调压室中水位波动的大波动稳定性，实质上是如何考虑基本方程中的非线性项的问题。对于非线性问题，目前并没有直接的求解方法，因而大波动稳定的研究，一般只能采用近似的方法，求得近似的解。前苏联学者卡尔脱维西列维，欧美学者秀赖和克劳斯(Karas)应用小参数法研究了这一问题，分别得出大波动和小波动所需的调压室稳定断面相等，以及大波动要求的稳定断面为小波动的2倍的结论。默里斯采用相平面法研究时，认为满足调压室稳定运行的最低要求，必须增加托马断面。法兰克伊rank)从另外一条途径即数值积分研究时，得出了大波动所需断面大于小波动所需断面的结论。国内学者郑州工学院的季奎、马跃先等人于1990年应用李亚谱诺夫(Liapuno均稳定性理论，也导出了一个调压室水位大波动临界稳定断面公式。总之，当考虑大波动时，调压室断面要大于托马断面。
　　压力管对调压室稳定断面的影响包括压力管内水头损失的影响和压力管内水流惯性的影响。早在1926年卡拉木((J. Calame)和科登(D.Gaden)就研究了压力管的水头损失对调压室稳定断面的影响，并推得了一个计算公式。从公式中可看出，水头损失是不利于调压室稳定的，因为水轮机水头中减去了3倍的压力管水头损失。此后，Gardel、耶格尔(Jaeger)等人也研究了该问题，得出了相同的结论。对于压力管内水流惯性的影响，国外的伊万哥利斯基((Evangelisti)，国内的董兴林、沈祖治都研究过这一问题，但没有得出较统一的结论。目前普遍认为，压力管内水流惯性的影响不是通过增大调压室断面面积能解决的，而必须通过调速器的作用予以校正。
　　简单式调压室由于其结构特点，隧洞中水体的速度头进入调压室后，被全部损失掉了，根据进口或出口损失求得的损失计入了总水头损失系数a中。而有连接管或有阻抗的调压室，由于底部的速度头并未全部损失，因此须考虑速度头对稳定断面的影响。年卡拉木和科登从理论和模型实验上分别研究了速度头对上游调压室稳定断面的影响，同时得出上游调压室底部速度头有助于调压室稳定的结论。对于下游调压室，陈鉴治在年通过研究后得出:下游调压室底部速度头的作用正好与上游调压室底部速度头的作用相反，是不利于调压室的稳定。鉴于此，实际工程中都未采用下游阻抗式调压室的方案。到了九十年代初，杨建东(1995)等人运用Gardel的T型分岔管水头关系式，同时分析了连接管处速度头和水位波动过程中进出调压室水体与尾水隧洞水体之间的动量交换对下游调压室稳定断面积的影响。从理论上证明了连接管处速度头对下调稳定不利，而动量交换是有利的，两者的作用可大致抵消，因此可按简单式调压室的托马断面公式来估算下游阻抗式调压室的稳定断面。这一结果增强了人们采用下游阻抗式调压室的信心，并应用于工程实际。
　　托马稳定断面是在理想水轮机的条件下求得的，即认为水轮机效率是不变的。而实际水轮机的效率是变化的，所以早在1927年卡拉木和科登就研究了水轮机效率对调压室稳定断面的影响。后来Borel和Gardel于1956年也对效率的影响进行了研究。他们的研究成果是一致的，即认为水轮机效率对调压室稳定断面的影响较大。当效率的变化与水轮机出力的变化一致时，可减小调压室稳定断面;相反，调压室断面必须增大。但是，水轮机特性不仅包含效率特性，还包含水轮机流量特性、力矩特性等，所有这些特性对调节系统来说都是有影响的。国内的寿梅华在1965年，研究了水轮机特性对无调压室电站的调节系统的影响，引入了水轮机六个传递系数，较全面地反应了水轮机特性。到了1991年，寿梅华又研究了带调压室电站的稳定性问题，运用水轮机特性的传递系数导出了调压室临界稳定断面积的计算公式，即托马断面积与水轮机综合特性系数的乘积。说明调压室断面不仅受电站运行水头的影响，而且还受水轮机综合特性系数的影响，即水轮机特性的影响。