基于机器学习的电站耗水率计算及其对水位预测影响研究

耗水率是水电站坝前水位、尾水位预测的主要影响因素，也是电站发电计划编制和经济运行的基础，其精确计算至关重要。以三峡水库为研究对象，提出了基于机器学习的耗水率精细化计算方法。构建了基于水量平衡的水位预测模型，借助机器学习算法对耗水率与尾水位进行精确计算，并以此为基础预测2 h坝前水位与尾水位，观察机器学习算法应用对水位预测精度的提升。结果表明，在不同运行场景下，所提方法对于提升电站耗水率值、坝前和尾水位预测精度效果较好，电站耗水率误差绝对值降低60%以上，坝前水位预测误差降低约12%,尾水位计算误差降低约88%,可为电站安全稳定经济运行提供参考与支持。     

水口电站机组尾水检修平台的设计与实施

福建水口电站1号水轮发电机检修中首次使用了通过控制尾水管积水水位搭设尾水检修平台的方法,相较搭设脚手架的旧方法,新方法更加安全和高效。本文介绍了此次水口电站尾水检修平台的设计与实施。     

长尾水洞抽水蓄能电站调节稳定性及参数优化

佛子岭抽水蓄能电站采用水泵水轮机,尾水调压室的断面尺寸不满足托马稳定断面要求,尾水隧洞长达1 500 m以上,水流惯性大,在空载工况可能诱导引起频率调节的低频脉动,导致机组不能正常并网运行。文中提出了描述抽水蓄能电站调节动态特性的非线性数学模型,提出了衡量水轮机调节性能质量的附加指标———调速器参数的选择应促使调压室水位波动的快速衰减。最后通过数值仿真的方法研究调速器参数bt、Td、Tn的优化选择,不仅使水轮机孤立运行的频率调节具有较好的质量,而且使调压室水位波动快速衰减。     

二滩水电站枯水期尾水水位流量关系研究

对二滩水电站尾水水位、流量和桐子林水电站坝前水位实测数据进行统计,分析了二滩水电站上、下游主要梯级水库电站对二滩水电站平、枯水期流量的影响,研究了桐子林水库蓄水初期不同坝前水位时二滩尾水水位-流量关系变化特征,计算了桐子林水库淤积20年、坝前水位1015 m时,二滩水电站4～6台机组满负荷发电时二滩尾水水位,给尾水河床护岸等修复工程提供了参考.     

浅析抽蓄电厂机组抽水启动尾水管液位过高原因

抽水蓄能电厂具有削峰、填谷作用,在用电低谷时期利用多余电量将水从下水库抽到上水库进行蓄能。抽水启动过程中利用高压气系统将转轮室的水压到转轮以下,使得机组在空气中旋转升速,避免了转轮在水中搅水启动消耗太多能量,启动电流太大对电气设备要求太高等问题。尾水管液位过高信号用来监测尾水管水位,机组升速过程中尾水管水位在转轮以下,若此时报尾水管液位过高说明压水失败,转轮将会在水中搅水,现地中央控制单元将会发令走停机流程,导致机组启动失败。故对尾水管水位过高信号进行优化,在符合现场设备实际的情况下,提升设备的可靠性。结合现场工作经验,对机组抽水启动中尾水管液位过高误动原因进行分析和总结,供大家参考和指正。     

乌江渡水电站坝后厂房尾水水位流量曲线的变动

乌江渡水电站坝后厂房尾水的水位流量曲线,从1971年的初步设计到1991年出现建国以来较大洪水之后,共提出了4根.本文分阶段对这4根曲线的变动进行了论述及分析。对处于峡谷中的坝后式厂房的尾水水位流量曲线所出现的特殊现象进行总结,并提出自己的认识。     

