[发明专利]一种抑制最高涌波水位的调压室结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种抑制最高涌波水位的调压室结构，包括依次连通的隧洞、调压室小井、调压室大井和通气洞，还包括：环形牛腿，环向设置于所述调压室大井顶部的内壁上，用于增加调压室大井的稳定性；隔墙，靠近所述环形牛腿的上方设置，其顶部与所述通气洞的内部上方具有间距，其底部设置有一个或多个连通孔；挡墙，靠近所述通气洞的出口端设置，与所述隔墙之间形成分别与调压室大井、通气洞连通的上部大室，且其顶部与所述通气洞的内部上方具有间距。本发明旨在提供一种结构简单、施工方便、投资较少且能有效抑制扩容电站调压室最高涌波水位的调压室结构及其施工方法，用于指导改建和扩建的水电站的调压室改造。

技术领域

本发明涉及水利水电工程领域，尤其是涉及一种抑制最高涌波水位的调压室结构及其施工方法，适用于改建和扩建的水电站调压室改造工程。

背景技术

调压室是一种具有一定水容积的井型建筑物，一般用于有压引水式水电站中，位于引水隧洞-压力管道或者尾水管道-尾水隧洞之间，其主要作用是反射并降低水击压力波动的幅值，从而提高水电厂运行的安全性，改善机组转速调节的调节品质，从而提高向电网供电的质量，有利于电网整体的频率稳定性。调压室的基本类型有简单式、阻抗式、差动式、水室式、溢流式和气垫式，调压室类型的选择一般根据水电站的工作特点，结合地形条件和地质条件，对比分析各种类型调压室的优缺点及适用性和经济性而确定。

近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国的电力需求在不断提高，有部分水电站修建年代久远，制造水平和设计水平都有一定的问题，因此有必要进行扩容改造，也即通过更新水轮机组、增加电站的引用流量，最终增加发电量。水电站增机扩容时的重难点之一是调压室改造问题：对于改建和扩建的水电站，由于原调压室是按照原过流量进行设计的，增机扩容之后流量变大，因此水力过渡过程中调压室最高涌波水位将会大大增高，无法满足控制要求。目前工程中通常的做法是新建一座体积较大的调压室，新建的调压室满足电站扩容之后的流量，此种方式非常受限于地形地质条件。另一种方式是将已有调压室进行二次扩挖，增加调压室断面尺寸，使得调压室最高涌波不超过结构控制高程，此种方式需要对调压室整体进行重新开挖、支护、结构衬砌，工程量较大。

为了使改建和扩建的调压室最高涌波水位满足要求，需要新建或者扩挖调压室，但新建调压室受地形地质条件限制较大，而扩挖调压室断面工程量较大及停机时间长，影响发电效益等一系列的问题。

基于上述情况，本发明提出了一种抑制最高涌波水位的调压室结构及其施工方法，可有效解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明旨在提供一种结构简单、施工方便、投资较少且能有效抑制扩容电站调压室最高涌波水位的调压室结构及其施工方法，用于指导改建和扩建的水电站的调压室改造。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种抑制最高涌波水位的调压室结构，包括依次连通的隧洞、调压室小井、调压室大井和通气洞，还包括：

环形牛腿，环向设置于所述调压室大井顶部的内壁上，用于增加调压室大井的稳定性；

隔墙，靠近所述环形牛腿的上方设置，其顶部与所述通气洞的内部上方具有间距，其底部设置有一个或多个连通孔；

挡墙，靠近所述通气洞的出口端设置，与所述隔墙之间形成分别与调压室大井、通气洞连通的上部大室，且其顶部与所述通气洞的内部上方具有间距。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连通孔布置为多个，且呈对称布置方式，引导水流均匀流入或流出上部大室。

作为本发明的一种优选技术方案，所述隔墙顶部设置溢流堰，将水流进行溢流。

作为本发明的一种优选技术方案，所述通气洞的底部高程比上部大室的底部高程高，且所述挡墙与所述上部大室的底部之间具有斜坡。