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。     

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。     

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水研究

进水口分层取水是减免水电站发电下泄低温水体对下游生态环境不利影响的有效措施。结合澜沧江糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水的工程实例,通过水力学数值分析和水力学模型试验,叠梁闸门激流振动数值分析和模型试验等,叠梁门分层取水有效提高了下泄水体水温。糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水是可行和适用的,使水电站的建设与水生生态和谐发展。     

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。     

大石峡水电站进水口叠梁门分层取水试验研究

为分析电站进水口采用叠梁门型式分层取水方案的可行性,本文通过1：21.05的水工模型对大石峡水电站叠梁门分层取水进水口水力特性进行了系统研究。主要研究内容包括对不同叠梁门高度取水时,进水口的水流流态、叠梁门体的压力分布、叠梁门顶及竖向流道的流速分布、进水口段总的水头损失系数等。试验结果表明：电站进水口设置叠粱门后,叠梁门顶水头大于18.0 m时不产生有害吸气旋涡,门体压力分布接近静水压力分布;进水口段的水头损失在1.17~1.30 m之间;靠近叠梁门门顶部位的水流流速较大,表层水流流速较小;叠梁门后不同高程竖向流道的水流流速接近于梯形分布,主流偏于进水塔靠下游挡墙侧。在进水口设置叠梁门进行分层取水方案是可行的。     

分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究

为了研究水电站分层取水式进水口的水力特性,以亭子口水电站工程为例,建立分层取水式进水口三维数学模型,采用六面体结构化网格,精细模拟了叠梁门分层取水式电站进水口的固壁边界,对流速分布、水头损失等水力特性进行了研究。计算结果与物理模型试验结果吻合较好。依据研究结果,可优化进水口体型参数,对保证电站安全高效运行具有重要意义。     

光照水电站分层取水进水塔快速施工技术

光照水电站进水口为国内建成的首个采用叠梁门方式分层取水结构的大型进水口工程，与单层取水进水口相比具有结构复杂、施工难度大等特点。本文对分层取水结构进水塔的关键施工技术进行了详细介绍。     

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。     

水电站叠梁门进水口水力特性数值模拟研究

为研究水电站叠梁门分层取水进水口水力特性,探讨叠梁门运行、布设方案,以某实际工程为例,采用三维水动力数学模型,对不同叠梁门开启工况下的流速分布及水头损失等水力特性开展模拟研究。结果表明：随着叠梁门层数的增加,门顶过流空间不断压缩,加剧了进水口水流的紊乱程度,导致进水口处涡旋的发生;水头损失则随着叠梁门层数的增加先急剧增大再缓慢增大。同时,结合库区垂向水温分布特征,在垂向温差较小的季节,可以选择较少叠梁门层数引水以减少水头损失;在垂向温差较大的季节,可根据目标水温灵活选择叠梁门层数。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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℃。