低水头大型水利枢纽汛期运行水位动态控制方法研究与应用——以长洲水利枢纽为例

水库汛期运行水位动态控制是促进雨洪资源利用、缓解水库防洪与兴利之间矛盾、提高水电站综合效益的重要手段。本文以长洲水利枢纽为例,针对低水头大型水利枢纽调度过程中面临库区上游淹没制约、下游尾水顶托、机组出力受限等多约束问题,构建了适用于此类工程的防洪与发电多目标联合优化调度模型,提出基于淹没临界控制线的调洪演算方法和发电流量逐次分配优化求解方法。通过长系列模拟演算和多方案对比分析发现,与常规方案相比,采用运行水位动态控制方案可以使枢纽汛期平均发电水头提升6.88%、平均发电量增加8.75%,经济效益显著。研究方法对低水头大型水利枢纽防洪与发电联合优化调度具有借鉴意义。     

分流式调压室水力特性研究

结合佛子岭抽水蓄能电站的尾水调压室,通过数值模拟和水工模型试验相结合的方法对尾水调压室的分流比进行了计算和分析,得出了分流比与佛子岭水库坝前水位的关系.对调压室在发电和抽水各工况下的过流特性进行了观测和分析,得到了堰流系数与相对淹没度的变化关系.此外,详细观测和分析了调压室安全水深与电站抽水流量的关系,提出了确定调压室安全水深的具体方法.按照该方法确定调压室安全水深,将使调压室和水轮发电机组的运行更加安全.     

淮干方邱湖至临北段河工模型自动检测与控制系统探讨

淮干方邱湖至临北段河工模型自动检测与控制系统,入流采用电动量水堰控制,瞬时流量控制误差小于1%;尾水采用差动尾门控制,原型、模型瞬时水位差小于0.05m(原型值).分布式流速采集系统由工业化脉冲计数模块和红外调制流速传感器组成.系统测控软件采用工控组态软件,系统工作稳定可靠,操作方便,能实现入流、出流、口门的过程自动控制与沿程水位、断面流速的自动检测.     

溪洛渡水电站尾水洞明满流交替研究

本文介绍了溪洛渡水电站尾水洞的布置情况,针对尾水洞在特定水位和运行工况下,会产生明满流交替现象,重点研究了发生明满交替流的危害程度、解决思路,发生的特定水位区间等,提出了合理的解决方案。     

Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法

Ⅱ型折线型实用堰广泛应用于中小型水利工程中,但不同水头和堰高比值下、不同堰体形式下的流量系数尚未有全面准确的确定方案。针对工程中常用的上、下游坡度为0.5~3.0的堰体,通过室内水工模型试验,对相对堰高H/P₁值在0.2~0.5、相对堰顶厚度δ/H值在1.0~2.5情况下的Ⅱ型折线型实用堰的流量系数进行了测定;并利用相关性分析、线性回归方法,整理推导出一套简单实用的Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法。该方法可为工程设计提供参考。     

一种新型的迷宫堰布置形式-P.K堰

P．K堰顶部宽而底部窄，有效增加了堰的展长，增加了泄流能力，尤其适用于现有溢流坝的改造。模型试验表明，P．K堰的泄流能力远大于直线堰，B型P．K堰的泄流能力高于A型。     

低堰过流的数值分析

在中小型水利工程中,低堰应用是十分广泛的.而目前有关低堰的水力设计方面,包括设计准则和有关参数的选择,由于研究较少,只能延用高堰的一些标准和经验,导致设计的经济、合理受到影响.采用数值模拟可方便地对低堰的水力特性进行研究,节省工程时间和成本.文中采用Realizablek-ε两相紊流模型、VOF自由液面处理,对低堰进行...     

自流压力输水管路保水堰最小安全超高分析

自流压力输水管路的保水堰是保证稳定供水和安全运行的重要工程措施。本文把调节池输水管道保水堰作为一个水力系统，分析保水堰的工作原理和运行特点，建立动态水流的数值计算模型。利用试验数据对计算模型进行验证后，采用数值方法对保水堰的水流特性进行模拟。结果表明，当输水系统停水时，长管道水流的惯性力作用可能引起调节池的水位跌落和波动，为了防止进水口发生水体脱空现象，保水堰的最小安全超高需大于上游突然停水时调节池的最大跌落深度，从而建立了保水堰安全超高的估算公式。     

