[发明专利]一种中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法

权利要求书

1.一种中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

A、首先根据上游取水建筑物（1）所在地形、地质条件，避开复杂地形和不利地质，在上游取水建筑物（1）下游平缓的位置建立水电站厂房（9）；

B、当水电站厂房（9）位置确定后，在靠近水电站厂房（9）的位置建立转换室（4）；

C、在转换室（4）能保证水电站厂房（9）正常工作所需蓄水量时转换室（4）的有效高程H₁处设立溢水口（11），溢水口（11）处用排水管道（5）链接至附近水渠或溢洪道（12）；

D、在转换室（4）底部设置接口Ⅰ（8），用以连接转换室（4）和下游输水压力钢管（6）；

E、水电站厂房（9）中的水轮机组通过接口Ⅱ（10）与输水压力钢管（6）连接；

F、无压引水道（3）可以沿山体边缘开挖以用于避开压力隧洞的开挖，开挖成型后，无压引水道（3）两岸用浆砌石护坡；

G、无压引水道（3）上端与取水建筑物（1）自身设置的闸门（2）或者取水建筑物（1）侧面开挖溢水口设置的闸门（2）连接；

H、转换室（4）顶端设置转换室进水口（7），当水电站厂房（9）需要工作时，打开上游取水建筑物（1）的闸门（2），水流从上游取水建筑物（1）经过无压引水道（3）从转换室进水口（7）流入转换室（4）。

2.根据权利要求1所述的中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法，其特征在于：所述上游取水建筑物（1）为大坝、湖泊或无坝取水建筑物。

3.根据权利要求1所述的中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法，其特征在于：所述闸门（2）为平板钢板闸门或弧形闸门。

4.根据权利要求1所述的中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法，其特征在于：所述转换室（4）的结构可以是钢筋混凝土结构或钢结构，其高程和断面面积由水力计算来确定，其内容应包括：

转换室（4）的高程：H₁由伯努利方程确定，A-A断面C-C断面的伯努利方程为                                                ；其中：A-A断面表示溢水口（11）中心点的横断面；C-C断面表示输水压力钢管（6）进入水电站厂房（9）的竖直断面；H₁为保证水电站厂房（9）正常工作所需蓄水量时转换室（4）的有效高程（m）；为水电站厂房（9）与转换室（4）之间的高程差（m）；，分别为动能修正系数；v_s为转换室（4）的断面流速（m/s)；g为重力加速度（m/s²）；H₀为水电站厂房（4）所需有效水头（m）；n为输水压力钢管（6）的数量；v₁为输水压力钢管（6）流速（m/s）； h_f为输水压力钢管（6）的沿程水头损失（m）；为接口Ⅰ（8）处的局部水头损失（m）； 

转换室（4）的断面面积：断面积由转换室（4）的高程中的伯努利方程和连续方程A_sv_s=nA₁v₁共同确定；其中：A_s为转换室（4）的断面面积（m²），v_s为转换室（4）的断面流速（m/s)；n为输水压力钢管（6）的数量，A₁为输水压力钢管（6）断面面积（m²），v₁为输水压力钢管（6）流速（m/s）。

5.根据权利要求4所述的中小型水电站厂房输水从无压输水到有压输水的转换方法，其特征在于：所述沿程水头损失由达西公式计算，局部水头损失由计算；其中：为沿程水头损失系数，n为输水压力钢管（6）的数量，l为单根输水压力钢管（6）的长度（m），d为输水压力钢管（6）的直径（m）；为局部水头损失系数。