广州市人和拦河坝重建工程电站修改及增加电站效益试验研究

通过动床和定床物理模型试验研究,提出了设计方案尾水渠出流不能与下游河道水流平顺衔接、电站尾水渠下游段的导流墙较高影响了尾水的扩散、电站导墙及电站尾水渠导流墙外侧冲坑较深威胁了电站厂房和尾水渠导流墙的安全等问题,从而提出了工程修改方案,修改方案提高了电站的发电效益和有效保护电站厂房和尾水渠导流墙的安全运行。     

“土石方开挖施工信息管理系统”在三峡工程的应用

三峡工程右岸地下电站尾水渠开挖工程位于三峡坝区白岩尖山体下游，茅坪溪泄水箱涵及上坝公路以左，主要位于高程120m及82m平台内。渠底呈向下游变窄的三角形状斜角度进入长江，长约650m，上游端接尾水隧洞，宽度234m。渠底高程以52m为主，与右岸电站尾水渠隔流堤段高程56m相互间均以1：5缓坡相接。尾水渠开挖工程包括地下电站尾水渠开挖与支护、衬护、安全监测配合工作等。     

复合土工膜在三峡地下电站下游围堰中的应用

地下电站下游施工围堰是三峡右岸地下电站施工的重要屏障，将在三期右岸电站厂房下游基坑进水后为地下电站工程提供干地施工条件。围堰位于地下电站下游尾水渠内，为干地施工围堰。围堰采用土工合成材料心墙防渗，挡水水头约为25m，堰体内沿轴线风化砂夹土工合成材料“之”字形埋设至高程77．50m。围堰堰顶采用混凝土路面与尾水渠两岸高程82m公路相接。     

河床式电站表孔泄洪对尾水的影响分析与研究

某水电站为低水头、大流量、河床式电站。坝址位置河床较窄,坝址校核洪峰流量达13600m3/s,采用表孔泄洪,泄洪具有低水头、大单宽流量和低佛氏数的特点。大坝下游消力池水位较深,且上、下游洪水位相差较小,电站尾水渠紧邻消力池后段右侧布置,泄洪时下泄水流对电站尾水会产生一定的影响,文章论述了如何使下泄水流对电站尾水影响较小,使电站尾水出流平稳,流态良好,尽可能降低尾水渠水位,从而提高发电水头,增加电站的发电效益。     

江口电站工程设计探讨

通过对江口水电站这一低水头大流量河床式径流电站的设计,从电站的总体布置,到建筑物级别及洪水标准的确定、消能防冲设计、厂房进水渠及尾水渠布置,跟一般的引水式及坝后式厂房相比,有不同的布置特点.对低水头电站的拦河建筑物采用适当的工程等别和设计标准,采取适当的降级处理是可行的,可节省的土建投资是可观的;进、尾水渠在平面上采用适当的扩散角,让水流平顺,尽量减少壅水,可减小水头损失,提高发电水头.     

乌鲁瓦提水利枢纽尾水渠及下游河道应急防洪工程修复加固

乌鲁瓦提水利枢纽工程电站尾水渠右岸、溢洪道出口至出库水文站下游右岸自建成后因长期受下泄河水的冲刷、侵蚀,护坡已出现塌陷、浆砌石脱落、混凝土裂缝等情况,如不进行修复加固和重建势必对下游的防洪安全、农业灌溉带来极大的隐患。通过对工程量、工程造价、技术难度、质量要求等综合分析,电站尾水渠右岸护坡采取对松动卵石进行清理后回填混凝土。溢洪道出口至出库水文站下游右岸护岸进行重建,护岸形式选择仰斜式重力墙式护岸。通过最优施工工艺和方法,降低了工程造价成本,提高了工程质量,缩短了施工工期,对类似工程的修复加固具有借鉴意义。     

潮州供水枢纽西溪电站出力研究

潮州供水枢纽工程在2010年蓄水至正常蓄水位10.5 m后,西溪电站双机满发运行未能达到额定出力。该文通过水工模型试验,验证了以下3种工程处理措施对增加电站出力的作用:进水渠右侧导墙墙顶高程由6.0 m降低至3.5 m(与拦沙坎同高)、进水渠右侧导墙在高程8.5~10.5 m开直径为2 m的导流孔(轴线间隔4 m,孔口外侧装设拦污隔栅)、尾水渠右侧导墙墙顶高程降低至0.5 m,并在此基础上进行了多个进、出水渠方案布置的出力比较试验,分析了双机运行时电站出力不足的原因(主要原因为:实际工作水头不能满足选定机组的工作水头),提出了满足双机发电运行要求的推荐方案布置,试验研究成果可供工程设计和运行管理参考。     

