CN203546687U - 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 - Google Patents
自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203546687U CN203546687U CN201320716007.4U CN201320716007U CN203546687U CN 203546687 U CN203546687 U CN 203546687U CN 201320716007 U CN201320716007 U CN 201320716007U CN 203546687 U CN203546687 U CN 203546687U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tail water
- tunnel
- surge
- chamber
- surge chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 6
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种自适应尾水位变化的水电站尾水调压室，包括调压室大井，其上游和下游分别连接压力尾水道和尾水隧洞，压力尾水道出口连通调压室大井底部，尾水隧洞入口连通调压室大井侧面，且尾水隧洞底部高程高于压力尾水道顶部高程。当下游尾水位高于尾水隧洞洞顶时，尾水隧洞为有压流，尾水调压室内的水位波动为质量波；当下游尾水位低于尾水隧洞洞顶时，尾水隧洞与调压室大井内均为具有自由水面的重力波，调压室大井相当前池的作用，从而避免出现多种波动叠加现象。本实用新型可用于需要设置尾水调压室的水电站，特别适用于尾水隧洞与导流隧洞结合、尾水隧洞中存在明满流的水电站中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水电站平压建筑物，尤其涉及一种自适应尾水位变化的水电站尾水调压室。
背景技术
我国西南水力资源的大力开发中，在建或在设计的许多大型水电站都位于高山峡谷之中，河段水面狭窄，河床仅能布置挡水建筑物和泄水建筑物，发电建筑物，即水电站水道系统只能布置在左右两岸上体之中，形成地下式水电站。为了缩短引水压力管道的长度，常常采用首部开发，这样水电站就会带有很长的尾水隧洞，而在施工导流期间，也要开挖很长的导流隧洞，导流隧洞在蓄水发电前堵塞，导流隧洞就完成了导流任务。
工程中为了节约成本，减少洞室开挖，促进围岩稳定，常常将导流隧洞改作尾水隧洞，或者是将局部导流隧洞作为尾水隧洞的一部分。一方面为了满足大的泄洪量，导流隧洞断面面积较大，导流隧洞所在的高程可能高于尾水隧洞，导致了尾水隧洞与导流隧洞结合利用后，当下游变化较大或者是水位较低时，尾水隧洞内出现明满流的现象；另一方面，由于尾水隧洞很长，为了减小水击和满足小波动的稳定要求，往往需要设置尾水调压室。
按照现有的尾水调压室设计方法，当下游尾水位低于尾水隧洞洞顶高程时，尾水系统内将会出现多种形式波动的叠加，即压力尾水道中水击波，调压室中的质量波，尾水洞中的重力波。多重的波动叠加可能导致引起过渡过程中机组调保参数的变化，减慢波动的衰减，不利于小波动调节的控制。同时将会在尾水隧洞内产生明交替流等复杂的水流现象，不仅从水力学或工程力学的角度影响结构的受力与稳定，而且从系统稳定的角度影响机组的稳定运行和供电质量。
如果设计出一种尾水调压室，能随着下游尾水位的变化而改变调压室内水流波动性质，同时能使尾水系统中的流态变得简单，不会出现多种性质波动叠加，同时又能有效反射水击波，对水电站的稳定运行具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能根据下游尾水位变化自动调节尾水隧洞流态的水电站尾水调压室。
为达到上述目的，本实用新型提供的自适应尾水位变化的水电站尾水调压室，包括调压室大井，其调压室大井上游和下游分别连接压力尾水道和尾水隧洞，压力尾水道出口连通调压室大井底部；其中，尾水隧洞入口连通调压室大井侧面；调压室大井底部不设阻抗孔，压力尾水道出口直接连通调压室大井底部；尾水隧洞底部高程高于压力尾水道顶部高程。本实用新型中，无论下游尾水水位如何变化，调压室大井水位始终高于压力尾水道顶部，从而保证压力尾水道内为有压流。
作为优选，尾水隧洞为平顶平底的隧洞。当下游尾水水位高于或低于尾水隧洞洞顶高程时，尾水隧洞内流态分别为有压流和明渠流 。
当压力尾水道底板高程与尾水隧洞底板高程不在同一平面时，通过斜坡段连接压力尾水道底板与尾水隧洞底板。
本实用新型尾水调压室能适应尾水隧洞中不同的流态。当下游尾水水位高于尾水隧洞洞顶时，尾水隧洞内为有压流，调压室大井内水面高于尾水隧洞洞顶，调压室大井内水波波动为质量波；当下游尾水位低于尾水隧洞洞顶时，尾水隧洞与调压室大井内均是具有自由水面的重力波，尾水隧洞内为明渠流，此时调压室大井内水面降低并与尾水隧洞内水面一致，调压室大井内也为明渠流，与尾水隧洞内水流一起以明渠流的形式波动。
同现有尾水调压室相比，本实用新型具有如下突出特点：
当下游尾水水位低于尾水隧洞洞顶高程时，尾水隧洞为明渠，调压室大井内水流能自适应的变化为一个横断面积很大的明渠，不会出现多种性质波动的叠加。若采用传统尾水调压室，当下游尾水水位低于尾水隧洞洞顶高程时，调压室大井内水位依然很高，而尾水隧洞内将会出现复杂的有压流-明流的混合流动，三种不同形式（调压室大井中的质量波、有压流的水击波和明流的重力波）的波动不利于调速系统的稳定控制。
本实用新型具有以下优点和有益效果：
1、结构简单，不需任何附加装置，在尾水隧洞中水流处于有压流或是明渠状态下，均能发挥调压室大井反射水击波，从而改善机组负荷变化时运行条件，保证电站安全稳定运行。
2、可用于需要设置尾水调压室的水电站，特别适用于尾水隧洞与导流隧洞结合、尾水隧洞中存在明满流的水电站中。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，1-压力尾水道；2-调压室大井； 3-尾水隧洞；4-压力尾水道出口断面；5-尾水隧洞进口断面；6-斜坡段。
具体实施方式
下面将结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。
