阻抗式调压井水力学计算研究

对庙林水电站引水发电系统的阻抗式调压井进行数值法和数学模型水力学计算,并通过模型试验验证数值计算结果的可靠性,论证阻抗式调压井型式可行性。结果表明:调压井数值法和数学模型水力学计算结果与模型试验结果基本吻合;调压井丢弃负荷后的最高涌浪水位低于调压井设计顶高程,最低涌浪水位高于调压井底板高程2.0m以上;调压井直径、阻抗孔口以及调压井顶高程是合适的,运行过程中不会发生调压井漫顶和漏空的现象。     

水电站混合型调压井水力特性数值模拟研究

混合型调压井水流流态复杂,常规解析法和图解法均不能精确求出混合型调压井涌浪水位波动、压力差变化、调节保证变化等。基于数学模型进行混合型调压井水力特性数值模拟,并通过模型试验验证数值模拟成果可靠性,论证混合型调压井可行性。结果表明:数值模拟和模型试验基本吻合,数值模拟成果是可行的。调压井最高涌波水位低于调压井顶高程,最低涌浪水位大于需要最小淹没水深,调压井底板受到的向上最大压力差较小,水位波动经过上下往返运动,波动不断减少,最后稳定。机组转速、蜗壳和尾水管压力均在合理的范围内,因此调压井底板高程和顶高程、阻抗孔口大小、稳定断面设计是合理的。     

水室与溢流相结合的新型调压井水力学计算研究

目前对水室与溢流相结合的新型调压井研究较少,水室和溢流相结合的新型调压井通过溢流堰溢流和水室补水,能有效降低调压井高度,因此有必要对水室和溢流相结合的新型调压井进行研究。水室和溢流相结合的新型调压井结构复杂,调压井水力学计算是该新型调压井研究的重要课题。以腊寨水电站水室与溢流相结合的新型调压井为例,通过水电站引水系统建立数学模型,完整地考虑了系统各环节非线性因素的影响以及上游水库、分叉管路、调压井、水轮机等边界条件,利用特征线方法进行管道水击计算,托马公式进行调压井稳定断面计算。结果表明:机组负荷突然发生变化时,机组转速随之变化,调压井水位上下波动不断衰减,最终水位稳定。机组转速、蜗壳和尾水管压力满足规范要求,达到了经济、安全、可靠的目的,机组的调节最大偏差小、时间短、振荡次数少,动态品质指标较好。调压井最低涌波水位高于调压井底板高程,最高涌波水位低于调压井顶高程,满足调压井不掺气和不漫顶的要求,因此调压井体型设计合理,水电站运行安全。     

水电站水力过渡过程数值仿真的理论与实践

系统地介绍了水电站水力过渡过程数字仿真的基本理论和计算方法,过渡过程的起因和研究内容,并用多个水工模型试验测量的调压室水位、管道水锤压力及其压力过程线资料验证了计算方法及参数选择的合理性.利用CTD技术得到了调压室内的水流流态、三维流速分布以及调压室水位波动的动态演示.该数字模型已用于多个电站引、尾水系统的水力过渡过程计算,得到的调压室最高/最低涌浪水位、蜗壳及岔管断面最大/最小水锤压力、机组最大飞车转速以及它们的变化过程线,引水隧洞最大/最小内水压力包络线、小波动和水力干扰下的发电频率摆动、机组稳定性分析等成果,为工程设计提供了重要依据.     

水室与溢流相结合的调压井型式比选研究

针对大流量、高水头、长引水隧洞的水电站,其调压井布置常受到地形、地质条件限制,常规调压井不能满足设计要求。通过对各种型式调压井开展比选以及水力学和结构力学计算,相比简单型式和阻抗型式调压井,该混合型式调压井具有水室式和溢流式调压井的优点,井中波动衰减快,涌波水位升高和下降被有效限制,波动幅度最小,调压井高度最低;同时其工程量和投资最少,施工方便,结构经济安全。对类似工程设计具有参考意义。     

马岩洞水电站枢纽建筑物力学性能研究

本文对马岩洞水电站的拦河坝、引水隧洞、调压井3个枢纽建筑物的部分力学性能进行了计算研究。对不同坝段、高程和工况运行下坝体的抗滑稳定、抗压强度和承载力进行了分析,结果表明:坝体稳定性符合设计要求;通过引水隧洞衬砌结构计算,推得典型断面结构,采用50~80cm厚度混凝土衬砌方案;依据托马准则对调压井稳定断面和涌浪水位进行复核计算,稳定断面直径,最高、最低涌浪水位,均符合设计要求。     

太平哨水电站调压井的运行情况

太平哨水电站为引水式电站,设两条引水隧洞,每条隧洞设一个调压井。调压井面积是根据枢纽布置的需要和小负荷波动不控制调压井面积的原则确定的。在调压井内设有快速闸门室和闸门井。根据两台机同时甩负荷的最高涌浪计算值确定最高涌浪高程。1981年1月6日双机甩负荷时突然停机。电厂称2号调压井发生最高涌浪的水越过迭梁挡墙流到交通洞口和厂房后的山坡。后经单机和双机多种情况组合甩负荷涌浪试验,实测的调压井最高涌浪水位值与设计计算值基本相符。后又经10多年安全运行,证明设计是正确的,施工也没问题。     

锦屏二级水电站引水系统水力学问题研究与设计优化

建立完整的锦屏二级水电站水力过渡过程计算数学模型,结合引水系统整体物理模型试验,优化引水发电系统总体布置.论证了取消大尺寸的尾水调压室是合适的,合理选择了带有上室的上游阻抗式调压室的断面积,确定了上室底板高程和调压室底板承受的最大设计压力,讨论了锦屏二级水电站采用差动式和其它型式调压井的优缺点,讨论了引水系统水力计算和模型试验误差的影响因素,提高了工程设计人员参与科学研究的水平,节省了工程投资.     

光照水电站调压井结构布置设计

光照水电站调压型式为简单阻抗式,井简直径21m,开挖直径24.0m,阻抗孔直径6.0m,两井间岩墩厚度20.38m,小于一倍开挖洞径,为确保结构安全,设计过程中对调压井进行了水力过渡过程计算专题研究、水工模型试验专题研究,并对开挖及结构设计进行了三维有限元计算分析.调压井从投产运行至今,状况良好.     

广州抽水蓄能电站使用电算程序计算调压井涌浪

广州抽水蓄能电站可行性研究和初步设计阶段要对引水系统的开发方式,管线布置,管数比较,调压井的位置和型式等进行大量的方案比较工作,而这些工作都涉及到调压井(塔、室)的水力计算问题。特别是对抽水蓄能电站、调压井的水力计算不但有发电工况,而且有抽水工况,这就增加了水力计算的复杂性。 随着设计阶段的深入和方案比较的增多,如采用过去传统的计算方法和手段难以满足设计进度的要求。因此,开始对调压井涌浪计算的电算程序进行研究,目前可以用微机(PC—1500机、IBM—PC/XT机)计算各种型式调压井涌浪的电算法,取得了满足设计要求的计算成果。