Q-AHCJ 001-2024《水利工程水电站调压设计要求》

ICS

Q/AHCJ

安徽昌佳建筑工程有限公司企业标准

Q/AHCJ001—2024

公开2024年04月30日18点22分

水利工程水电站调压设计要求

公开2024年04月30日文稿版次选择18点22分

2024-04-27发布2024-05-01实施

安徽昌佳建筑工程有限公司发布

Q/AHCJ001—2024

目次

前言...........................................................................................................................................................................II

1范围.......................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件公开..................................................................................................................................................2024年04月30日18点22分1

3术语和定义...........................................................................................................................................................1

4总则.......................................................................................................................................................................1

5调压室的设置条件与位置选择.........................................................................................................................1

5.1调压室的设置条件......................................................................................................................................1

5.2调压室的位置选择......................................................................................................................................2

6调压室的基本布置方式、基本类型与选择....................................................................................................2

7调压室的水力计算与基本尺寸的确定............................................................................................................2

7.1调压室的稳定断面面积.............................................................................................................................2

7.2调压室的涌波计算......................................................................................................................................2

7.3调压室基本尺寸的确定.............................................................................................................................3

8抽水蓄能电站调压室的设计.............................................................................................................................3

9调压室的结构设计、构造、观测与运行要求................................................................................................4

附录A（资料性附录）公开压力水道糙率2024年04月30日n值表..................................................................................................18点22分6

附录B（资料性附录）局部水头损失系数ξ值表..........................................................................................7

I

Q/AHCJ001—2024

前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

本文件由安徽昌公开佳建筑工程有2024年04月30日限公司提出。18点22分

本文件起草单位：安徽昌佳建筑工程有限公司。

本文件主要起草人：汪建军、吴春兰、徐显芬、吴燕妮。

本文件首次发布日期：2024年04月27日。

公开2024年04月30日18点22分

II

Q/AHCJ001—2024

水利工程水电站调压设计要求

1范围

本文件规定了安徽昌佳建筑工程有限公司水电站调压室设计中总则、调压室的设置条件与位置选、公开2024年04月30日18点22分

调压室的基本布置方式、基本类型与选择、调压室的水力计算与基本尺寸的确定、抽水蓄能电站调压

室的设计、调压室的结构设计、构造、观测与运行要求。

本文件适用于安徽昌佳建筑工程有限公司水电站调压室设计工作。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

SDJ10—78水工建筑物抗震设计规范

SDJ12—78水利水电枢纽工程等级划分与设计标准

SL26-2012水利水电工程技术术语

SD134—84水工隧洞设计规范

SDJ173—85水力发电厂机电设计技术规范

DL/T5057—1996水工混凝土结构设计规范

公开2024年04月30日18点22分

3术语和定义

SL26-2012中界定的术语和定义适用于本文件。

4总则

4.1水电站调压室是压力水道系统中一项重要建筑物，为体现国家现行的技术经济政策，积极慎重地

采用国外先进技术和经验，统一调压室设计的标准、要求，特制定本规。

4.2本规适用于大、中型水利水电枢纽工程中常规水电站和抽水蓄能电站调压室设计，小型水电站的

调压室设计可参照执行。

4.3水电站调压室设计应根据地形、地质情况、压力水道的布置、机电特性和运行条件等资料，经综

合论证，做到因地制宜、经济合理、安全可靠。

5调压室的设置条件与位置选择

5.1调压室的设置条件

5.1.1设置调压室的必要性，应在机组调节保证计算和运行条件分析的基础上，考虑水电站在电力系

统中的作用、地形、地质、压力水道布置等因素，进行技术经济比较后确定。

1

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5.1.2设置下游调压室的条件，以尾水管不产生液柱分离为前提。

