1计算工况涌波
工况A：上库为校核洪水位（478.1m），下游为校核洪水位（147.9m），四台机组正常运行，额定出力，四台机组同时甩负荷。该工况可能出现调压井的最高涌波（小糙率组合）。工况B：上库为校核洪水位（478.1m），下游为正常尾水位（142.2m），四台机组正常运行，额定出力，四台机组同时甩负荷。该工况可能出现调压井的最高涌波（小糙率组合）。工况C：上库为死水位（469.0m），下游正常尾水位（142.2m），原三台机组最大出力，新机组正常启动，增至最大出力。该工况可能出现上游调压井最低涌波的控制工况（大糙率组合）。工况D：上库为死水位（469.0m），下游正常尾水位（142.2m），四台机组额定流量、额定出力，四台机组突甩负荷，复核调压井涌波第二幅值（小糙率组合）。经初步水力计算，拟定调压井上室面积为500m2，下室面积为49m2。工况A、工况B为校核调压井最高涌波的计算工况；工况C、工况D为校核调压井最低涌波的计算工况，复核结果见表2、表3。从“水力模型”试验数据分析：在相同的计算工况下，调压井上室面积的加大对于蜗壳进口最大压力影响很小，主要是由于蜗壳进口最大压力出现时间较早，而调压井的波动周期相对很大；随着调压井上室面积的增加，调压井的最高涌波逐渐减小，为了保证调压井最高涌波能满足规范要求，上室面积取为450m2时，调压井的最高涌波为481.4m，低于调压井的顶部高程483.2m，并有1.8m的安全裕量，符合规范要求。从“水力模型”试验数据分析：在相同的计算工况下，随着调压井下室面积的加大，最低涌浪水位逐渐升高。为了保证调压井最低涌浪能满足规范要求，下室面积取为49m2时，调压井的最低涌浪457.2m，高于调压井下室的底板高程454.058m，并有3.1m的安全裕量，符合规范要求。
2组合工况涌波复核
根据规范规定：除按规定工况进行调压井涌波计算外，尚应对可能出现的涌波不利工况进行复核，必要时可合理调整运行方式或修改调压井尺寸。拟定了几种电站运行中可能发生的组合工况，对调压井的体型参数进行复核，具体工况如下：组合工况ZH1：上库为校核洪水位（478.1m），下游为校核洪水位（147.9m），原三台机组额定出力，新机组正常启动至额定出力。在流入调压井流量最大时，四台机组突甩负荷，可能出现调压井最高涌波（小糙率组合）。组合工况ZH2：上库为校核洪水位（478.1m），下游校核洪水位（147.9m），原三台机组额定出力，新机组正常启动至额定出力。在调压井水位最高时，四台机组突甩负荷，可能出现调压井最高涌波（小糙率组合）。组合工况ZH3：上库为死水位（469.0m），下游正常尾水位（142.2m），原三台机组额定出力，新机组正常启动，增至额定出力。在流入调压井流量最大时，四台机组突甩负荷，复核调压井涌波第二幅值，可能出现调压井最低涌波（小糙率组合）。组合工况ZH4：上库为死水位（469.0m），下游正常尾水位（142.2m），原三台机组额定出力。新机组正常启动，增至额定出力，在调压井水位最高时，四台机组突甩负荷，复核调压井涌波第二幅值，可能出现调压井最低涌波（小糙率组合）。工况ZH1、工况ZH2为校核调压井最高涌波的组合工况；工况ZH3、工况ZH4为校核调压井最低涌波的组合工况。“水力模型试验”复核结果见表4、表5。从表4、表5可以看出：可能发生的组合工况下，调压井的最高涌波和最低涌波均能满足规范要求；另外，由于在机组甩负荷的同时，调压阀同时开启，所以组合工况下的最高涌波及最低涌波和常规工况相差不大。
3设计结论
根据相关计算及试验数据结果，最终确定绿水河水电站增容改造工程调压井的具体尺寸，见表6。绿水河水电站增容改造工程于2013年6月发电以来，各项设计指标均与电站实际运行基本吻合。为了对调压井改造设计的验证，电站以现场具备条件按“计算工况C及工况D”进行实际操作，调压井下室最低涌波水位约为457.00m，与设计最低涌波值偏差不大，实际运行在设计可控范围。绿水河水电站调压井改造设计充分利用了水力试验成果，使设计参数的确定更具有科学依据，从而使绿水河调压井改造设计更宏观经济期刊合理、可靠。
作者：李海涛 单位：中国水利水电第十四工程局有限公司
