乌东德水电站泄洪减振水弹性模型试验研究

本文基于水工模型试验,利用乌东德水弹性模型,研究了不同表孔开度对下游边坡和底部基岩振动的影响,同时利用BP神经网络建立了两种振动预测模型,将泄洪流量分为三个流量级,提出各流量级下的泄洪减振优化方案。结果表明:(1)表孔单独泄流时,当开度增大,基岩的振动基本上呈增大趋势,但当表孔全开时,基岩的振动反而呈减小趋势,边坡的振动则总是跟开度正相关。对于表孔中孔联合泄洪,底部基岩的振动往往在4m开度时最小,但边坡的振动情况比较复杂。(2)两种振动预测模型都有良好的精度,并且单独建立表孔中孔联合泄洪工况的预测模型可以提高精度。(3)流量很小时,单独采用多个表孔小开度泄洪;流量一般时,充分利用中孔泄洪,开启较少表孔且采用4 m开度;流量较大时,中孔全开,表孔采用多孔小开度泄洪。     

青松水电站首部枢纽水工泥沙模型试验

通过泥沙模型试验,研究了不同入库水沙条件下进入取水口内水流的含沙量和颗粒级配,通过合理控制水库泥沙淤积和水库泄空冲沙,可保证设计所需长期有效的日调节库容。通过试验表明以水库代替沉沙池是可行的。     

水电站下游河道变形的模型试验方法探讨

本文首先讲述水电站下游河道变形水工模型试验方法，其次讨论在一个模型上既做定床试验又做动床试验的可能性，对洪水冲刷河道达到变形稳定的试验方法，并用数值计算方法做了补充。     

锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究

本文结合锦屏一级水电站叠梁门分层取水进水口的布置,通过水工模型试验,对电站进水口的水力特性进行了系统研究.研究结果表明,通过控制门顶水头可避免进口水流产生旋涡等不良流态;进口叠梁门及闸墩段压力呈线性分布,压力脉动较小;进水口叠梁门顶上方底部流速较大,门后竖向流道内流速分布不均匀;进水口设置叠梁门后水头损失明显变大,且水头损失随叠梁门高度成比例增大.研究成果为工程分层取水进水口的设计提供了参考依据和指导.     

水电站进水口分层取水水力特性模型试验研究北大核心CSCD

在高坝水电站工程建设快速发展的同时,电站下泄的低温水体对下游河道生态系统所造成的破坏性影响已不容忽视;在电站进水口前放置一定高度的叠梁门,使电站从水库表层取水发电,从而减轻对下游河道生态系统的"冷害"侵蚀,是目前缓解高坝水电工程建设与保护水生态环境之间矛盾的一种措施;而分层取水叠梁门的设置,将改变电站进水口的水流条件,使其相关水力特性发生变化。本文结合某大型水电站进水口分层取水水工模型试验,对各库水位条件下的叠梁门放置高度、进口漩涡特性、叠梁门上的动水压力特性、叠梁门对电站进水口段的局部水头损失及压力分布特性影响等进行了研究;另外,针对叠梁门这种薄而高的轻型结构,还进行了机组甩负荷对其产生的水击附加压力特性研究;得出了一些规律性的认识,可供采用类似分层取水设施的进水口工程参考。     

天桥水电站新增泄水建筑物布置型式研究

水电工程泄水建筑物布置型式的不合理,会造成上游进口和消力池中的水流流态紊乱,影响建筑物的过流能力、新增机组的进流条件以及护坦的消能效果.通过水工模型试验,经过分析研究,提出天桥水电站新增泄水建筑物中的消力池中隔墙、新建冲沙底孔、进口左侧消力墩及进口右岸导墙的体型优化布置方案,经模型验证,效果良好.     

高地温水工高压隧洞结构模型试验研究

为揭示高地温梯度与高内水压力联合作用下水工隧洞围岩的承载特性，在研制完整硬岩多物理场相似材料的基础上，通过温度荷载与内水压力联合加载技术开发，结合声发射的信号监测与空间定位技术，开展大比尺高地温水工高压隧洞的水工结构模型试验，对隧洞围岩的温度场、渗压场、声发射和裂纹发育的动态演化过程进行了测试与分析。试验结果表明，与非高地温条件相比，高地温条件下水工高压隧洞围岩出现水力劈裂所需的临界内水压力明显较低；与非高地温条件下围岩出现少数几条主裂缝不同，高地温条件下围岩主裂缝之间的次生裂缝甚为发育；高地温条件下水工高压隧洞围岩的热-水-力多物理场耦合效应明显，内水压力不变条件下围岩的裂缝扩展与损伤增长呈现非连续阶跃变化特征；高地应力条件下高地温水工高压隧洞水力劈裂位置与裂缝扩展受地应力侧限系数影响较大。     

吉布洛电站上游调蓄水库泄水建筑物水工模型试验研究

针对吉布洛电站上游调蓄水库泄水建筑物底孔位置低、泄量大、下游仅用防冲护坦作消能工等特点,采用1∶40几何比尺建立了正态整体物理模型,通过模型试验分析了泄水建筑物过流能力、水流流态及流速、进出口体型等。试验发现泄流时,出现了排漂泄流下游水横向流入表孔下游、主流侧流左右岸裹头水流现象明显、底孔下游水跃有水拱及二级水跃现象发生等问题。为此,提出了边墩进口体型优化方案,同时疏浚下游河道,改善水流流态。结果表明,措施有效,横向流消失,水拱及水跃现象基本消除,为工程设计和施工提供依据。     

滩坑水电站过水围堰堰型修改模型试验研究

滩坑水电站工程采用全段围堰和隧洞泄流的导流方式.上下游围堰均采用土石过水围堰型式.通过初步模型试验,调整了堰体和坝体过流保护措施.为进一步改善上游过水围堰的水力条件,降低过堰最大流速,确保围堰和坝体度汛安全,进行了堰型修改模型试验.本文试验中,进一步研究了降低上游围堰高程、抬高上游围堰下游侧平台高程、抬高大坝过流坝面高程和下游围堰坝顶高程的各种组合工况的技术合理性.这些成果为工程导截流设计与施工组织及坝体度汛提供了重要的指导作用.     