5.2调压室的位置选择

5.2.1调压室的位置宜靠近厂房，并结合地形、地质、压力水道布置等因素进行技术经济分析比较后

确定。

5.2.2调压室位置宜设在地下。

5.2.3进行调压室位置选择时宜避开不利的地质条件，以减轻电站运行后渗水对围岩与边坡稳定的不

利影响。

5.2.4由于扩建电站或公开电站运行条件2024年04月30日改变等原因，必须增设副调18点22分压室时，其位置宜靠近主调压室。

6调压室的基本布置方式、基本类型与选择

6.1水电站调压室的基本布置方式有：

a)上游调压室；

b)下游调压室；

c)上、下游双调压室系统；

d)上游双调压室系统；

e)若有特殊需要亦可采用其他布置方式。

6.2根据工程实际情况，亦可取两种或两种以上基本类型调压室的特点，组合成混合型调压室。

6.3调压室的选型应根据水电站的工作特点，结合地形、地质条件，全面地分析各类调压室的优缺点

与适用条件，进行技术经济比较后确定。调压室选型的基本原则为：

a)能有效地反射由压力管道传来的水击波；

b)在无限小负荷变化时，能保持稳定；

c)大负荷变化时，水面振幅小，波动衰减快；

d)在正常运转时公开，经过调压室2024年04月30日与压力水道连接处的水头损失18点22分较小；

e)结构简单，经济合理，施工方便。

7调压室的水力计算与基本尺寸的确定

7.1调压室的稳定断面面积

7.1.1稳定断面面积的计算公式和原则，亦适用于压力尾水道上单独设置的调压室。但需将压力引水

道改为压力尾水道，压力管道改为尾水管后的延伸段的长度、断面面积、水头损失系数等数值，用α代

替。

7.1.2对于上、下游双调压室、上游双调压室、气垫式调压室与其他特殊布置方式的调压室稳定断面

面积计算，应通过专门论证确定。

7.2调压室的涌波计算

7.2.1调压室的涌波水位可不计压力管道水击的影响；当采用气垫式调压室时则应与压力管道水击联

合计算。

7.2.2调压室最高涌波水位计算工况：

a)上游调压室：按上库正常蓄水位时，共用同一调压室的(以下简称共一调压室)全部机组满载运

行瞬时丢弃全部负荷，作为设计工况；

2

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b)按上库校核洪水位时，相应工况作校核；

c)下游调压室：按厂房下游设计洪水位时，共一调压室的全部n台机组由(n－1)台增至n台或全

部机组由2/3负荷突增至满载作为设计工况；

d)按厂房下游校核洪水位时相应工况作校核，并复核设计洪水位时共一调压室的全部机组瞬时丢

弃全负荷的第二振幅。

7.2.3调压室最低涌波水位的计算工况：

a)上游调压室：上库死水位时，共一调压室的全部n台机组由(n－1)台增至n台或全部机组由

2/3负荷突增至满载，并复核上库死水位时共一调压室的全部机组瞬时丢弃全负荷时的第二振

幅；公开2024年04月30日18点22分

b)下游调压室：共一调压室的全部机组在满载与相应下游水位瞬时丢弃全部负荷；

c)有分期蓄水分期发电情况，对水位和运行工况作专门分析。

7.2.4经论证后，明确不存在同时丢弃全部负荷的运行情况，则可按丢弃部分负荷进行涌波计算。

7.2.5进行调压室涌波水位计算外，尚应对可能出现的涌波叠加不利工况进行复核，必要时可合理调

整运行方式或修改调压室尺寸。

7.2.6计算调压室涌波水位，丢弃负荷时引水道和尾水道的糙率取小值；增加负荷时引水道和尾水道

的糙率取大值。

7.2.7对大型电站的调压室或型式复杂的调压室的水力特性，必要时可通过水力模型试验验证。

7.3调压室基本尺寸的确定

7.3.1调压室断面面积应满足稳定要求，高度应满足涌波要求。

7.3.2阻抗式调压室阻抗孔尺寸的选择，应使增设阻抗后，压力管道末端的水击压力变化不大；而调

压室处压力水道的水压力，任何时间均不大于调压室出现最高涌波水位时的水压力，也均不低于最低涌

波水位的水压力，并尽可能地抑制调压室的波动幅度，以与加速波动的衰减。

7.3.3差动式调压室尺寸的选择，宜使大室与升管具有一样的最高与最低涌波水位，并使升管在最初

时段即到达极值。公开2024年04月30日18点22分

7.3.4升管面积宜与调压室处压力水道的面积接近。

7.3.5水室式调压室上室容积按丢弃负荷时的涌水量确定。有较长的上室时，应考虑水面波降的影响。

上室底板宜设在最高静水位以上。

7.3.6设溢流堰的上室底部，应布置适当的孔口，使上室水体流回竖井。

7.3.7上室应具有不小于1%的倾向竖井的排水底坡。

7.3.8下室的顶部宜设在最低运行水位以下，做成背向竖井的不小于1.5%的斜坡；下室的底部应比最

低涌波水位稍低，并做成倾向竖井并不小于1%的斜坡。

7.3.9下室不宜过长。在多泥沙的河流上，应考虑下室底部淤积的影响。

7.3.10溢流式调压室，应按最大溢流量进行泄水道设计。

7.3.11调压室最高涌波水位以上的安全超高不宜小于1m。上游调压室最低涌波水位与调压室处压力

引水道顶部之间的安全高度应不小于2～3m，调压室底板应留有不小于1.0m的安全水深。

7.3.12下游调压室最低涌波水位与尾水管出口顶部之间的安全高度应不小于1m。

7.3.13有顶盖的(不含气垫式)调压室，应设置不小于10%压力水道面积的通气孔。

8抽水蓄能电站调压室的设计

8.1抽水蓄能电站调压室的设置条件与常规水电站调压室的设置条件一样。

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8.2抽水蓄能电站调压室的型式，不论上游调压室或下游调压室，一般不选用简单式，而宜选用阻抗

