尾水洞中通气孔减缓明满流的作用研究

很多水电站由于地形、地质、整体布置或者利用已建的导流洞的原因,其尾水洞较长,因此,其水力过渡过程就十分重要,尤其在下游低水位工况下运行时,尾水洞就会出现明满流现象,其水力学现象十分复杂。通过数值模拟验证了通气孔减缓明满流的作用,并对不同尺寸通气孔的合理性进行了分析。     

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析

在抽水蓄能电站水力过渡过程数值模拟中,由于水泵-水轮机全特性曲线所具有的特殊性,使得尾水管进口最小压力在机组相继甩负荷工况下会大幅度降低,且时常会成为控制值。以一维刚性水锤及弹性水锤的特征线方法(MOC)为理论基础,结合某"一洞两机"布置形式的抽水蓄能电站工程实例,对该电站相继甩负荷工况下引水隧洞洞径及尾水岔管相对位置对过渡过程的影响进行了数值模拟。结果表明:在设置尾水调压室的情况下,拟通过改变引水隧洞洞径来调节尾水进口最小压力的措施是不经济的,引水隧洞的面积只需使其中的水流能够保持经济流速即可;在满足工程布置的前提下,应尽量减小尾水支管的长度,以保证输水发电系统的安全运行。     

百色水电站尾水隧洞明满交替流动计算研究

百色水电站运行时，尾水隧洞中有可能出现明满交替流动而使尾水系统对电站运行的稳定性和过渡过程都带来复杂的影响，因此建立合理可行的明满交替流动数值模型是完全必要的。针对现有明满交替流动的数值解法中存在稳定性差的缺点，提出了一种新的计算方法——特征隐式格式法，其主要思路是将动量方程和连续方程转化为双曲型方程组的标准形式进行差分，并通过尾水隧洞水工水力学模型试验专门对该方法进行验证，表明该计算方法是正确的。将谊方法应用于百色水电站的尾水系统动态仿真计算中，并对尾水隧洞洞型进行优化，得到了满意的结果。     

基于VOF方法的尾水隧洞过渡过程明满流水力特性研究

针对尾水隧洞结合导流隧洞布置时过渡过程中的明满流问题,采用VOF气液两相流模型对尾水系统的三维流场进行计算和分析。计算了尾水隧洞过渡过程中满流至明流和明流至满流两种典型工况,通过模型试验中尾水隧洞监测点的数据验证了数值模拟的可靠性和准确性。在此基础上,对明满流的水力特性进行了深入的分析和研究。结果表明:尾水隧洞发生明满流时,洞底监测点的压力变化幅度较大且持续时间较长;尾水隧洞通气孔的风速正负和水位的升降有关,甩负荷和增负荷两种工况下,出气风速均大于进气风速。利用VOF方法捕捉到了尾水隧洞的自由液面变化过程,验证了通气孔对减缓明满流的作用,并通过对不同直径的通气孔作用效果进行比较,证明选择直径2 m的通气孔较为合适。     

二滩水电站左岸导流洞与2号尾水洞交汇段的设计与施工

二滩水电站左岸导流洞与2号尾水洞两个大断面隧洞的斜交构成了一个复杂的地下空间结构。该结构的稳定和安全。是确保6号机组按期发电及运行期安全的根本保证。该交汇段的支护设计采用三维有限元分析方法，确定了合理的支护范田及支护措施．保证了开挖工作的顺利进行；此外．对于交汇段的长期稳定．考虑将2号尾水洞延伸至导流洞内，形成洞中有洞的格局，并通过结构分析计算．确定采用钢筋混凝土衬砌的结构形式。二滩水电站左岸导流洞与2号尾水洞交汇段的设计与施工具有一定的参考价值．可供类似工程借鉴。     

基于L-F狭缝法的变顶高尾水洞过渡过程计算

水电站变顶高尾水洞常出现明满流交替的复杂流态。为研究变顶高尾水系统的过渡过程,提出了L-F狭缝计算方法,即通过狭缝模型,将明满两种流态采用同一方程组表示,再采用L-F格式离散建立差分方程组,结合边界、初始条件,即可用于明满流的计算。以某大型水电站为实例进行数值模拟,并与实测数据进行比较。结果表明,计算模拟值与实测数据误差较小,证明该方法可模拟变顶高尾水洞的过渡过程,能较准确地反映系统的暂态特性。     

三峡地下电站变顶高尾水洞技术研究与应用

在三峡地下电站可行性研究和初步设计中,针对尾水系统设计进行了不设调压室、设调压室方案和变顶高尾水洞方案的比较,其中又分别进行了一机一洞和两机一洞方案布置型式的研究。首次在三峡地下电站进行了带模型机组的引水发电系统整体模型试验,通过大量的计算分析和模型试验,不断优化尾水系统的布置,最终采用了一机一洞变顶高尾水洞方案,并已付诸实施。对变顶高尾水洞系统的深入研究,开拓了创新思路并取得了设计经验,可为类似电站工程设计借鉴。     

官地水电站尾水系统体型优化研究

应用计算流体力学技术对官地水电站尾水系统进行数值模拟,得到其水头损失和流态,确定设计方案.进行模型试验,并对比分析数值计算和模型试验结果,证明CFD计算结果的可靠性.通过方案对比及体型优化得出较优的尾水系统体型,该设计可供类似工程参考.     