双江口心墙堆石坝振动台模型试验研究

通过振动台模型试验,得到了双江口心墙堆石坝的自振频率、阻尼比和振型等动力特性参数,研究了坝体地震加速度反应和残余变形等分布规律,这些成果可供大坝抗震设计参考使用,对其他工程亦有一定的参考价值,也是验证和改进地震动力反应方法和计算程序的基本资料.本文详细介绍振动台模型试验概况,包括模型设计、模型制作、加速度传感器埋设、表面位移测点布置和试验方案等情况.     

大型水电站分层取水进水口水力特性的研究

分层取水进水口近几年来兴起的一种新型的进水口形式,它兼有发电引水和生态保护的功能.为全面研究这种进水口的水力特性,本文采用可行性k-ε(Realizable k-ε)紊流模型对分层取水进水口进行了三维紊流数值模拟.获得了进水口三维流场的特征及水力特性,并与按重力相似准则设计的1:40的模型试验进行了对比分析,数值计算结果与模型试验结果基本吻合,这表明数值模拟结果得到了物理模型试验的验证,本文的研究方法是正确有效的,且研究结果可供相关工程参考.     

基于开度控制的水电站厂内经济运行模型研究

中小型水电站由于量测机组过流量的技术手段存在缺陷,很大程度上限制了优化模型适用的范围,微机监控下的水电站厂内经济运行技术也难以投入实施.针对该问题,基于对等开度线的数字化处理,建立了适用于存在实时测流困难问题的水电站厂内经济运行数学模型,并提出了二次寻优的概念,以解决理论特性与实际情况存在偏差的问题.实例应用表明,该模型能有效地解决流量信息的监控问题,具有很好的适用性,二次寻优环节可较大程度上减小因理论特性与实际情况存在偏差而引起的误差.     

糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水方案。结合糯扎渡水电站进水口两种取水方案（双层取水方案和多层取水叠梁门方案）,采用k-ε紊流模型对不同形式进水口的水力学特性进行了三维数值模拟,在进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了分析和比较,从水力学方面论证了分层取水方案的可行性。数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。     

水电站压力钢岔管水压试验应力测试

本文依据ANSYS有限元复核计算结果,通过水压试验安全控制手段的论证确定和缜密的试验方案准备,解决高压钢岔管内、外应力同步测试的难题.应力测试数据及时动态地反映水电站压力钢岔管水压试验时的内、外应力状况,保证试验设备的安全,为同类工程的设计计算提供难能可贵的水电站压力钢岔管水压试验应力测试数据.     

Study of hydraulic transients in hydropower plants throughsimulation of nonlinear model of penstock and hydraulic turbine model

Study of hydraulic transients in hydropower plants specifically in hydraulic turbine units, with penstock, spiral case and draft tube-is necessary due to power and frequency oscillations which normally occur in generator units, mainly during load rejections. In turn, this causes large pressure and subpressure oscillations in turbine hydraulic systems and must be evaluated to avoid mechanical failures. In this context, this work analyses discrete hydraulic systems with emphasis on hydraulic parameter analysis. The simulation used was developed based on analog mathematical models of transient phenomenon equations and on a hydro turbine model. The results were obtained by using a nonlinear analog-digital simulation method. Comparisons between results of a theoretical simulation of a literature example using the characteristics method and the results obtained with the present method are presented. Theoretical simulation results obtained from a 360 MW turbine and experimental results are also confronted     

水电站双线性调度规则研究

本文研究水电站水库调度函数问题。提出了用多种方法综合计算线性调度函数的方法,以使其更具稳定性。采用双线性调度函数相互印证和补充,给出了相应的计算公式,并提出了考虑各决策变量取值规律的具体决策规则。实例模拟调度得到了满意的结果,显示了所提双线性调度规则的有效性。     

电网直调水电站负荷分配模式研究

针对传统负荷分配模式存在的不足,提出了水电站负荷分配的＂三次分配＂模式。通过水能预分配、水电协调分配、水能再分配以及厂内负荷分配,实现在确保电力供给的基础之上,加大水电在电网中的比重,同时降低电网运行成本。基于三次负荷分配模式,研究建立了陕西电网直调水电站经济运行调度系统,对该模式的可行性和有效性进行检验和验证。     

水电厂进水口工作闸门液压启闭系统改造

进水口设置快速事故工作闸门是防止水电机组飞逸的重要保护措施,可保护机组主设备不被损坏,避免事故扩大。2009年,俄罗斯萨扬-舒申斯克水电站发生的严重事故与保护失效不无关系,而目前国内各水电厂进水口事故工作闸门系统常因运行时间长、设备老化、设计不合理等问题,严重影响到水电机组的安全稳定运行。简要介绍凤滩一期工程进水口闸门系统的改造,供此类设备的改造工作参考。