见图1，一种水电站尾水调压室，包括调压室大井（2），调压室大井（2）上游和下游分别连接压力尾水道（1）和尾水隧洞（3）。压力尾水道的出口断面（4）位于调压室大井（2）底部，调压室大井（2）底部不设阻抗孔，压力尾水道出口直接连通调压室大井底部。尾水隧洞的进口断面（5）与调压室大井（2）侧壁在同一平面。本具体实施中，尾水隧洞（3）为平顶平底的隧洞，其进口断面底部高程高于压力尾水道出口断面的顶部高程。下游存在低于尾水隧洞（3）进口断面顶部高程的尾水位是本实用新型的适用条件。一般的，当压力尾水道底板高程与尾水隧洞底板高程不在同一平面时，通过斜坡段（6）连接压力尾水道底板与尾水隧洞底板。
通过计算确定调压室大井面积、压力尾水道尺寸、尾水隧洞尺寸及高程，确保机组在甩负荷等非恒定过程中能够满足蜗壳压力、尾水管压力、机组转速升高率等调保参数满足控制要求，同时要求保证调压室大井内的最低涌浪水位高于压力尾水道顶部。
当下游尾水位为z1，即下游尾水位高于尾水隧洞洞顶高程时，尾水隧洞内为有压流，调压室大井位内的水流在尾水隧洞底部高程以上波动。当下游尾水位为z2，即下游尾水位低于尾水隧洞洞顶高程时，尾水隧洞内为明渠流，调压室大井内的水流自动降低并与尾水隧洞内的水流形成共同的自由面，尾水隧洞和调压室大井内流体均以明渠流形式波动，避免了在尾水隧洞内出现明满交替流的现象。
本实用新型能随着下游尾水位的变化而改变调压大井内水流波动性质，同时使尾水系统中的流态变得简单，不会出现多种性质波动叠加，同时又能有效反射水击波，利于水电站的稳定运行。
Claims (3)
1.自适应尾水位变化的水电站尾水调压室，包括调压室大井，其调压室大井上游和下游分别连接压力尾水道和尾水隧洞，压力尾水道出口连通调压室大井底部，其特征是：
尾水隧洞入口连通压室大井侧面；调压室大井底部不设阻抗孔，压力尾水道出口直接连通调压室大井底部；尾水隧洞底部高程高于压力尾水道顶部高程。
2.如权利要求1所述的自适应尾水位变化的水电站尾水调压室，其特征是：
所述的尾水隧洞为平顶平底的隧道。
3.如权利要求1所述的自适应尾水位变化的水电站尾水调压室，其特征是：
当压力尾水道底板高程与尾水隧洞底板高程不在同一平面时，通过斜坡段连接压力尾水道底板与尾水隧洞底板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320716007.4U CN203546687U (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320716007.4U CN203546687U (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203546687U true CN203546687U (zh) | 2014-04-16 |
Family
ID=50464823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320716007.4U Expired - Lifetime CN203546687U (zh) | 2013-11-14 | 2013-11-14 | 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203546687U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104294805A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-21 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 半圆筒型调压室 |
| CN104408330A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-11 | 武汉大学 | 水轮机调节系统高阶数学模型的降阶方法 |
| CN104504250A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 武汉大学 | 基于压力管道水流惯性的水轮机调节系统降阶方法 |
| CN105256776A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-20 | 三峡大学 | 一种水囊式引水调压室 |
| CN106958236A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-07-18 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种水电站地面厂房尾水出口结构及其水电站 |
| CN109385988A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-26 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 用于高水头、大流量、短引水发电厂房的尾水洞排水结构 |
| CN112727667A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-30 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法 |
| CN114065484A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-18 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 带调压室和明满流尾水系统水电站调节保证仿真平台 |
| CN114635398A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-17 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 超长有压隧洞的段中控制后段减压系统及充排水控制方法 |
-
2013
