图1　调压室位置示意图

多位于引水隧洞末端或（和）尾水隧洞前端（图1），位于机组上游侧的称上游调压室（又称引水调压室），位于机组下游侧者称下游调压室（又称尾水调压室）。调压室利用扩大的断面和自由水面反射水击波的特点，使隧洞基本上可避免水击压力的影响，同时也减小压力管道中的水击压力，从而改善引水发电系统的运行条件。常规调压室利用水体调压；气垫式调压室在封闭的洞室中贮存压缩空气，利用水和气体调压。有时在具有较长有压引水道，而机组引用流量又较小的水电站上，也可采用调压阀代替调压室。

当水电站丢弃全部负荷时，水轮机的流量变为零，压力管道中发生水击现象，水流将随之停止流动。此时引水隧洞中的水流由于惯性作用仍继续流向调压室，使调压室水位升高，引水隧洞始末两端的水位差随之减小，流速也逐渐减慢。当调压室的水位达到水库水位时，水流由于惯性作用仍继续流向调压室，使调压室水位继续升高，直至引水隧洞内的流速减小到零为止，此时调压室水位达到最高点。由于这时调压室的水位高于水库水位，在引水隧洞的始末又形成了新的水位差，所以水流反向水库流去，调压室中水位开始下降。当调压室水位下降到水库水位时，水流由于惯性作用继续流向水库，调压室水位还继续下降，直至引水隧洞内的流速减小到零为止，此时调压室水位降到最低点。而后由于调压室的水位低于水库水位，引水隧洞中的水流又开始流向调压室，调压室水位又开始上升。这样，伴随着引水隧洞中水流的往返运动，调压室的水位也就上下波动。由于引水道存在摩阻，运动水体的能量会被不断消耗，波动也就逐渐衰减，最后波动停止，调压室水位就稳定在水库水位。水电站增加负荷时，调压室水位波动与丢弃负荷时相反。当机组的负荷发生小的变化时，也会引起调压室的水位产生类似的波动。

调压室工作原理

是否设置调压室，由调节保证计算和技术经济比较来决定。调压室的工作原理是利用其容积容纳或补充由于负荷变化所增减进入水轮机的水体，从而减小水击作用，并截断或减小水击波继续向前传播。这时调压室内的水面产生波动。为了保证调压室水面波动逐渐衰减，调压室断面应大于调压室临界断面（又称托马断面，保证调压室波动稳定的最小断面）。调压室临界断面（F_th）的计算公式如下：

式中L为引水道长度；f为引水道断面面积；g为重力加速度；α为引水道的水头损失系数；H₁＝H₀-h_w0-3h_wt0，其中H₀为静水头，h_w0为引水道的水头损失，h_wt0为压力管道和尾水出口到下游调压室间的水头损失。

图2　调压室基本类型示意图

调压室基本类型有简单式、阻抗式、双室式、溢流式、差动式、气垫式6种（图2），其中阻抗式和差动式在工程中最为常用。①简单式调压室（图2a）。结构简单，水击反射条件好。但调压室中水位波动振幅大，衰减速度慢，对水轮机工作影响的时间长。在正常运行时，引水系统与调压室连接处流速水头损失大，为此把引水管道与调压室分开，用连接管连接，如图2b所示。为了避免水击波进入引水道过大，连接管的直径不宜小于调压室处压力水道直径。简单式调压室在工程中采用较少。②阻抗式调压室（图2c、图2d）。调压室通过较小断面的孔口或连接管将室身与引水道连接起来，适用范围较广。当丢弃负荷时，水由引水道经阻抗孔进入上游调压室，阻抗使水头损失增加，因而减小了调压室中水位波动的振幅。当增加负荷时，水由上游调压室经过阻抗孔进入压力管道，为了克服这种阻力，调压室中水位降低值也要小一些。③双室式调压室（图2e、图2f）。适用于电站水头较大，要求的稳定断面较小，而水库水位变化较大的水电站。这种调压室由断面较小的竖井和断面较大的上室、下室共同或分别组成。上室供丢弃负荷时储水用，一般应在最高静水位之上。下室在恒定流时充满着水，供增加负荷时补给水量用，因而下室的顶板应在最低运行水位之下。④溢流式调压室（图2g）。顶部设有溢流堰泄水，当丢弃负荷时，调压室的水位迅速上升，到达溢流堰顶后开始溢流，具有水位波幅小及衰减快的优点。但须设置泄水道以溢弃水量。适用于在调压室附近可经济安全的布置泄水道的电站。⑤差动式调压室（图2h）。适用于水位波动周期较长，而电站运行又要求加快衰减速度的水电站，具有溢流式和阻抗式调压室的优点。这种调压室由升管和大室两部分组成，升管设于调压室中，面积不小于引水道面积，上端为开口，下部沿升管圆周设有阻力孔口，调压室大室的水经阻力孔口与升管相通，升管底部以连接管与引水管道相衔接。差动式调压室也有把阻力孔口设在底板上，而把阻力孔口与升管分开，如图2（i）所示，这种结构施工较方便，水击反射条件较好。差动式调压室水位波动衰减较快，但是由于多了升管，使调压室的结构变得较为复杂。⑥气垫式调压室（图2j）。顶部完全封闭，内部充以压缩空气。适用于高水头且地质条件良好的地下水电站。这种调压室不受地形条件限制，可以尽量靠近厂房以减小水击压力；可显著减小调压室高度，在地下水电站中可省去较长的通气洞。由于所充的是压缩空气，减小了调压室内水位波动振幅。但调压室需配置压缩空气机定期向空气室补气，增加了运行费用。

雅砻江锦屏二级水电站上游调压室洞群位于引水隧洞末端，采用差动式加扩大上室形式，隧洞在调压井底部分岔接两条压力管道（图3），调压室总高约为140米，顶拱最大跨度30米，大井开挖直径23米，断面积415.63平方米。四个调压室对应布置四个上室，上室沿横向联通共用。单个调压室布置两扇事故闸门，闸门槽兼做升管，升管最大压差70米。

图3 锦屏二级水电站上游调压室立面图

金沙江白鹤滩水电站尾水调压室采用圆筒阻抗式（图4），为地下埋藏式布置，两机共用一室，左、右岸各布置4个。调压室穹顶开挖直径43～48米，最大开挖高度103米。

图4 白鹤滩水电站尾水调压室立面图