在此基础上，杨建东、赖旭等人于1995年也研究了水轮机特性对调压室稳定断面的影响。他们认为，对于中、低水头电站，由于设计工况点常处于水轮机综合特性曲线中效率影响最不利的位置，水轮机综合特性系数很大，它的负面影响超过了增加水头的直接正面影响，因此，调压室最危险的稳定断面不是取决于最小水头，而是设计水头。在双调压室的稳定断面研究上，水科院孔昭年(1983)在耶格尔的研究基础上，引入水轮机特性，得出这样的结论:在计入水轮机调速器特性后，调压室稳定断面积不再受托马理论的约束，甚至在托马值的一半也可以保证稳定运行。
　　托马稳定断面是根据理想调速器即刚性反馈而得出的。实际电站的调速器对系统的调节都存在一定的迟滞时间，并不像刚性反馈那样，能及时跟随负荷的变化，保持水轮机出力为常数。对此问题，伊万哥利斯基、切代利耳((J.Chevalier,1957)、胡格弗朗克((J.Frank,1957)以及日本的村獭次男都进行过研究，但没有取得突破。二十世纪年代，苏联的克里夫琴科(郑文才译，1989)对调压室的稳定断面重新进行了研究。他的研究结果是:选择适当的水电站调节系统的调速器参数，在调压室断面比托马断面还小的情况下，系统也能稳定。这一结论很明显地反映了调速器的影响。与此同时，国内学者董兴林(1980)根据劳斯一霍尔维茨(Routh-Hurwiti)稳定判据，在忽略一些次要条件的基础上，推出了一个考虑调速器作用的调压室稳定断面解析公式。但该公式没能完全满足霍氏判别条件，因此存在缺陷。到1992年，在大朝山水电站工程的科研中，董兴林又对下游调压室的稳定断面进行了研究，由所有的稳定条件，通过数值计算得出了系统的稳定域，通过增大调速器参数b, , Td减小了调压室稳定断面。与克里夫琴科的结果殊路同归。为提高带调压室电站的系统稳定性，有人(沈祖治等，1990;李敬恒，刘昌玉，提出利用调压室中的水位作为反馈信号来调节导叶开度的变化即常说的调压室水位反馈的方法。但所有这些都是以牺牲系统调节品质为代价的。所以调速器对调压室稳定断面影响是存在的，但不能简单地认为只要增大调速器参数，减小了调压室断面，系统也能稳定了，就是最好的结果。
　　电力系统对调压室稳定断面的影响也是存在的。对于单独运行的水电站，当调压室水位变化而引起出力变化时，只能依靠本电站水轮机调速器的调节使出力保持常数。如果水电站在大系统中运行，则可由系统中各电站的机组共同来保证系统出力不变，因此可减小本电站流量变化的幅度，有助于调压室水位波动的稳定。然而，电力系统是个十分复杂的系统，它对调压室稳定断面的影响在什么样条件下究竟是有利还是不利尚未有明确的结论。
　　上述成果都是围绕托马假定研究得到的。关于托马理论在各种型式调压室的断面问题中的应用，国内外也有不少人作过研究与探讨。例如，Jager(王树人译，1987)、古宾(徐锐等译，1983)曾研究过上、下游双调压室系统的波动稳定性问题。前者的研究思路比较全面，但最终没有提出可供实际应用的计算公式;后者得出了两个计算公式，但是考虑的方面有些欠缺，计算结果不甚合理。国内的杨建东、陈鉴治、赖旭(1993)也研究了上下游双调压室系统的波动稳定性问题，提出了上下游双调压室稳定断面的合理配置准则，并指出上下游调压室断面不能同时取为托马断面。其它诸如上游双调压室、双室式调压室、混联调压室、的稳定断面的研究也有部分成果(丁浩，1986;刘启钊，彭守拙，另外，我国实际工程应用较少而国外(谷兆祺，李新新，郭军，198匀应用较多的气压式调压室，也有人研究过其调压室稳定断面问题。

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