基于SPH方法实用堰水流的数值模拟

以数值模拟实用堰水流为目标,采用光滑质点水动力学方法,根据流量与上游水深关系,得到SPH方法推板模型入流边界。针对SPH方法明渠流动中的入流边界问题,利用添加推板模型的SPH方法对二维实用堰溢流水力特性进行数值模拟,获得实用堰水流水力特性,并进行物理模型试验,验证添加推板模型SPH方法的有效性。通过对流场、断面平均流速对比分析,结果表明:推板模型结果与试验结果吻合较好,推板模型可以准确的描绘水流运动状态;通过流量对比分析,在溢流过程中,推板模型与试验结果平均值相差-1.43%,推板模型可以保持实用堰上游水位恒定,提高计算精度。研究成果初步验证了推板模型的可靠性,为SPH方法入流问题提供了新的解决方法,具有一定的参考价值。     

Restoration of a gauging weir to aid fish passage

This paper presents a case study of restoration of a flow gauging station namely Pontneddfechan located in South West Wales, UK. The weir was found to be affected by significant deterioration due to prolonged use and also created obstacles to fish migrating upstream. The main objective of this paper is to examine the hydraulic conditions of the weir considering the opportunities for fish passage while still retaining the accuracy of flow measurement. A one-dimensional hydrodynamic model called ISIS was used to estimate hydraulic parameters under different flow conditions. Results indicated that the weir did not fulfil the fishery requirements in the original condition. The stilling basin was modified as a way of improving the fish pass. While the modified weir was favourable for strong swimmers like salmon and trout, it was not adequate for weaker swimmers such as coarse fish. A rock ramp structure has been designed and assessed to aid fish passage across the weir.     

琴键堰泄流能力影响因素与计算分析研究

近年来特大洪水和超标准洪水频繁发生,已建水利工程泄流能力不足问题日益突出。琴键堰在适当低水头条件下具有高效泄流效率。归纳了琴键堰主要结构参数对其泄流能力的影响及最佳取值,总结了琴键堰流态对泄流能力的影响,分析了琴键堰发生低水头行为的条件参数。通过对比现有琴键堰泄流能力估算公式,并结合国内外已有试验数据,采用遗传算法拟合推导了基于溢流堰轴线长度L、堰宽W、堰长B、堰高P、进出水宫室宽度比W_i/W_o及上下游倒悬长度比B_o/B_i流量系数计算式,整体误差小于6%。该式计算简单,适用于琴键堰整体泄流能力估算,可根据实际需求选取合适的估算公式。琴键堰主要结构参数的最佳取值及泄流能力的计算方法可为超标准洪水条件下泄流建筑物设计或改建提供估算依据。     

水力学模型试验两种参数的测量不确定度评定

将测量不确定度与水工模型试验结合起来,对水工模型试验测量中常见的2种检测参数(流量、流速)进行不确定度评定。评定结果表明:①对流量检测不确定度影响最大的参数是堰上水头,其次是堰宽、堰高。因此,在堰上水头的测量过程中应注意各操作步骤精度的控制,量水堰制作过程中应特别注意堰宽的控制。②对流速检测不确定度影响最大的是水体脉动及位置误差,由于水体脉动无法人为控制,因此应特别注意每次测量时测点位置的控制。     

庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究

通过庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究 ,获得了宽顶堰与驼峰堰的泄流能力曲线和综合流量系数等试验成果。经综合比较分析表明 ,在平底泄水闸上做成较小的曲线型剖面堰型式的驼峰堰 ,可获得较宽顶堰大的流量系数 ,提高了泄水闸的泄流能力 ,从而可减少闸孔数目 ,节省开挖方量和投资     

迷宫堰在溢洪道（溢流坝）改造中的应用思路

结合雪卡水电站冲久水库工程溢洪道改造弧形迷宫堰方案模型试验,针对其大流量时中部宫室淹没出流的问题,介绍了几种工程解决方案,同时总结了迷宫堰的几种类型及其适用条件、水力特性,试图对迷宫堰技术及发展前景进行较为全面地介绍和展望。