糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水研究

对糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水的水力特性、流激振动、下泄水温等进行了数值分析、模型试验研究,论证了糯扎渡水电站进水口采用叠梁门分层取水是合适的,且叠梁门分层取水能有效提高下泄水体水温,是促进水电开发与水生生态环境和谐发展的有效措施之一。     

金沙江乌东德水电站分层取水进水口设计

乌东德水电站水库水温季节性分层明显,3~6月下游鱼类产卵期单层取水下泄水温较坝址现状水温降低0.6~2.0℃。叠梁门分层取水涉及布置、水力特性及下泄水温改善效果等技术难题。通过开展叠梁门式进水口水力学物理模型试验,从叠梁门式进水口结构布置设计、叠梁门及其启闭设备设计、叠梁门调度运行方案、叠梁门式进水口水力学物理模型试验、叠梁门分层取水效果等方面详细介绍了设计和研究过程。研究结果显示,采用叠梁门分层取水措施后,下泄水温较单层取水时有一定程度的提高,可为国内同类水电站分层取水设计提供借鉴。     

糯扎渡水电站进水口分层取水设计

介绍糯扎渡水电站分层取水进水口布置方案、水力设计、结构布置、模型试验取水效果和电站能量指标等,采取叠梁门多层取水的设计方案已经实施,避免了对下游河道生态环境的不利影响,保护了下游生态资源。     

糯扎渡水电站水库坝前垂向水温预测与实测数据对比分析

糯扎渡水电站水库总库容237.03亿m~3,蓄水后形成澜沧江流域最大水库,使上下游水体水温较天然河道发生改变。根据环评批复要求,糯扎渡水电在建设期通过电站进水口分层取水研究,预测了水库水温结构和分布,在电站投运后开展了水库垂向水温的持续监测,验证了水库水温数值预测结果。对比分析了水库坝前垂向水温预测与实测数据,为进一步修订和完善电站进水口分层取水叠梁门运行调度方式奠定了基础。     

典型工程叠梁门分层取水方案优化分析

水库下泄低温水将影响库区下游水生生态系统,而采用叠梁门分层取水则是解决电站引起的下泄水温问题的有效手段。依托实际工程,本研究建立了三维水温-水动力数学模型,对进水口水力特性与下泄水温进行了数值模拟,分别论证了不同取水高程条件下叠梁门分层取水运行的可行性及下游取水水温规律,分析了分层取水对下游灌区作物的影响。结果表明：叠梁门取水高程是影响分层取水效果的关键因素,而取水高程的确定又与进水口水动力特性密不可分,相比于叠梁门门顶水头,中小型工程进水口结构体型对分层取水进水口系统水动力特性影响更甚;增大叠梁门与门库前置墙间距是改善进水口水力特性的有效措施之一;结合叠梁门分层取水水力特性及取水效果,提出了叠梁门运行方式。     

糯扎渡水电站叠梁门试运行期实测水温与数值模拟水温对比分析

为尽量发挥分层取水措施的生态效益和电站的经济效益,将糯扎渡水电站叠梁门试运行期实测水温与数值模拟水温进行对比,发现:(1)2015年、2016年4—8月坝前库区实测的表层水温与数值模拟的表层水温有-16%~29%的偏差;(2)糯扎渡电站坝前库区实测水温分层状况和数值模拟结果一致,属全年分层型,但试运行期间水温分两层的时段约为4个月,水温分层厚度与数值模拟的分层厚度存在差异,而且4—8月中、上层的实测水温高于数值模拟水温;(3)数值模拟预测过高地预判了电站汛期水库蓄水位,从而过高地估计了4—8月的下泄水温影响,过低地预测了分层取水措施的升温效果;(4)设计推荐的叠梁门运行调度方案总体可行,但可能偏保守。根据上述对比分析结果,建议充分利用实测水温数据,对叠梁门设计进行效果评估,进一步优化分层取水措施设计并完善叠梁门运行调度方案。     

