调压井的水力设计
调压轴是在末端提供的一种结构引水隧洞或管道，以说明水锤效应在管道在其下游。缓冲轴被认为是缓冲轴的重要组成部分水电工程，特别是涉及引水压力隧道的。
调压井的应用
摘要在大多数涉及压力隧洞的水电工程中，通过关闭水轮机闸阀，使电站突然关闭消防栓突然停止，因为从后面进来的水的惯性产生了一个共振效应，同时造成水锤效应。如果不采取措施防止这种水涌，可能导致压力管爆裂，并可能导致水电工程的严重稳定性问题，最好的解决办法是根据现场的限制提供调压槽或调压池。
调压井设计
调压井的设计取决于以下不同的参数:
- 设计流量
- 导水渠水位
- 引水隧洞直径
- 引水隧洞长度
- 引水隧洞的斜率
- 引水隧洞的材料
设计流量是指特定直径的引水隧洞在一定的纵向坡度下所能输送的水量，坡度越大，通过引水隧洞的水流速度越大，水头损失越大。
设计案例# 1(直径3.40米引水隧道)
设计实例# 2(直径2米的引水隧道)
调压井的设计包括以下两部分
- 水力设计
- 结构设计
水力设计# 1
下面的例子将有助于理解调压井的设计标准和程序。
| 基本输入数据 | |||
| 荷尔蒙替代疗法的长度 | ＝ |
700.00 |
米 |
| 直径荷尔蒙替代疗法 | ＝ |
3.40 |
米 |
| HRT的横截面积 | ＝ |
9.08 |
米2 |
| 净头 | ＝ |
４０．００ |
米 |
| 设计流量 | ＝ |
100．00 |
立方米秒 |
| 导水渠水位 | ＝ |
2500.00 |
米 |
| HRT入口水位 | ＝ |
2494.00 |
米 |
| 安全系数 | ＝ |
1.60 |
|
| HRT的纵向斜率 | ＝ |
0．10 |
m / m |
| 调压井干舷 | ＝ |
0.50 |
米 |
| 水力设计(瞬时闭合) | |||
| HRT中的流速 | ＝ |
11.01 |
米/秒 |
| 接触液体的参数 | ＝ |
10.68 |
米 |
| 平均水力半径 | ＝ |
0.85 |
米 |
| 隧道阻力系数 | ＝ |
0.138 |
|
| 调压井面积 | ＝ |
58.81 |
米2 |
| 调压井面积(provd) | ＝ |
94.09 |
米2 |
| 调压井直径 | ＝ |
10.95 |
米 |
| 调压井半径 | ＝ |
5.475 |
米 |
| 上涌高度(Dz)或 | ＝ |
29.00 |
米 |
| 上升浪涌高度(ymax) | ＝ |
29.00 |
米 |
(高于静态水平) |
|||
| 振荡周期 | ＝ |
171 |
年代 |
| 水停在T/4 | ＝ |
42.75 |
年代 |
| 最大喘振时HRT的速度 | ＝ |
11.01 |
米/秒 |
| 最大浪涌时S.T的速度 | ＝ |
-1.06241 |
米/秒 |
| 调压井总高度 | ＝ |
105.50 |
米 |
结构设计# 1
调压井的结构设计如下
| 基本输入数据 | |||
| 水的单位重量 | ＝ |
0.000010 |
N /毫米3. |
| 混凝土抗压强度 | ＝ |
25.00 |
N /毫米2 |
| 结构设计 | |||
| 增加压头 | ＝ |
1.03 |
N /毫米2 |
| 容许压应力 | ＝ |
11.15 |
N /毫米2 |
| 调压井外半径 | ＝ |
6.01 |
米 |
| 调压井厚度 | ＝ |
0.53 |
米 |
| 调压井壁厚度(已提供) | ＝ |
0.53 |
米 |
水力设计# 2
下面的例子将有助于理解调压井的设计标准和程序。
| 基本输入数据 | |||
| 荷尔蒙替代疗法的长度 | ＝ |
700.00 |
米 |
| 直径荷尔蒙替代疗法 | ＝ |
2．00 |
米 |
| HRT的横截面积 | ＝ |
3.14 |
米2 |
| 净头 | ＝ |
４０．００ |
米 |
| 设计流量 | ＝ |
100．00 |
立方米秒 |
| 导水渠水位 | ＝ |
2500.00 |
米 |
| HRT入口水位 | ＝ |
2494.00 |
米 |
| 安全系数 | ＝ |
1.60 |
|
| HRT的纵向斜率 | ＝ |
0．10 |
m / m |
| 调压井干舷 | ＝ |
0.50 |
米 |
| 水力设计(瞬时闭合) | |||
| HRT中的流速 | ＝ |
31.83 |
米/秒 |
| 接触液体的参数 | ＝ |
6.28 |
米 |
| 平均水力半径 | ＝ |
0.50 |
米 |
| 隧道阻力系数 | ＝ |
0.279 |
|
| 调压井面积 | ＝ |
10.03 |
米2 |
| 调压井面积(provd) | ＝ |
16.05 |
米2 |
| 调压井直径 | ＝ |
4.53 |
米 |
| 调压井半径 | ＝ |
2.265 |
米 |
| 上涌高度(Dz)或 | ＝ |
119.00 |
米 |
| 上升浪涌高度(ymax) | ＝ |
119.00 |
米 |
(高于静态水平) |
|||
| 振荡周期 | ＝ |
120 |
年代 |
| 水停在T/4 | ＝ |
30. |
年代 |
| 最大喘振时HRT的速度 | ＝ |
31.82 |
米/秒 |
| 最大浪涌时S.T的速度 | ＝ |
-6.22952 |
米/秒 |
| 调压井总高度 | ＝ |
195.50 |
米 |
结构设计# 2
调压井的结构设计如下
| 基本输入数据 | |||
| 水的单位重量 | ＝ |
0.000010 |
N /毫米3. |
| 混凝土抗压强度 | ＝ |
25.00 |
N /毫米2 |
| 结构设计 | |||
| 增加压头 | ＝ |
1.92 |
N /毫米2 |
| 容许压应力 | ＝ |
11.15 |
N /毫米2 |
| 调压井外半径 | ＝ |
2.69 |
米 |
| 调压井厚度 | ＝ |
0.43 |
米 |
| 调压井壁厚度(已提供) | ＝ |
0.43 |
米 |
结论
由上例可知，在保持其他因素不变的情况下，减小引水隧洞直径，引水隧洞内水的流速增加300%，从而在振荡周期小的调压井内产生高浪涌。这将导致调压井高度的增加。