沙坪二级水电站尾水渠充水前围堰拆除技术研究

为保证沙坪二级水电站下游围堰爆破后尾水渠内不残留石渣，彻底消除电站后期运行的安全隐患，并进一步提高电站出力，通过优化施工设计，将原合同先充水后爆破的方案优化为先爆破后充水的方案。基于现代工程管理理念，采取组织措施、管理措施、技术措施、合同措施、沟通协调等实现了尾水渠的干地清渣，通过精确控制爆破、联合调度保证控流时间、加大设备投入、优化施工组织等，确保了尾水渠清渣质量，高标准完成了既定目标，可为同类工程提供借鉴。     

环境友好型水轮机研发的新进展

为确保鱼类安全通过水轮机抵达下游及电站尾水渠的水质良好,美国联邦机构和一些水轮机制造商在改进水轮机的设计上展开了合作.在美国能源部的资助下,美国电力研究院（EPRI）、福伊特公司及阿尔登研究工作室在研发环境友好型水轮机方面取得了新的进展.论述了该水轮机独特的预期性能,以及在提高鱼类过机生存率、水轮机效率和改善尾水渠水质方面所取得的成果.     

水电站进水口与尾水渠布置对机组出力的影响

分析了都平、龙泉岩、森冲等低水头大流量电站的进水口及尾水渠布置对机组出力影响的情况,指出了这几个电站进水口、尾水渠的设计中存在的问题,探讨了进水口和尾水渠布置对中小型低水头大流量电站机组出力的影响,并论述了在下福水电站设计中如何吸取教训,提高机组出力.     

四川省某水电站发电效益优化水工模型试验研究

在低水头径流式电站中,电站上下游水位是影响电站效益的主要因素之一。因此,合理优化枢纽平面布置,发掘有限的水利资源成为径流式电站设计的重中之重。以四川省某水电站为例,通过物理模型试验,优化了电站尾水渠及上游进水口布置,有效地增加了电站的发电效益。     

土的最大干密度和最优含水率快速测定法

对快速击实试验研究成果进行了总结,并介绍了应用快速击实试验研究成果的经验.不论是重型击实还是轻型击实,也不论击实试验所给定的击实功能多大,应用"一点法"或"快速法"击实试验原理,对土料都有一定要求."一点法"击实试验与快速击实试验所用土体的比重在2.67～2.73之间,当被测土样的比重超越此范围时,在绘制击实曲线时可适当偏离ρdmax计算值的点,但这个误差是很小的,通常ρdmax的影响在±0.01 g/cm3以内,而对ωop的影响在±0.5%以内.结合工程实例,对击实试验成果的简化校正作了详细介绍.     

调压室位置对调保参数的影响

调压室位置是影响调保参数的主要因素之一。本文针对上、下游调压室及不同调压室型式进行理论分析及数值计算,证明了调压室对调保参数的作用存在最佳临界位置和变化不敏感的范围。该结果有利于地下厂房和调压室的布置,缓解了洞室围岩稳定和过渡过程之间的矛盾。究其物理本质,在机组特性、导叶关闭规律确定的前提下,蜗壳最大动水压力及尾水管最小压力主要取决于压力管道的水击压力、调压室涌浪水位两者的叠加。由于管道总长度不变,移动调压室位置,两者所起的作用相互消长,所以并非调压室越靠近厂房对调保参数越有利。     

大通河天王沟水电站泥沙设计重点问题探讨

天王沟水库坝前水深和库容都较小,且入库沙量相对较多,库沙比仅为0.8,所以水库很快淤积平衡,库区泥沙问题较为严重。天王沟水电站工程泥沙问题主要是研究水库回水与上游铁城电站尾水合理衔接以及保持进水口前＂门前清＂,通过对入库水沙分析提出的水库泥沙调度运行方式及防排沙措施,基本解决了电站的主要工程泥沙问题。     

Multi-Stage Dynamic Programming Method for Short-Term Cascade Reservoirs Optimal Operation with Flow Attenuation

In Short-term Cascade Reservoirs Optimal Operation (SCROO), the flow from upstream reservoir to downstream reservoir which propagates in the natural channel can be generalized as not only transposition but also attenuation. In order to get the relative accurate inflow series of downstream reservoir, the paper tries to adopt the Muskingum model to simulate the inflow of the downstream reservoir instead of the easier processing in most papers of SCROO: ignoring the flow attenuation in natural channel. Considering the flow attenuation between the cascade reservoirs, the SCROO problem do not satisfy the “Principe of Optimality” anymore, so the Dynamic Programming(DP) is no longer applicable. The paper proposes a new improved DP named Multi-Stage Dynamic Programming (MSDP) based on DP. In MSDP, multi-stage’s outflow of upstream reservoir is taken into account at the same time and then inflow of downstream reservoir can be calculated by the Muskingum model, which can include much more flow information than the easier processing with DP, and the inflow of downstream reservoir will be closer to the actual one. The paper takes the cascade hydro-power stations consisting of Jindong and Guandi in Yalong river basin as an example to solve the SCROO problem with MSDP. By comparing the operation result of MSDP and DP with the easier processing, the operation strategy of MSDP can gain further benefits than DP’s in actual operation.     