- 2013-11-14 CN CN201320716007.4U patent/CN203546687U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104294805A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-21 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 半圆筒型调压室 |
| CN104294805B (zh) * | 2014-10-22 | 2016-07-06 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 半圆筒型调压室 |
| CN104504250A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 武汉大学 | 基于压力管道水流惯性的水轮机调节系统降阶方法 |
| CN104408330A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-11 | 武汉大学 | 水轮机调节系统高阶数学模型的降阶方法 |
| CN104408330B (zh) * | 2014-12-25 | 2017-06-09 | 武汉大学 | 水轮机调节系统高阶数学模型的降阶方法 |
| CN105256776A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-20 | 三峡大学 | 一种水囊式引水调压室 |
| CN106958236A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-07-18 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种水电站地面厂房尾水出口结构及其水电站 |
| CN109385988A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-02-26 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 用于高水头、大流量、短引水发电厂房的尾水洞排水结构 |
| CN112727667A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-04-30 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法 |
| CN114065484A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-18 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 带调压室和明满流尾水系统水电站调节保证仿真平台 |
| CN114635398A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-06-17 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 超长有压隧洞的段中控制后段减压系统及充排水控制方法 |
| CN114635398B (zh) * | 2022-04-01 | 2023-05-26 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 超长有压隧洞的段中控制后段减压系统及充排水控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203546687U (zh) | 自适应尾水位变化的水电站尾水调压室 | |
| CN104179159B (zh) | 水电站明满流尾水系统 | |
| CN100443667C (zh) | 阶梯式水力发电站 | |
| CN102966082B (zh) | 底板下弯式掺气设施 | |
| CN106930252B (zh) | 一种新型抽水蓄能电站供水系统 | |
| CN206752426U (zh) | 一种新型抽水蓄能电站供水系统 | |
| CN101545570B (zh) | 一种控制管道瞬态液柱分离的空气阀调压室装置 | |
| CN203532152U (zh) | 一种水电站调压装置 | |
| CN204185835U (zh) | 水电站明满流尾水系统 | |
| CN204825816U (zh) | 多级水利发电站 | |
| CN207316160U (zh) | 一种防护水锤效应的市政输水管道 | |
| CN109267549A (zh) | 一种引水隧洞结构 | |
| CN102720168B (zh) | 一种控制生态流量的装置及方法 | |
| CN103994095B (zh) | 一种多相混输轴流泵叶轮的设计方法 | |
| CN105257454A (zh) | 一种引水式漩涡水流发电系统 | |
| CN102878002B (zh) | 一种防止水轮机引水系统水击压力升高的方法 | |
| CN112727667A (zh) | 一种智能调节型输水发电装置及其监测反馈方法 | |
| CN104564510A (zh) | 一种锥型阀应用在水电站作调压兼生态泄流的方法及装置 | |
| CN116085174A (zh) | 一种抽水蓄能电站 | |
| CN104099909B (zh) | 基于泄洪隧洞的泄洪发电同步组合消能工 | |
| CN203034428U (zh) | 多级竖井旋流联合消能结构 | |
| CN214403847U (zh) | 一种可节约水资源的水轮发电机组冷却水供排系统 | |
| CN204961149U (zh) | 充分利用水资源提高发电能力的水力发电系统 | |
| CN211922550U (zh) | 一种改善水电站尾水隧洞明满流影响的逆坡堰结构 | |
| CN209194485U (zh) | 一种引水隧洞结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140416 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |