气垫式调压室与常规调压室对比

气垫式调压室与常规调压室对比分析

摘要：调压室的定义：为降低压力管道中的水击压力，改善机组运行条件，在压力引水(尾水)道中设置的建筑物。

在较长的压力引水系统中，为了降低高压管道的水击压力，满足机组调节保证计算的要求，常在压力引水道与压力管道衔接处建造调压室。调压室将有压引水系统分成两段：上游段为压力引水道，下游段为压力管道。调压室的功用可归纳为以下三点：

(1) 反射水击波。基本上避免了（或减小）压力管道传来的水击波进入压力引水道。

(2) 减小水击压力(压力管道及厂房过水部分)。缩短了压力管道的长度

(3) 改善机组在负荷变化时的运行条件。

调压室的工作原理

调压室具有较大的容积和自由水面，它将电站因负荷变化而引起的有压系统非恒定流现象分为性质不同而又互相联系的两部分：一是压力管道的水击现象，另一个是“水库—引水道—调压室”的水流波动现象。

引水道—调压室系统中的水位波动现象与压力管道中产生的水击波动性质有很大的差别。调压室的水位波动主要是由于水体的往复运动引起，其特点是振幅小、变化慢、周期长。而管道水击过程是水击波的传播，振幅大、变化快，往往在很短时间内即消失，而前者往往长达几十秒到几百秒甚至更长。

水电站调压室的基本类型

(1) 简单圆筒式调压室

(2) 阻抗式调压室

(3) 双室式调压室

(4) 溢流式调压室

(5) 差动式调压室

(6) 气垫式或半气垫式调压室

气垫式调压室

在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室，室中一部分充水，另一部分充满高压空气。利用调压室中的空气压缩或膨胀，来减小水位涨落的幅度。

1气垫式调压室的优点

采用气垫式调压室代替常规调压室，主要具有以下几方面的优点：

（1）省掉斜井和竖井，减小施工难度，降低工程成本，缩短工期。由于斜井和竖井的施工难度较大、造价较高、所需工期相对较长。

（2）采用气垫式调压室，引水隧洞在纵剖面上更接近于直线而不是常规的折线，因此，隧洞轴线缩短了，减少了工程造价，减少了水头损失，增加了电站的发电效益。电站的水头越高、引水隧洞减少越长，其效益越明显。

（3）气垫式调压室埋于地下，省掉了常规调压室的常有的山坡明挖，取消了上调压室顶的道路和上调压室及压力管道的施工道路、减少或取消了引水隧洞的施工道路，节约投资。同时，减少对原始地面的建设性破坏，有利于水土保持和环境保护。

（4）气垫式调压室布置比较自由，可以沿管线前后移动几十米到几百米，因此，可在这些区域内选择有利的位置和方向来布置调压室。

（5）气垫式调压室一般都有足够的覆盖厚度，在岩体较好的条件下，可不进行衬砌，降低了工程成本，节省了工期。

（6）气垫式调压室可以布置在离厂房较近的地方，对水击波的反射比较有利，因此，可减小了水击压力，增加了机组调节的稳定性，对电站运行有利。

2气垫式调压室的缺点

采用气垫式调压室代替常规调压室，主要具存在以下几方面的不足：

（1）气垫式调压室的体积较常规调压室略大些，挖方量增大一点。但是，如果布置较好，施工容易，成本不一定增大。

（2）气垫式调压室在停机检修重新充水时，要用空压机向调压室内充气，

由于充气量较大，一般要3-4天或更长的时间，要减少发电时间。对此，可采用大功率空压机充气，以减少充气时间。

（3）气垫式调压室对地质条件要求较高，不但要求不漏水，还要求不漏气，因此，地质勘探、测试工作要相当充分，施工要求也更高些。

但总的来说，只要地质条件适当，采用气垫式调压室利多弊少，效益显著，完全可以用气垫式调压室代替常规调压室。