长引水道、大流量引水发电系统中的调压室往往需要很大的高度和横断面积才能保证其有足够的容积容纳水体并满足波动稳定性要求，这不仅增加了工程开挖量和造价，而且也容易诱发水力共振等不利于电站安全稳定运行的现象。调压室高度通常由水位波动幅值确定，而其断面尺寸往往取决于其波动稳定断面。作为一种性能优良的平压建筑物，气垫调压室被广泛应用于引水式水电站中以控制水位波动幅值并依靠其高压气室消除共振。但是迄今为止，关于此类调压室的运行控制仍无系统的理论阐述，且存在诸多概念上的误解。另一方面，调压室波动稳定断面通常由基于一维水流特性的托马（斯韦）断面确定。但是，考虑三维流场特性的调压室临界稳定断面的研究无疑是更合理、更贴近实际的。受本项目资助，取得的成果如下： （1）在气垫调压室紧急停机水位和压力的基础上考虑漏气、温度变化以及上游水库水位变化对气室初始压力和体积的影响，从而确定了气垫调压室在不同控制模式下的监测参数的合理变化范围，给出了空压机和排气阀的启闭依据，并建立了不同控制模式的选择标准和适用条件。依此理论控制空压机和排气阀的动作，将避免上述因素变化而导致的机组频繁停机和启动； （2）以文献提供的试验结果为依据，选取了合适的湍流计算模型，用三维流场计算方法模拟了带长连接管的调压室的底部流场，分析了影响连接管内回流区强度和尺度的因素，给出了回流流量和与之相关的水头损失系数的计算公式，并在此基础上推导了带长连接管的调压室波动临界稳定断面； （3）引入自由液面模拟方法，分析了阻抗气垫式调压室底部阻抗孔内回流区高度和强度的变化规律，给出了回流流量、高度和相关局部水头损失系数的计算公式，并据此推导了气垫调压室波动稳定断面，明确了调压室底部流速水头在稳定断面计算中的有利作用和取值方法。 2100433B