[实用新型]阻抗与溢流相结合的调压井结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及水电工程中引水发电洞调压井，尤其是涉及阻抗与溢流相结合的调压井结构。

背景技术

在水电站工程中，机组负荷变化时会引起压力引水隧洞产生水锤压力。为减轻水锤压力，使机组负荷变化时能稳定运行，以确保发电质量，常在有压引水隧洞与压力管道衔接处建造调压室。对于长引水隧洞水电站，如果两岸山体较低，根据调压井最高涌波确定的调压井顶部高程可能会高出原地面很多。为降低调压井高度，减少投资，同时也使机组反应迅速及时，更快恢复稳定，就需要降低调压井最高涌波。阻抗式调压井具有削减调压井最高水位和抬高最低水位，以及使水位波动很快衰减的作用。但是，由于阻抗作用过大会导致调压井反射水锤波作用减小，从而导致水锤波穿井率高，所以，单靠设阻抗孔来降低调压井涌波是有限度的。而传统的溢流式调压井又因顶部溢流后需设堰下水室而使得结构过于复杂。因此，合适的调压井结构形式对减少工程投资、降低调压井最高涌波及使机组稳定运行至关重要。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种阻抗与溢流相结合的调压井结构，从而更有效、更简便地降低最高涌波。

为实现上述目的，本实用新型可采取以下技术方案：

本实用新型所述阻抗与溢流相结合的调压井结构，包括钢筋混凝土结构的调压井，所述调压井的井口沿为圆弧状溢流堰结构；围绕调压井设置有钢筋混凝土结构的环形消力池，所述环形消力池的池底宽度依据调压井溢流时的跌落水水舌长度L_d确定，环形消力池的池壁高度低于调压井的井壁高度；环形消力池的池壁为喇叭口结构；在环形消力池的一侧设置有与其连通的、钢筋混凝土结构的泄水道；在调压井的底部中心位置垂直向下设置有与引水发电洞相连通的钢筋混凝土连接管道，所述连接管道的直径根据阻抗孔要求确定。

所述跌落水水舌长度L_d＝4.3D^0.27P；其中：

；

式中：q—— 为单宽流量，m³/s；取调压井甩负荷时的最大引用流量除以调压井井口周长；

p——为井顶至池底板的高差，m；

g——重力加速度，m/s²；

D——调压井井筒内直径。

本实用新型优点在于调压井布置紧凑、结构简单、工程量少，投资节省。电站机组甩荷时调压井井筒水位抬高，水位超出井筒堰顶高程后开始溢流，水流通过空中掺气消能后，跌入井周边环形消力池，在环形消力池中进一步消能，然后通过泄水道排入原河道（或附近排水沟）。由于阻抗及溢流作用，调压井水位壅高大幅降低，机组运行很快趋于稳定，引水发电洞内水锤压力也较小。电站机组增荷时调压井向引水发电洞补水，井筒水位开始降低，由于连接管道直径尺寸较小，对水流起阻抗作用，调压井水位波动小，机组运行稳定。具体体现为：

1、阻抗与溢流相结合，使调压井最高涌波大幅度下降，同时又适当抬高了调压井最低水位，有效地改善了电站机组的运行条件。

2、调压井最高涌波的大幅度降低，使调压井高度也大幅度降低，井壁混凝土及配筋量相应减少很多；由于调压井顶部四周直接进行空中溢流，利用水流在空气中掺气消能，自流跌落到井周环形消力池后又利用水池中水深的水垫作用再进一步消能。

附图说明

图1是本实用新型的调压井平面布置图。

图2是图1的A-A向剖面图。

图3是图1的B-B向剖面图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型所示阻抗与溢流相结合的调压井结构，包括钢筋混凝土结构的调压井1，所述调压井1的井口沿为圆弧状溢流堰2结构；围绕调压井1设置有钢筋混凝土结构的环形消力池3，所述环形消力池3的池底宽度依据调压井1溢流时的跌落水水舌长度L_d确定，即：L_d＝4.3D^0.27P；其中：

；

式中：q—— 为单宽流量，m³/s；取调压井甩负荷时的最大引用流量除以调压井井口周长；

p——为井顶至池底板的高差，m；

g——重力加速度，m/s²；

D——调压井井筒内直径。

环形消力池3的池壁高度低于调压井1的井壁高度；环形消力池3的池壁为喇叭口结构，其坡度根据地质情况确定的稳定边坡开挖，并根据环形消力池3中水深情况进行衬护；在环形消力池3的一侧设置有与其连通的、钢筋混凝土结构的泄水道4；在调压井1的底部中心位置垂直向下设置有与引水发电洞5相连通的钢筋混凝土连接管道6，所述连接管道6的直径根据阻抗孔要求确定。