探析水位流量关系对水电工程设计的主要影响

资料大小：365KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-08-17

资料介绍

下游水位流量关系偏高，由此计算的水头差就小，使

得消能设施的尺寸减小，对工程消能产生不利的影

响。

总之，下游水位流量关系曲线是进行消能设计

分析计算的基础；是进行消力池深度、冲刷坑深度等

计算及工程量确定的基础；也是消能建筑物防洪安

全的保证。

1．3 对确定机组安装高程的影响

水轮机类型，按主轴装置方式划分为立式水轮

机和卧式水轮机。根据能量转换的特征，分为反击

式和冲击式两大类。反击式水轮机根据水流流经转

轮的方式不同又分为轴流式(轴流定桨式，轴流转

桨式)、混流式、斜流式、贯流式(贯流定桨式，贯流

转桨式)几种。冲击式水轮机按射流冲击转轮的方

式不同可分为水斗式(切击式)、斜击式和双击式3

种。

水轮机安装高程是水电站设计中的一个重要的

参数，水轮机安装高程选择是否合适，对于水电站工

程量和造价、运行质量和发电量大小、水轮机设备寿

命等都有重要影响。安装高程如果定得偏高，则使

水电站的运行范围受到一定的限制，并会产生严重

的空蚀现象。安装高程偏低，将使水电站厂房的基

础开挖深度及开挖方量加大。

机组安装高程必须满足空蚀所要求的吸出高

度，但并不意味着安装高程越低越好，安装高程越

低，土建工程量就越大。对反击式水轮机的安装高

程选择合理，可使机组在运行中避免和减轻空蚀现

象。对冲击式机组来说，机组安装高程不是关键因

素。因此，一般主要研究反击式水轮机的安装高程。

立式水轮机的安装高程是指导叶高度中心面高

程，卧式水轮机的安装高程是指水轮机主轴中心线

所在水平面高程。确定反击式水轮机的安装高程，

首先要确定水轮机的吸出高度，而水轮机的吸出高

度是指转轮中压力最低点到下游水面的垂直距离。

水轮机安装高程为安装高度加下游尾水

位高程日，即：

T=H+ (1)

式中：H为下游尾水位高程，m；为安装高度，m。

设计中，通常用 (或用安装高程)来表示水

轮机的安装位置。各种型式水轮机的安装高度可表

示为：

日 =日 +D (2)

式中：／t,为吸出高度，m；DX为与立式水轮机或卧式

水轮机尺寸有关的参数。

吸出高度通常由公式(3)计算：

=10·0一 o'H 一 (3)

式中：为模型空蚀系数，由水轮机制造厂根据模型

试验得到；H为运行中水电站的水头，m；为水轮

机安装地点的海拔高程，m；V／900为考虑水电站高

程高于海平面的修正值，m。为电站的装置空蚀

系数与模型空蚀系数的比值。

确定水轮机安装高程的尾水位通常称为设计尾

水位。设计尾水位是根据水轮机的过流量从下游尾

水位流量关系曲线中查得的。一般情况下水轮机的

过流量可按电站装机台数来确定，如电站装机台数

为1台或2台时，水轮机的过流量按1台机50％额

定流量确定；电站装机台数为3台或4台时，水轮机

的过流量按1台机的额定流量确定；电站装机台数

为5台以上时，水轮机的过流量按1．5～2台机额定

流量确定。

综上可以看出，反击式水轮机安装高程与下游

尾水位高程密切相关。而下游尾水位高程是通过下

游尾水位流量关系曲线查得，且使用的是下游尾水

位流量关系的低水部分。如果下游尾水位流量关系

曲线低水部分偏高，会使水轮机安装高程定得偏高，

产生严重的空蚀现象，影响水电站的运行质量以及

水轮机的寿命。如果下游尾水位流量关系曲线低水

部分偏低，会使水轮机安装高程定得偏低，必然加大

水电站厂房的基础开挖深度及开挖方量，无谓增加

工程费用。

1．4 对施工设计的影响

(1)对下游围堰堰顶高程的确定

水电站下游围堰高程是由水位流量关系确定

的，根据导流设计标准确定的设计洪水，查水位流量

关系对应的水位，作为下游围堰设计洪水的静水位，

再考虑波浪高度及安全超高，综合确定下游围堰堰

顶高程。

因此，若水位流量关系偏低，下游围堰堰顶高程

则偏低，影响工程施工期的安全。若水位流量关系

偏高，下游围堰堰顶高程则偏高，工程施工费用增

加，造成浪费。

(2)对导流洞流态的影响

导流洞流态不同，其水力设计要求及计算方法

温馨提示

因本站资料资源较多，启用了多个文件服务器，如果浏览器下载较慢，请调用迅雷下载，特别是超过了5M以上的文件！请一定调用迅雷，有时候速度就会飞起哦，如果您的浏览器自动加载了PDF预览，文件太大又卡死，请按下载说明里的把PDF插件关闭了就可以直接下载，不会再预览了！

栏目导航

资料更新

热门点击