式、差动式、水室式或其他混合型调压室。

8.3抽水蓄能电站调压室的稳定断面面积的确定与常规水电站调压室的一样。

8.4抽水蓄能电站调压室最高涌波水位，由下列工况计算确定：

a)上游调压室：上库校核洪水位，共一调压室的所有发电机组在满负荷运行时，突然丢弃全部负

荷，导叶紧急关闭；上库正常蓄水位，共一调压室的发电机组启动，增至满负荷后，在进入调

压室流量最大时丢弃全部负荷，导叶紧急关闭；

b)下游调压室：下库校核洪水位，共一调压室的抽水机组在扬程最小、抽水流量最大时，突然断

电，导叶全部公开拒动；下库正2024年04月30日常蓄水位，共一调压室的抽水18点22分机组启动，达到最大流量后，在进入

调压室流量最大时突然断电，导叶全部拒动。

8.5抽水蓄能电站调压室最低涌波水位，由下列工况计算确定：

a)上游调压室：上库最低水位，共一调压室的抽水机组在最大抽水流量时，突然断电，导叶全部

拒动；上库最低水位，共一调压室的抽水机组，最小扬程，机组启动，达到最大流量后，在流

出调压室流量最大时，突然断电，导叶全部拒动；

b)下游调压室：下库最低水位，共一调压室的发电机组满负荷运行时，突然丢弃全部负荷，导叶

紧急关闭；下库最低水位，共一调压室的发电机组启动增至满负荷后，在流出下游调压室流量

最大时，丢弃全部负荷，导叶紧急关闭。

8.6对抽水蓄能电站运行工况分析研究后，认为不存在共一调压室的所有机组同时启动或全部丢弃负

荷时，亦可按机组逐台开启或部分机组丢弃负荷考虑。

8.7计算抽水蓄能电站调压室的最高、最低涌波水位时，发电工况压力水道的糙率取值同常规电站的

调压室；抽水工况，压力水道的糙率值经分析取用。

8.8抽水蓄能电站调压室尺寸的确定与常规水电站调压室基本一样。但下游调压室最低涌波水位与调

压室处压力尾水道顶部之间的安全高度应不小于2～3m。

抽水蓄能电站调压室的结构设计、构造、观测与运行要求可按照常规水电站调压室考虑。

8.9公开2024年04月30日18点22分

9调压室的结构设计、构造、观测与运行要求

9.1调压室宜采用锚杆钢筋网混凝土或钢筋混凝土衬砌。

9.2设在完整、坚硬、渗透性小的围岩中的调压室，当室壁至厂房或边坡的最小距离满足稳定与渗透

坡降要求时，可采用锚杆喷混凝土支护。在顶部与交岔口处应进行衬砌或采取其他有效的加固措施。

9.3调压室结构所承受的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。

a)基本荷载：包括围岩压力、设计情况下的水压力、稳定渗流情况下的外水压力与衬砌自重、设

备重量、风荷载(地面塔式结构)等；

b)特殊荷载：包括校核水位时的水压力、外水压力、温度作用、灌浆压力与地震荷载等。差动式

调压室升管的水压力应按运行中可能出现的不利工况下大室与升管最大水位差计算。

9.4计算荷载应根据运行、施工、检修不同工况，分别组合为基本组合和特殊组合两类。在结构计算

中应采用各自最不利的组合。其具体配筋计算，按《水工混凝土结构设计规》、《水工隧洞设计规》规

定采用。

9.5考虑地震设防时，调压室结构与其附属设备应加强其整体性和刚度等抗震措施，对差动式调压室

大室的升管与地面上的塔式结构须进行抗震计算。