白鹤滩水电站尾水洞明满流段优化试验研究

白鹤滩水电站尾水隧洞末端部分洞段由导流洞改建而成,尾水位较低时,存在明满流现象,对输水系统安全有重要影响。本文采用模型试验方法,对明满流段的流态及体型优化进行研究。结果表明:过渡过程中,尾水洞内正反向水流相叠加,产生水面涌波,触顶后形成眀满流,并伴随压力脉动现象。脉动压力的极值远小于隧洞衬砌压力的设计值73.5 m,对尾水隧洞衬砌段结构影响较小。结构优化研究表明在尾水隧洞出口设置逆坡堰及优化衔接段坡度,可有效改善明满流流态。     

白鹤滩水电站输水发电系统水力干扰稳定性分析

由于白鹤滩水电站单机容量巨大,机组运行水头变幅大,且尾水隧洞流态复杂多样,因而水力干扰过渡过程的分析与控制是保障系统安全稳定运行的重要前提。基于有压输水系统特征线法,引入明渠水流分析的特征隐式格式,推导得到尾水隧洞明满流计算分析模型,同时考虑调速器频率调节模式,构建了输水发电系统稳定性分析和调控模型,对白鹤滩水电站输水发电系统水力干扰稳定性进行了分析。结果表明:考虑尾水系统多流态特性的白鹤滩水电站输水发电系统水力干扰过渡过程是稳定的；随着机组运行水头的增大,尾水系统由全线有压状态过渡到明满流和明流流态,有压段长度缩短,尾水调压室水位和尾水系统动态过程的衰减加速,有利于改善受扰机组的调节品质；两种不同的机组型号均能满足输水发电系统水力干扰稳定性要求,且受扰机组调节品质基本一致。     

TMS隧道测量系统在引水隧洞断面测量中的应用

介绍TMS隧道测量系统的组成及功能,结合实际应用,讨论该系统在隧道测量中断面测量的方法及特点。在机载程序控制下,无需进行对中、量仪高,全站仪可自动完成隧道断面测量。     

输水隧洞工程特殊地质洞段的施工处理

某引水工程输水隧洞采用掘进机和钻爆法相结合的施工方法.在隧洞浅埋高富水洞段地质条件复杂且施工难度大,根据工程特点采用了几种方案进行处理:高外水段采用洞内堵水方式、全断面超前钻孔预注浆或洞内项拱采用超前小导管堵水加固围岩,洞外采用地面压力注浆、堵水等措施,解决了施工难题,确保了隧洞施工安全     

草峪岭隧洞施工特点

本文阐述了草峪岭隧洞施工的关键工序，介绍了草峪岭隧洞施工各个环节的施工技术要领。     

隧洞灌浆施工技术

介绍在隧洞灌浆中脱空回填灌浆、岩石固结灌浆、钢衬接触灌浆所采用的施工技术和施工工艺,可供同行借鉴。     

渣盐山隧道施工

三峡对外交通专用公路上的渣盐山双线隧道，全长１７７６ｍ，高９ｍ，宽１２．５ｍ，园顶曲墙洞型，隧道全线位于寒武上统夹页岩中，岩性软弱，裂隙发衣，地下水丰富，掘进中采用超前支护（因结、管棚、钢筋网喷喷浆、锚杆）开挖采用上导坑而后分类一层台阶开挖，平均月进１０５ｍ。最高月进尺１２８ｍ，洞室成型好，轮廓规则，半孔率高达９０％以上，超欠挖控制在１２ｃｍ以内。爆破对围岩的破坏小，经测试松动最大仅０．６５ｍ。     

隔河岩水电站引水隧洞环形后张法预应力施工

隔河岩水电站引水隧洞地质条件复杂，为保证工程质量，引水隧洞在国内首次采用环形后张法预应力施工。文章从结构布置特点，施工工艺及质量控制等方面进行了论述。     

供水隧洞受公路隧道跨越的影响分析

运用大型通用有限元软件ANSYS,建立由公路隧道、供水隧洞、岩土体构成的三维整体有限元模型,从模型的沉降及应力方面,分析供水隧洞受公路隧道跨越的影响。     

隧洞洞内控制测量

隧洞开挖时,为了确保隧洞在允许精度内贯通,需对洞内控制测量进行设计。介绍了洞内控制测量的设计、精度估算及提高贯通精度的测量方法。     

长距离隧洞通风排烟

作者在分析了传统的通风方式在长距离隧洞中应用的利弊后，提出采用气垫式密封通风装置可解决长距离隧洞通风的难题，随后重点介绍了气垫密封装置的设计原理、结构设计、工作程序和效益分析，说明气垫密封装置值得在长距离隧洞中推广应用。