一种设置L型连接管的阻抗式调压室结构及施工方法与流程

本发明涉及抽水蓄能电站，具体涉及一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构及施工方法。

背景技术：

1、随着我国水利水电工程的不断发展和对能源保证度要求的不断提高，尤其是抽水蓄能电站近年来得到了爆发式的发展，并以此在工程布置过程中进行采用机械化施工。

2、抽水蓄能电站通常具有水头高的特点，以前为了节约工程总体投资，在地质条件允许的情况引水隧洞通常采用斜井布置，斜井施工主要以人工爆破开挖为主，不便于大规模的机械化施工，针对此种情况，便于机械化施工的竖井布置方案被较多地采用，竖井施工具有机械化水平高、安全性高等特点。再者，通常调压室在设计时布置在距离斜竖井约至少30m以上距离处布置，以避免调压室施工和斜竖井施工之间的相互干扰，并且此处布设调压室可以保证稳态运行时调压室底部具有较好的流态，瞬变过程中进出调压室的流态与斜竖井的流态避开，从而保证系统在过渡态亦能有较好的运行状态。

3、对于设置了上游调压室和引水系统采用竖井方案的抽水蓄能的电站，目前的方式有考虑将上游调压室置于竖井顶部，形成整体的竖井施工方案，整个施工平台置于调压室顶部，便于开展大规模的机械化施工。此种布置方案虽然能够保证机械化施工的要求，但是对整个电站的安全运行带来如下问题，一是在稳态运行时，竖井与调压室连接部位流态较差，会带来较大的水头损失，造成了一定的电能损失；二是在稳态运行时尤其是抽水运行时竖井与调压室连接部位不良流态会有诱发此部位产生水力不稳定问题，直接影响整个输水发电系统的安全运行；三是此种布置模式进出调压室的阻抗值与传统设置的调压室布置型式上有较大的改变，进而导致调压室阻抗值出现较大的变化，若变幅较大估算不足，可能导致调压室溢流和调压室拉空等问题。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于，提供一种确保调压室水力特性、且避免产生过大水头损失及水力不稳的阻抗式调压室结构。为此，本发明采用以下技术方案：

2、一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，在输水隧洞的上方设置调压室，同时在所述调压室顶部设置施工平台；所述输水隧洞与所述调压室之间设置间隔空间，所述输水隧洞包括相互连通的引水上平洞和引水竖井，并在所述间隔空间内设置将所述引水上平洞与所述调压室连通的连接管，所述连接管在所述引水竖井的上游呈l型的导向状态；所述引水竖井与所述调压室底部部分在竖向方向上呈直线性连通状态或回填分隔状态。

3、进一步地：所述连接管管径为所述引水上平洞管径的30％-40％。

4、进一步地：所述连接管与所述引水上平洞连接部位在所述引水竖井上游的20-40m区域位置。

5、进一步地：所述连接管与所述调压室的连接部分位于所述调压室底部侧壁。

6、进一步地：所述阻抗式调压室结构还包括开挖结构，所述开挖结构包括在所述引水竖井与所述调压室之间贯通设置的施工竖井。

7、进一步地：在所述间隔空间内设置开挖区，所述开挖区连通所述输水隧洞与所述连接管、所述调压室形成预施工区域，并且设置封堵所述施工竖井以及所述开挖区的回填区。

8、本发明的第二目的在于，提供一种施工方便且确保满足相应水力特性要求的施工方法。为此，本发明采用以下技术方案：

9、一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构的施工方法，具体步骤如下：

10、s1：对目标区域进行所述输水隧洞与所述调压室的开挖，并根据所述连接管预设位置以及管径，在相应位置开挖形成所述开挖区；

11、s2：在所述引水竖井与所述调压室之间将所述施工竖井开挖成型，形成一体化的施工空间，以此将所述调压室以及所述引水竖井全部开挖完成；

12、s3：通过所述调压室对所述引水竖井进行钢衬施工；

13、s4：进行所述回填区的混凝土施工，以形成所述引水竖井与所述引水上平洞的弯管段、所述连接管，并再进行所述调压室衬砌以及所述施工平台的防护工作即可。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明一方面能够保证调压室与引水竖井在同一竖线上，便于开展大规模的机械化施工；同时又可以保证调压室具有较好的水力特性，避免调压室与引水竖井连接部位产生过大的水头损失以及避免发生此部位的水力不稳定问题的发生，从而保证输水发电系统安全稳定运行，充分发挥其经济效益。

技术特征：

1.一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：在输水隧洞的上方设置调压室(3)，同时在所述调压室(3)顶部设置施工平台(7)；

2.根据权利要求1所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：所述连接管(5)管径为所述引水上平洞(1)管径的30％-40％。

3.根据权利要求1所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：所述连接管(5)与所述引水上平洞(1)连接部位在所述引水竖井(2)上游的20-40m区域位置。

4.根据权利要求1所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：所述连接管(5)与所述调压室(3)的连接部分位于所述调压室(3)底部侧壁。

5.根据权利要求1所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：所述阻抗式调压室结构还包括开挖结构，所述开挖结构包括在所述引水竖井(2)与所述调压室(3)之间贯通设置的施工竖井(4)。

6.根据权利要求5所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构，其特征在于：在所述间隔空间内设置开挖区(8)，所述开挖区(8)连通所述输水隧洞与所述连接管(5)、所述调压室(3)形成预施工区域，并且设置封堵所述施工竖井(4)以及所述开挖区(8)的回填区(6)。

7.一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构的施工方法，其特征在于：对如权利要求1-6所述的一种设置l型连接管的阻抗式调压室结构进行施工，具体步骤如下：

技术总结
本发明提供了一种设置L型连接管的阻抗式调压室结构，在输水隧洞的上方设置调压室，同时在所述调压室顶部设置施工平台；所述输水隧洞与所述调压室之间设置间隔空间，所述输水隧洞包括相互连通的引水上平洞和引水竖井，并在所述间隔空间内设置将所述引水上平洞与所述调压室连通的连接管，所述连接管在所述引水竖井的上游呈L型的导向状态；所述引水竖井与所述调压室底部部分在竖向方向上呈直线性连通状态或回填分隔状态。本发明一方面能够保证调压室与引水竖井在同一竖线上，便于开展大规模的机械化施工；同时又可以保证调压室具有较好的水力特性。

技术研发人员：李高会,章梦捷,陈俊豪,李煜,陈阜南,崔伟杰
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14