水电站调压室设计规范

ρ—ρ＝r/D，D为主管直径，r为支管与主管连接处的修圆半径；

q2—q2＝Q2/Q1，Q2为支管流量，Q1为分流前的主管流量，在分流时规定q2＞0。 (2)合流时(Q1＋Q2＝Q3)

(A5) (A6) (A7)

(A8)

式中q2—支管流量Q2与合流后的流量Q3之比，合流时，规定取q2＜0。 其余符号的意义同前。

附录B调压室的涌波计算公式* B1简单式调压室

B1.1丢弃全负荷时的最高涌波Zmax由下式计算：

(B1)

式中L—压力引水道长度；

hw0—流量为Q0时(在丢弃负荷前)，上游库水位与调压室水位之差； v0—对应于Q0时压力引水道的流速。

*调压室的涌波计算，以室中静水位为准，向下为正。

图B1简单式调压室丢弃负荷最高涌波计算图

Zmax亦可由图B1中曲线A，根据X0查出Xmax，算出Zmax。 B1.2丢弃全负荷时第二振幅Z2可由下式计算： Xmax＋ln(1－Xmax)＝ln(1－X2)＋X2(B2) Z2＝X2λ

X2值也可从图B1中曲线A、B求得。根据已知Xmax或X0求Z2值，可沿横坐标轴线找出相应的Xmax值，并引垂线与曲线B相交，再由该交点引水平线与曲线A相交，其交点的横坐标值即X2的数值，X2λ即Z2值。

B1.3增加负荷时最低涌波Zmin按下式计算：

(B3)

式中ε—无因次系数，表示压力水道—调压室系统的特性； Q—增加负荷前的流量； Q0—增加负荷后的流量。 图B2为式(B3)的计算图。

B1.4当调压室的涌波水位受到限制时，可按允许的Zmax来决定调压室的面积A(包含在ε值内)，也可用下列福格特近似公式计算Xmax值：

图B2简单式调压室增加负荷最低涌波计算图

B2阻抗式调压室

B2.1阻抗孔水头损失计算

(B4)

通过阻抗孔口的水头损失hc值，可通过公式，近似计算得出，式中φ为阻抗孔

流量系数可由试验得出，初步计算时可在0.60～0.80之间选用，S为阻抗孔断面面积。 B2.2丢弃全负荷时的最高涌波计算

(B5)

式中hc0—全部流量通过阻抗孔时的水头损失。

图B3为Calame－Gaden计算阻抗调压室瞬时丢弃全负荷时最高涌波计算图，图中计算用值分别为

Z0—压力水道系统的摩阻为零丢弃全负荷时的自由振幅，Zmax—丢弃全负荷时的最高涌波；

；

Ym—阻抗孔下部的瞬时压力上升值。

图B3阻抗式调压室丢弃负荷时最高涌波计算图

图B3中R区为阻抗孔下部的瞬时上升压力超过最高涌波水位压力的区域，表示阻抗孔尺寸过小；M区为阻抗孔下部瞬时上升压力低于最高涌波水位压力的区域，表示阻抗孔尺寸偏大；SS′线为两者的分界线，阻抗孔尺寸最合适。用此图亦可估算阻抗孔尺寸。 B2.3增加负荷时的最低涌波计算 当阻抗孔尺寸满足公式值：

(B6)

(即最合适的尺寸)时，可按下式近似地计算最低涌波

式中符号意义同前。

图B4为阻抗调压室突然增加负荷时(负荷由零突增至100%)的最低涌波计算图。当负荷由50%增至100%时的最低涌波亦可用差动式调压室增荷计算图(图B9)。 B3水室式和溢流式调压室

B3.1丢弃负荷时上室容积与涌波的初步计算 (1)无溢流堰时上室容积及最高涌波按下式计算：

图B4阻抗式调压室最低涌波计算图

(B7)

式中Zc—自静水位至上室底面距离； As—竖井的断面面积； Ac—上室断面面积。

图B5为公式(B7)的计算图，根据已知上室断面面积Ac求出最高涌波水位Zmax，或者定出Zmax值反求出上室的断面面积Ac。

如果上室底部与上游计算静水位在同一高程(或不计Zc段竖井高度时)，可按下式近似计算上 室的容积VB：

(2)有溢流堰时上室的容积和涌波计算：

(B8)

图B5无溢流堰的上室最高涌波计算图

图B6有溢流堰时上室示意图

设溢流堰顶在上游静水位以上的距离为Zs，溢流堰顶通过最大流量Qy时的水层厚度为Δh，如图B6所示，则丢弃负荷时的最高涌波为