高坝大库分层取水措施比选研究

为了合理选择大型水库分层取水措施并进行下泄水温对生态环境的影响评估,采用MIKE3数学模型方法,模拟某高坝大库分别采用单层进水口、两层进水口、叠梁门多层取水等3种不同电站取水方案的水库水温结构及下泄水温,对比分析不同分层取水措施对下泄水温的调节作用和对下游生态环境的影响。结果表明分层取水措施能有效提高水库泄水温度,减缓水库下泄低温水的影响;叠梁门结构能够实现表层取水,对水库低温水的改善效果要优于多层进水口结构。     

白鹤滩水电站进水口分层取水方案选择分析

白鹤滩水电站库区水温分层现象明显,为了满足电站下游鱼类栖息生境保护要求,电站进水口应尽量取用水库表层水,因此应采取工程措施控制电站进水口取水范围,满足下游对下泄水温的要求。对比分析高低进水口、双层取水口、叠梁门取水口3种方案,从水库表层水取水效果、工程投资、工程类比等方面对各方案进行比较,提出推荐叠梁门取水口方案。叠梁门取水口方案具有分层层高灵活,取水库表层水范围小、工程投资节省等优点。     

进水口叠梁门分层取水设计研究

为减少水库下泄的低温水对鱼类生长发育的不利影响,水电站进水口须采用分层取水结构型式。本文介绍了目前的分层取水技术研究背景、叠梁门分层取水新技术及其几个关键技术问题的研究内容和方法。该技术目前已在一些大中型水电站推广使用。     

嘉陵江亭子口水电站进水口分层取水设计

水电站下泄的低温水可能对下游河道生态环境如农业灌溉、鱼类繁殖等造成较大影响,若在水电站进水口采用分层取水设施,有望解决水电站低温水下泄的问题。亭子口水电站为国内首例将分层取水设施应用于坝式进水口的电站。对分层取水结构布置、叠梁门调度运行方案、水库水温分布及采用分层取水后的下泄水温过程等技术问题进行了研究。详细介绍了设计过程,可为国内同类水电站分层取水设施设计提供借鉴。     

丰满水电站重建工程叠梁门分层取水进水口取水效果研究

为研究丰满水电站重建工程分层取水进水口的取水效果,开展了水温物理模型试验与三维数值模拟计算分析。研究结果表明,采用叠梁门分层取水进水口不能取得预期效果;一方面,旧坝距新坝仅120 m,未拆除部分形成前置挡墙,对新旧坝之间的水温分布产生了影响,表底层水温温差大幅减小,从而抑制了叠梁门的运行效果;另一方面,由于新旧坝间距120 m,水电站运行时对旧坝缺口处的热通量影响甚微,旧坝的存在形成了前置挡墙,实际上已经起到了叠梁门的作用。基于上述结果,建议采用常规进水口布置方式替代叠梁门分层取水进水口布置方案。研究所得结果为工程设计优化提供了依据。     

大型水电站叠梁门进水口拦污栅流速分布特性分析

为研究拦污栅流速指标的结构影响因素,完善相关的设计方法,依据现有工程叠梁门进水口的基本布置体型与运行条件,通过建立数学模型模拟取水结构复杂流态,在物理模型试验验证的基础上,对叠梁门运行引起的拦污栅流速分布及其变化规律进行了研究。结果表明:(1)拦污栅流速峰值位于1.05~1.15倍叠梁门高度范围内,随着叠梁门门顶水头与叠梁门—拦污栅间距的减小,拦污栅流速峰值超过1 m/s;(2)拦污栅流速分布系数峰值位于0.9~1.0倍叠梁门高度范围内,随着叠梁门—拦污栅间距的减小以及拦污栅分节高度的增大,分布系数峰值超过1.5;(3)为控制拦污栅流速,叠梁门最小门顶水头应为叠梁门—拦污栅间距的负指数幂函数,为控制拦污栅流速分布系数,拦污栅的最大分节高度应为叠梁门—拦污栅间距的正指数幂函数,幂函数的系数取值与叠梁门进水口拦污栅流速的设计指标有关。研究所得结论可为叠梁门进水口拦污栅的设计提供参考。     

