彭水电站下泄水流对下游航运的影响及对策

彭水水电站是重庆电力系统中最大的调峰、调频骨干电站,电站调峰过程中下泄的非恒定水流将对航运产生一定的影响.彭水水电站库区渠化航道约100～110 km,淹没主要滩险约70余个,提高航深、减小水面比降和流速,改善航运条件;在坝下游,由于汛期削减洪峰流量,枯水期增大平均流量,将提高航道通过能力和通航保证率.但是在电站调峰过程中,发电流量随负荷逐时变化,引起下游河道水流不稳定,将对航运产生一定的影响,通过非恒定流演算,对电站的日调节方式进行了分析,提出了解决方案,满足了航运对下游水流流态的要求.     

三峡电站调峰流量对航运的影响分析

针对三峡—枝城河道的地形特征,建立一维非恒定流模型.在三峡电站预先给定的航运约束条件下,计算电站下游的非恒定流对航运的影响并对若干调峰流量过程曲线进行分析,找出满足航运要求的调峰曲线.提出可调整葛洲坝的库容水位关系,对三峡调峰流量进行反调节,削峰填谷,以满足航运要求.     

梯级水电站间河道型水库非恒定流调节

梯级水电站河道中的下游库区水流处于准稳态时，非恒定流态与河道初始条件及上、下游边界条件有关．通过对初始条件和边界条件的动态调节，协调上、下游电站日放水过程，以达到有效利用水资源的目的．     

景洪水电站对下游近坝河段通航条件的影响

在模型比尺为1∶100的正态物理模型基础上,对考虑橄榄坝修建前后澜沧江景洪水电站8个日调节工况方案进行了模拟,通过在坝址下游约6.4 km河段内影响通航水流条件的关键河段布设测站,实测非恒定流水流特征参数,分析影响船舶安全航行和靠泊的重要非恒定流特征参数,研究景洪水电站各个日调节工况对坝址下游近坝河段通航水流条件的影响.研究结果表明,电站运行工况的流量最大日变幅以及小时变幅是影响下游水位变化特征参数的重要因素,所有工况下景洪水电站下游河段水位日最大变幅、小时最大变幅及20分钟最大变幅均呈沿程递减的趋势.     

小南海水电站日调节非恒定流对通航的影响

为分析小南海水电站日调节对下游航运的影响,使用Saint-Venant偏微分方程组和Preissmann隐格式差分方法,建立了一维非恒定流水动力学模型,并以实测水文数据对模型进行了校核和验证。采用该模型模拟了小南海水电站日调节工况时下游水流条件,并与拟定的通航条件进行了对比分析,结果表明,按照电网载荷拟定的日调节工况运行会造成坝下游水流条件恶化,从而降低枯水期库区通航能力;有必要对电站日调节运行方式进行调整,或者对下游河段进行整治。     

三峡电站汛期调峰对通航影响的研究

三峡电站在电力系统中主要担负调峰，调频等任务，除在枯水期进行负荷日调节外，在汛期承担一定的调峰任务也是十分必要的，水工模型试验研究表明，三峡电站汛期调峰时，运用葛洲坝电站进行反调节，两坝间和葛洲坝下游河段的水力指标可以满足航运要求。     

三峡电站日调节下游河道通航水流条件研究

介绍三峡工程建成后三峡—葛洲坝两坝间河道通航水流条件研究的历史过程和研究成果，内容包括两坝间通航水流技术标准研究，三峡电站枯水期负荷日调节，三峡电站汛期调峰对航运的影响研究，三峡大坝泄洪时下游河道通航条件的影响研究等。     

大藤峡枢纽下游梯级反调节作用分析

大藤峡枢纽位于西江中下游——黔江河段,坝址控制流域面积大,约占西江流域面积的56％,又是红水河及黔江水电基地各梯级电站中最靠近两广负荷中心的水电站,它是以发电、防洪航运并重的综合利用工程。因水库调节性能较差,又受到下游航运要求的限制,使电站在系统中的作用不能充分发挥。为了发挥其综合效益,尤其是提高发电效益,需协调电站担负峰荷与下游航运的矛盾。解决的办法,可在下游建设反调节水库,以调节下游河道日内不稳定的流态,满足航运的要求。     