9.6调压室有明显的不对称荷载时，宜按偏压荷载进行结构计算和稳定分析，并采取相应的结构措施。

9.7作用在衬砌上的外水压力，应考虑电站运行后的地下水位的变化。

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9.8外水压力可采用调压室计算断面在地下水位线以下的水柱高度乘以相应的折减系数的方法估算。

折减系数可按《水工隧洞设计规》选用。外水压力亦可由渗流场分析来确定。

9.9调压室结构力可用结构力学法计算，对于大尺寸、围岩地质或结构复杂的调压室宜用有限元法复

核。

9.10在调压室中如有升管、闸门槽、通气孔等结构，应注意合理布置，在结构计算中，应考虑其不利

影响，防止应力集中，并采取必要的结构措施。

9.11对于调压室上部与外侧边坡应进行稳定分析与加固处理。

9.12调压室顶部应做好运行安全保护设施。

9.13调压室的围岩公开应进行固结灌2024年04月30日浆加固，防止水外渗。18点22分

9.14调压室附近宜设排水设施、降低地下水位，以利边坡稳定。

9.15在寒冷地区的调压室应有防冻设施。

9.16如调压室设置快降事故闸门，应考虑涌波与闸门的相互不利影响，并采取适当措施。

9.17应做好调压室观测设计，以监测调压室工作状态，为电站的安全运行提供必要的观测资料和积累

设计经验。

9.18应根据上下游水位、电站运行特性、压力水道和调压室设计状况等因素，提出调压室的运行要求

和限制条件。

公开2024年04月30日18点22分

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Q/AHCJ001—2024

附录A

（资料性附录）

压力水道糙率n值表

表A.1压力水道糙率n值表

公开2024年04月30日18点22分糙率n

序号水道表面情况

平均最大最小

岩面无衬砌

(1)采用光面爆破0.0300.0330.025

1

(2)普通钻爆法0.0380.0450.030

(3)全断面掘进机开挖0.017

钢模现浇混凝土衬砌

2(1)技术一般0.0140.0160.012

(2)技术良好0.0130.0140.012

岩面喷混凝土

公开2024年04月30日18点22分

(1)采用光面爆破0.0280.0300.022

3

(2)采用普通钻爆法0.0330.0370.028

(3)全断面掘进机开挖0.019

4钢管0.0120.0130.011

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Q/AHCJ001—2024

附录B

（资料性附录）

局部水头损失系数ξ值表

表B.1局部水头损失系数ξ值表

序号部公开位2024年04月30日形状水头损失系18点22分数ξ备注

0.5

1进水口0.2v为管道均匀段之流速

0.1

β—栅条形状系数，见表A3

s—栅条宽度

2拦污栅b—栅条间距

a—栅面倾角

v—过栅平均流速

0.05～0.20

3门槽v取槽前后平均流速

(一般用0.10)

矩形变圆

40.05v取渐变段平均流速，

(渐