草街水电站尾水渠段扩挖清淤优化方案研究

嘉陵江草街水电站尾水渠段由于乱石突出,水流紊乱,河床淤塞,导致运行尾水位偏高,水头损失增大,水轮机工作水头降低.针对上述问题,拟通过对渠道扩挖清淤,改善尾水渠流态,保证下泄畅通,降低尾水位,扩大水电站发电效益.建立了尾水渠段二维水流数学模型,模拟计算了多级流量下尾水渠清挖范围内水位、流场及流速分布情况,计算成果表明,扩...     

Peaking hydropower and fish assemblages: an example from the Tallapoosa River,AL

Dams alter many aspects of riverine environments and can have broad effects on aquatic organisms and habitats both upstream and downstream. While dams and associated reservoirs can provide many services to people (hydropower, recreation, flood control, and navigation), they can also negatively affect riverine ecosystems. In particular, hydropeaking dams affect downstream fish habitats by increasing variability in discharge and temperature. To assess the effects of Harris Dam on the Tallapoosa River, AL, operating under an adaptive management plan implemented in 2005, we sampled fish for community analyses from four sites on the river: three in the regulated reach downstream of the dam, and one unregulated site upstream. Fish were collected every other month using boat/barge electrofishing. We used Shannon's H, nonmetric multidimensional scaling (NMDS), a multiresponse permutation procedure (MRPP), and indicator species analysis to quantify patterns in fish assemblage structure and determine how assemblages varied among sites. NMDS and MRPP indicated significant fish assemblage differences among sites, with the tailrace fish assemblage being distinct from the other downstream sites and sites becoming more similar to the upstream, unregulated site (relative to fish assemblages) with distance downstream of the tailrace. The tailrace fish assemblage included higher proportions of rheophilic species that may be better suited to variable and/or high flows. Altered fish assemblages demonstrated continued effects of Harris Dam on the downstream aquatic systems, particularly close to the dam. These effects may indicate that further mitigation should be considered depending on conservation and management goals.     

低水头电站尾水段河床清理设计

福建省闽江上游支流的河床式水电站有水头低、流量大、河道地形多变的特点,灯泡贯流式发电机组出力对上、下游水头差极为敏感。通过对金溏水电站尾水出口段河床滩地清理水力计算,在获得满足不影响电站机组出力要求的尾水段开挖高程和型式布置,使滩地开挖量较小。     

水电站坝下尾水渠集鱼流场模拟研究

为减缓大坝阻隔对鱼类洄游的不利影响,水电工程需要建设有效的过鱼设施疏通其洄游通道。高寒区高坝大库工程过鱼设施建设是一个极其复杂的技术问题,目前国内类似工程尚无成功运用经验。实际过鱼设施内流场条件十分复杂,会产生不利于鱼类上溯的水流形态。基于此原因,对某水电站工程坝下尾水流场进行了数值模拟。研究表明,在机组运行时,电站尾水渠左右两侧发电尾水主流的边缘是明显具有流速梯度分布的区域,符合鱼类聚集的水流特征,具备布置鱼道进口条件。这样可根据尾水位的变化开启两侧不同进口诱鱼,且在机组停运时,可开启左侧进口诱鱼。     

基于坝下流场模拟的集鱼系统进口位置选择研究

集鱼系统进口位置的合理选择决定着鱼类能否顺利发现并进入集鱼系统,关系着过鱼设施的运行效果。为选择大坝过鱼设施集鱼系统进口位置,本文以长江流域某水力枢纽工程为例,对坝下尾水河道2.83 km范围内水流流场进行了二维数值模拟,以当地鱼类上溯洄游流速的偏好范围为评判指标,分析了不同发电工况下适宜鱼类上溯的水域范围,并针对不同发电工况给出了集鱼系统进口的适宜布置区域,可为过鱼设施集鱼系统的布置提供依据。研究结果表明:左右岸电站发电机组下泄流量比为1∶0和2∶1时,模拟区域适合鱼类上溯洄游区域的占比较大,这两种工况下,集鱼系统进口应布置在坝下右岸;其他工况下,适合鱼类上溯洄游区域难达坝下,集鱼系统进口或集运鱼船应布置在坝下稍远区域,以保证集鱼系统在不同工况下的集鱼效率。