三峡电站调峰对两坝间通航的影响及改善措施

根据三峡工程设计各阶段实体模型、一维和二维数学模型以及自航船模研究成果，阐明了枯水期电站调峰运行时三峡和葛洲坝两枢纽区间的往复流和重力长波运动对通航条件的影响。并提出了在不增大坝前水位变幅的条件下，提高葛洲坝水库调蓄能力；在不减小电站负荷调峰变幅的条件下，提高航运基荷；优化反调节水库下泄流量过程线等改善通航条件的措施，在葛洲坝反调节运行条件下，三峡电站扩机增容后按对航运较为不利的11月份调峰方案运行，不会对两坝间通航构成实质性的不利影响。     

三峡电站调峰对两坝间通航的影响和改善措施

根据三峡工程设计各阶段实体模型、一维和二维数学模型以及自航船模研究成果，阐明了枯水期电站调峰运行时三峡和葛洲坝两枢纽区间的往复流和重力长波运动对通航条件的影响，并提出了在不增大坝前水位变幅的条件下，提高葛洲坝水库调蓄能力；在不减小电站负荷调峰变幅的条件下，提高航运基荷；优化反调节水库下泄流量过程线等改善通航条件的措施。在葛洲坝反调节运行条件下，三峡电站扩机增容后按对航运较为不利的１１ 月份调峰方案运行，不会对两坝间通航构成实质性的不利影响。     

安康枢纽下游非恒定流数学模型研究

由于安康电站未设置满足航运设计流量要求的小型发电机组,无法保证常年带系统基荷运行,导致安康下游枯水期通航受到严重破坏.为兼顾发电与航运利益,尽可能发挥有限水资源综合利用的最佳效益,对安康电站日调节泄流过程进行科学调度.采用有限元方法,将流量和水位相耦合,采用水位修正算法计算水位,建立了一维非恒定流数学模型,该模型放宽了时间步长的限制,数值稳定性好,计算速度快.将模型应用到汉江安康电站坝下至白河160 km河段的恒定流与非恒定流计算和验证,结果表明该模型准确、可靠,可以进行实际应用.     

柳城水电站工程枢纽优化布置试验研究

柳城水电站工程原枢纽布置的水工模型试验结果表明,受上、下游河床高程及侧收缩的影响,水闸的泄流能力不足,同时,电站进口的流态较差,尾水出流直冲船闸下游引航道口门区,严重影响通航安全;试验中通过对枢纽附近河床的开挖、在船闸上游引航道左侧滩地修筑导流堤以及将电站与水闸之间的导流墙由实体墙改为空心透水墙.提高了泄流能力,改善了电站进口水流流态及船闸下游引航道的通航条件.     

柴坪水电站溢流坝下游河床冲刷试验

柴坪水电站坝址距离河床弯道较近,地质条件相对较差,大坝采用的消能方式为面流消能,使得水电站下泄水流流态比较复杂,下游河床冲刷剧烈,因此需要对水电站进行整体水工模型试验,证明水电站设计能够满足工程运行要求。研究发现溢流坝下泄水流的主流偏向右岸,对水电站下游右岸河床产生严重冲刷,对大坝的稳定性与工程安全运行造成影响,需要对水电站体型进行优化。研究采用在水电站右导墙处增加贴角,延长溢流坝左边孔左闸墩,同时去掉溢流坝左侧导墙的方式,迫使溢流坝下泄水流主流偏向河道中间。优化方案使下游河床冲刷减弱,降低了河床冲刷对大坝整体稳定性的影响,满足水电站工程运行要求,可以为类似工程提供设计参考。     

电站泄流对坝下航道影响研究进展

水电枢纽建设改善了库区航运条件,但电站泄流会对坝下游航道产生影响,需要对此研究以实现水电开发与航运建设的协调发展.在分析大量研究文献与资料的基础上,总结了电站下游流量、泥沙、水位在电站建设前后变化与沿程变化的特性,归纳了电站泄流对坝下游设计最低通航水位、通航水流条件(沿程流速、流向与比降)、河床演变的影响,以及提出了应对策略与措施等研究成果,最后指出了有待进一步研究的问题,以期推动本领域研究的深入开展.     

