引水调压室设计[J]水力发电，2012年3月第38卷第3期。

[4]水电水利规划设计总院．水工设计手册（第8卷水电站建筑物）［M］．北京：中国
水利水电出版社，2012．。