一種水囊式引水調壓室的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調壓室結構,屬于水利水電工程、供水工程領域,特別是一種水囊式引水調壓室。
【背景技術】
[0002]水能是一種可再生的清潔能源。進入二十一世紀,隨著國家西部大開發戰略的全面實施,我國水利水電工程建設快速發展,水電技術突飛猛進,既建設了一批大型、甚至巨型水電站,也建設了一大批中小型水電站。2011年中央1號文件發布后,我國擬建、在建、竣工了一大批水電站,特別是在高山峽谷、崇山峻嶺的我國西部,長引水、高水頭的水電站調壓室不可避免。在引水系統組成結構中,調壓室復雜、施工難度大、工程量大、投資占比高,因此,研究新型或改進調壓室,提高調壓效果,減少工程量,節省投資是十分必要的。
[0003]傳統水電站的引水調壓室結構,主要有簡單圓筒式、阻抗式、雙室式、溢流式、差動式、氣墊式或半氣墊式六種類型。在以上六種調壓室中,簡單圓筒式的斷面尺寸不變,結構簡單,反射水擊波效果好,但水位波動振幅較大,衰減較慢,調壓室容積較大,正常運行時引水道與調壓室連接處水力損失較大;氣墊式或半氣墊式完全埋于地下,布置自由、利于水土保持與環境保護、勿需襯砌,尤其布置在離廠房較低處,可更好地反射水錘壓力,提高機組調節的穩定性,但體積較大,井挖較大,要求不漏水、不漏氣,應定期向室內補氣;其余四種型式的調壓室,雖然調壓效果較好,但是結構復雜,施工工期未見縮減,工程投資同樣較大。
[0004]近年來,隨著我國水電建設的發展,出現了一批改進后的新型調壓室。不僅有洞群差動式調壓室、復阻抗式水電站調壓室結構、一種阻抗上室式調壓室、活塞消能式調壓室、半圓筒型調壓室、變斷面調壓室等發明專利,也有氣墊式調壓室平壓系統、雙重差動效應調壓室、分流墩式差動調壓室、一種具有攔污功能的水電站調壓室等實用新型專利,都是對其結構進行改進或者利用施工廢棄的隧洞作為調壓室的一部分進行擴容,以減小調壓室的井挖方量與混凝土襯砌量,降低水位波幅,節省投資。然而,這些新型調壓室結構復雜,設施較為繁多,施工工藝繁瑣,維護檢修麻煩,一次性投資其實并不一定節省、甚至更大。
[0005]這就要求尋求一種新型調壓室,使得調壓室結構同傳統調壓室一樣,在保證運行安全可靠的條件下,結構簡單明了,涌波變幅較小,調壓效果更好,工程量比較少,相應造價較低,這種調壓室綜合具有了上述調壓室的優點,避免了相應的缺點,因此,尋求這樣的調壓室是非常有意義的,而且是十分必要的。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是針對傳統調壓室及其近年來改進型調壓室的現有技術不足,而提供一種水囊式調壓室,這種調壓室不僅能夠彌補傳統調壓室效果欠佳、結構復雜、工程量大、投資也大的問題,而且也可解決近年來出現的新型調壓室設施繁多、施工工藝繁瑣、維護檢修麻煩、一次性投資并不一定減少、工程投資并不一定節省的問題。
[0007]為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:一種水囊式引水調壓室包括引水隧洞、調壓室堅井,室內水囊設在調壓室堅井中,所述引水隧洞設在調壓室堅井下方,弓丨水隧洞通過連接短管與調壓室豎井連通,室內水囊設置在調壓室堅井內、將調壓室堅井至少分為二個獨立的部分。
[0008]進一步講,調壓室堅井內設水囊固定環,室內水囊通過水囊固定環固定在調壓室堅井內。
[0009]進一步講,室內水囊內部設有彈性部件。
[0010]進一步講,調壓室堅井上部設限位環,所述限位環橫截面呈半弧形。
[0011]還可以,限位環非連接端設有橡膠墊。
[0012]進一步講,調壓室堅井內壁上設有壓力感應器。
[0013]進一步講,室內水囊通過引氣管與調壓室堅井外部連通。
[0014]進一步講,一種水囊式引水調壓室還包括阻抗裝置,阻抗裝置設在調壓室堅井內的連接短管端頭。
[0015]本發明的優點在于,選擇采用傳統的阻抗式調壓室結合水囊實現調節水壓,引水隧洞在機組甩負荷時通過連接短管、阻抗孔向調壓室堅井內充水,待調壓室堅井水位涌浪最高后再下降時通過連接短管向引水隧洞補水流向機組,直到調壓室內水位最低時,又開始重復上述過程;反之,在機組增負荷時,則與上述過程相反。室內水囊設置于調壓室堅井中間某處,具有一定強度的橡膠或彈性聚合物,當機組丟負荷時,引水隧洞內水體通過連接短管和阻抗孔流入調壓室堅井內,沖壓具有彈性的水囊,水囊隨水體向上涌高,當調壓室堅井內水位達到最高水位時,水體沖壓水囊并向下降,當調壓室堅井內水位達到最低水位時,水囊和水體又開始重復上述過程,直到調壓室水位波動幅度逐漸減小、趨于穩定;當機組增負荷時,調壓室堅井內水位波動過程則與丟負荷過程相反;水囊上可以預留孔口,也可不留孔口。
[0016]本發明不僅適用于水利水電工程領域的水電站調壓室,也可適用于供水工程中的調壓塔;不僅可以與圓筒式、差動式等六種傳統調壓室相結合,也可與近年來出現的改進型調壓室相結合。調壓室通過增設這種結構簡單的水囊,能有效降低調壓室內水位波動振幅,減小調壓室的高度,從而減少調壓室井挖及其襯砌工程量,節省工程造價。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明水囊式引水調壓室三維示意圖。
[0018]圖2為本發明水囊式引水調壓室橫剖面示意圖。
[0019]圖3為本發明另一優選的水囊式引水調壓室橫剖面示意圖。
[0020]圖4為室內水囊優選結構示意圖。
[0021]圖5為室內水囊另一優選結構示意圖。
[0022]圖6為限位環示意圖。
[0023]其中有:引水隧洞1、連接