热带地区水库水温分层特性研究

为探讨热带地区水库水温分层特征,采用垂向一维水温数学模型对海南省南渡江干流某拟建大型水库开展了水库垂向热分层结构和下泄水温过程研究,并探讨了叠梁门分层取水措施对低温水的改善效果。研究结果表明:①受水库湖泊特性和气候特征影响,海南热带地区水库水温总体也呈现随季节变化的分层结构,在冬季水温趋于同温,夏季水温分层逐渐加强且显著,年内垂向最大温差可达11.8℃,由于海南主汛期为9～10月,汛后水库蓄热能力明显减弱。②水库下泄水温呈现低温水明显、高温水较弱的规律,最大降幅9.7℃,最大升幅仅为1.0℃。③叠梁门分层取水措施的运用,加强了水库垂向分层状态,对低温水的改善效果显著,最大低温水影响降低为2.3℃。     

黄河苏只水电站金属结构优化设计

简要介绍了青海省黄河苏只水电站引水发电系统、排沙系统金属结构设备的选型和总体布置以及采用叠梁设计、共用门槽等方式,实现一门多用、闸门重叠布置的设计思路和方法,为今后类似工程设计提供了参考.     

锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构对流态及结构安全的影响

针对锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构布置,通过水力模型试验和三维有限元结构分析,对其水力特性及结构安全影响进行深入研究和论证。研究结果表明,工程分层取水结构布置水流流态较稳定,作用在叠梁门上的最大正的冲击压强小于200 kPa,轴向拉应力最大值为5.861MPa,发生在纵撑部位。各部位的应力水平尚在正常范围内,均能通过局部加强配筋等措施解决,能够满足工程正常运行的要求。将叠梁门分层取水技术应用于电站进水口设计中,并提出改善水力特性和优化结构应力状态的措施和方向,使该技术得以在许多大、中型水电站中推广应用。     

新型分层取水结构的研究与应用

为了满足灌溉水温、供水水质以及水库下游水生态发展的要求,目前一些大中型水利工程中逐步要求采取分层取水措施。通过对常用分层取水口结构优缺点的比较,设计了一种新型的分层取水口结构,具有结构简洁、控制设备简单、操作简便、工程造价低等特点。该新型分层取水结构以叠梁门分层取水口水工结构为基础进行体型优化,结合浮式取水口和机控斜卧式闸门控制设备特点创新设计出新型闸门——以半圆形连体闸门和串联闸门作为控制设备。经模型试验验证了应用该新型取水口的可行性,并在重庆玉滩水库重建工程中得以实际应用,取得了良好的经济和社会效益。目前,该新型分层取水结构能够在中型水利工程中的任意水位条件下取表温层水,下一步需要重点研究该取水结构在大型水利工程中的合理利用。     

泵站电站进水口分层布置下泵站开启对电站运行影响研究

泵站、电站进水口分层布置,可充分利用河谷宽度,减少工程开挖量。但在此布置下,泵站开启过程对电站进水口可能形成不利的水流流态,影响电站的正常运行。针对以上问题,结合动网格技术,采用k-ε紊流模型对某枢纽泵、电站分层布置进水口水力特性进行了三维数值模拟,通过分析电站进水口附近水体的压力变化,解析泵站开启对电站正常运行的影响。结果表明泵站开启过程对电站正常运行有一定的影响。     

马迹塘大坝增设泄洪闸检修门的实践

马迹塘水电站为我国首座贯流式电站,大坝23孔泄洪闸没有设置检修门,工作弧门常年挡水而不能做启闭检修调试,出现门体锈蚀、止水撕裂、支铰发卡等严重危及泄洪闸安全运行的现象。经详细的技术、经济与施工难度比较后,选择了叠梁式检修闸门方案,在不降水位的情况下成功的设置了检修闸门。