3.3　吸出高度与安装高程

无论从理论分析还是运行实践都证实灯泡机组空蚀轻微。因此，其吸出高度Hs计算时，安全系数不必太大，能满足各种工况即可。关键在于取哪个下游水位来确定水轮机安装高程。

按有关机电设计规范，一般应取一台机运行时的下游水位来确定安装高程。但是，对于低水头径流电站而言，其水轮机的各种额定参数（Qr、nr等）及其单位值（Q11、n11）都是按全厂满发时的工况进行计算的，尤其是额定水头Hr是按全厂满发时的上下游水位差并扣除水头损失（约0.5m），有时还留有必要的调节水深（视各电站调节库容而定，一般在1m左右，水头特别低的电站没有调节水深），并相应计算其他水轮机参数（Q11、H、nr等）。当一台机运行时，此时由于流量减少，而下游水位降低，相应的水头则增加，单台发电机额定出力的机组流量远小于机组额定流量Qr。例如，某电站Hr=14.0m，Pr=40.0MW，全厂满发时其额定流量Qr=318m3/s；而一台机运行时，Hr=17.0m，Pr=40.0MW时的流量Qr=260m3/s。水轮机临界空化系数σc与单位流量Q11成平方关系，即σc=，式中K值视各个转轮而变化。而上述两种工况下的Q11值由Q11=Qr/公式计算得出，分别为2.36与1.75；则其σc值也就有了较大差别，大约为1.2与0.7。此时，虽然一台机运行时下游水位下降，Hs值也有所变化，当一台机运行时空化安全系数Kσ=σp/σc有所增加，但仍偏于安全。

当然，由于各个电站水文特性的不同，而有各种工况出现。所以，按全厂满发工况确定的水轮机安装高程，应当校核各种工况，尤其是一台机运行工况是否满足Kσ≥1.1～1.2的要求。至于Kσ也视各个电站的水文、泥沙特性而定，对于多泥沙河流，Kσ应尽可能大一些，以满足水轮机处于无空化工况运行。

对于南方河流水电站由于河流流量变幅较大，冬天来流较少，下游水位很低，应校核最小流量时对应的下游水位工况，尾水管出口上沿淹没深度至少应不小于0.5m。最小流量不一定是天然流量，而应当是城市供水或河流航运等各种因素中的最小值。

按上述原则确定水轮机安装高程，既可满足各种工况下的设计要求，又可适当减少厂房工程量，节省建设投资。