消能井在长距离管道引水电站的应用研究

李 伟

(新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

本工程消能井需适应水击水头不同工况的调节保护泄放要求，同时需满足下游电站正常发电的放水消能要求，消能井的运行安全对相邻建筑物和下游电站的运行均有较大影响。通过调节保护计算，模型试验验证，确定合理的消能井体型，以确保消能井的运行安全是本次研究的重点。

1 工程概况

梯级电站位于冲洪积倾斜平原地貌单元上，北高南低，地形坡度为28‰～36‰，利用地形落差共布置8级水电站，设计流量4.17m3/s，总装机容量42MW，年发电量2.27亿kW·h，属小(1)型Ⅳ等工程。该地区属干旱荒漠气候，夏季炎热多风，多年平均蒸发量达3253mm，综合其地形、地貌及气候特点，为减少沿线蒸发和渗漏、避免水质二次污染，各级电站均采用埋藏式管道引水，均由引水闸、压力前池、压力管道、岔管、旁通系统、电站厂房等建筑物组成。梯级电站特性见表1。

表1 梯级水电站工程特性表

2 消能措施的选择

2.1 管道末端布设消能措施的必要性

该梯级电站引水管道布置在现代河床两岸，处于第四系全新统冲积层，地形较为平坦，电站囿于地形地质条件限制，不具备修建调压井的条件，故采用调压阀调节保护措施替代调压井的方案。该调节保护措施是控制引水系统压力和机组转速的关键措施。从梯级电站运行安全考虑，当其中一级电站全部丢荷同时调压阀拒动失效时，会发生引水压力管道超过设计压力而发生爆管的风险，因此在管道末端设置了备用调节保护旁通系统，该旁通系统与厂房顺水流向平行布置，如图1所示。……