向家坝水电站下游非恒定水沙特性研究

水电站日调节和泄洪引起的非恒定流改变了下游河道的天然水沙过程,将影响下游河道的防洪、航道、港口及船舶航行安全,需研究坝下非恒定流的传播规律、关注航道内比降与流速的变化以及航槽内的输沙特性,实现水电与航运协调发展.结合向家坝水电站下游滩段的物理模型试验与坝下一维数模计算的成果,开展了电站下泄非恒定流对下游水位、流量、比降、流速及输沙的影响研究.结果表明:日调节引起的坝下水位、流量变化沿程坦化,水位与流量变幅沿程减小;随着电站泄水波的行进,峰前瞬时比降和水流速度相应增大,退水时沿程水面比降与流速随谷减小,随后恢复原有的比降(流速)与流量关系;泄水波峰前最大比降随流量变率的增大而增加,与流量的变幅无关;非恒定流输沙率大于恒定流的输沙率.     

高山峡谷河段枢纽运行对下游水位变幅影响研究——以金沙江乌东德水电站为例

由于高山峡谷河段具有弯曲狭窄、滩险众多、岸坡高陡等地形特点,电站调峰运行往往在下游河道产生强非恒定流,对航运的影响远大于平原或普通山区河流。以金沙江乌东德水电站为例,采用一维非恒定流数学模型模拟了电站下游河段的水位变化规律,划分了适航区域,并初步提出了水位变幅的控制措施。研究结果表明:(1)高山峡谷河段水电枢纽运行对下游水位影响剧烈,沿河段水位变幅表现为整体衰减但局部卡口增强的规律;(2)乌东德水库坝址至四斗种长约41 km河段受非恒定流影响显著,水位变幅较大,不适宜通航;(3)为减小水位变幅,可采取控制电站调峰幅度、建立反调节枢纽实现水位反调节、疏挖局部卡口河道等措施。     

葛洲坝水电站近期日调节对下游航运影响的初步研究

本文通过葛洲坝水电站原型放水试验,建立不恒定流水力学模型,进行数值模拟计算,预测水电站采用日调节时下游水流条件及其变化,探讨了在不影响下游正常通航前提下水电站采用日调节的可能性,并提出了控制水电站日调节最大调峰负荷的建议。本文应用原型试验资料率定水力学模型,由验证计算表明,该水力学模型计算精度较高,能比较准确地预测水电站采用日调节时下游不恒定流的水力要素。初步研究结果表明:葛洲坝水电站近期单独运转,进行日调节是可能的,并不影响下游正常通航。水电站具体运行时,应根据来水条件在日调节调峰限制线内调度运行,控制最大峰谷流量差不超过允许最大值,保证下游正常通航。本文还提出了在一定河床地形和水流条件下,分析计算的日调节方案与来水条件、下游通航控制断面水力要素的合轴相关图,提供了由下游正常通航条件,反推日调节允许最大调峰负荷的工具。     

平枯水期龚嘴铜街子梯级水库联合调度方式

龚嘴、铜街子水库分别为周和日调节水库。龚嘴水库的出库水流直接进入下游铜街子水库，两库构成了有直接水力联系的梯级水库。龚嘴、铜街子两座大型水电站是四川电力系统的骨干电站。龚嘴和铜街子两库对大渡河径流进行有效的和二次分配。在对龚嘴铜街子水库的高度、电站负荷的合理分配作深入细致研究的基础上，本文提出了龚嘴铜街子水库合理可行的联合高调度方案，以满足电力系统的发电，调峰，调频要求，使龚嘴、铜街子电站更好地发     

低闸枢纽护坦式消能工闸后冲刷试验研究

低水头、径流式电站的下泄水流弗氏数较小，消能效率低，往往造成下游河道的冲刷，甚至影响枢纽的安全。本文考虑山区河流的特点，结合四川某电站，对以急流方式与下游河道连接的护坦式消能工的出闸水流流态和下游冲刷特性进行了比较研究，提出了在护坦上设置隔墩、在护坦末端设置防冲槽、对左右岸坡进行护脚的消能防冲措施。试验结果表明满足了该工程的消能防冲任务。     

飞来峡电站日调节不稳定流对下游航运影响的初步分析

一、概况飞来峡水利枢纽位于北江中游,是以防洪为主结合发展航运、发电、水产、旅游的多目标工程。本文就飞来峡水利枢纽航运与发电的矛盾,电站调峰日调节下游不稳定流对航运的影响所作的技术研究与决策的初步分析,供讨论。