抽水蓄能电站侧式进/出水口隔墩布置对水力特性的影响

运用标准k-ε湍流模型和VOF两相流模型,对抽水蓄能电站侧式进/出水口、输水管道和部分上库进行了数值计算,分析了死水位条件下抽水和发电工况的进/出水口隔墩位置对进/出水口流速分布、流道分流系数、水头损失、墩头附近流速分布等水力特性的影响。结果表明:中隔墩后移对发电工况下各流道流速分布、分流系数、进/出口的水头损失几乎无影响;中隔墩后移可改善抽水工况下中隔墩两侧流道的过流流速均匀性和各流道流量分配的均匀性,降低进/出水口的水头损失,但中隔墩后移距离超过进/出水口扩散段起始断面宽度的0.3倍时,改善效果不明显;中隔墩后移进/出水口扩散段起始断面宽度的0.44～0.52倍,边隔墩后移进/出水口扩散段起始断面宽度的0.1倍,可实现墩头附近局部流速的相对均匀化;中隔墩后移扩散段起始断面宽度的0.5倍,边隔墩后移扩散段起始断面宽度的0.1倍,可实现抽水蓄能电站进/出水口水力特性的最优化目标。     

竖井式进出水口闸门控制策略与运行管理

江苏溧阳抽水蓄能电站上水库进出水口采用竖井式进出水口型式,每个进出水口安装8套事故检修闸门,这在国内尚属首次,对闸门的控制和运行提出了更高的要求。介绍了竖井式进出水口闸门运行工况、技术要求及控制策略,对闸门运行过程中需关注的问题做了阐述,以期为今后采用同类型设计的水电站提供借鉴和参考。     

抽水蓄能电站侧式进出水口水工模型试验研究

进/出水口具有双向特性,结构复杂,对实际运行安全和效率有重要影响。通过模型试验方法,研究某抽水蓄能电站侧式进/出水口的水力特性发现：不同等级流量测下水头损失系数基本相同,紊流阻力平方区处水头损失系数与雷诺数无关。进/出水口孔口前缘和拦污栅断面流速分布较均匀,各孔口左、中、右的流速分布基本相同。漩涡的形成与相对淹没深度s/d和佛汝德数F_r有关,进/出水口F_r<0.23,相对淹没深度s/d>0.5,无有害漩涡。图6幅,表7个。     

抽水蓄能电站进/出水口体型优化数值模拟

利用三维紊流数学模型,对某抽水蓄能电站上水库进/出水口原方案及其优化方案抽水和发电工况进行数值模拟,分析了进/出水口段的水头损失、进/出水口段的流态和流速分布等。原方案在抽水工况下,存在扩散段及调整段顶盖板下部产生水流分离区、拦污栅断面有反向流速、各孔口流速不均匀系数偏大等不利水力学现象。考虑以上不利因素,需对原方案进行优化。优化方案计算结果表明,在扩散段和防涡梁段之间增加调整段、压低扩散段盖板扩散角以及增加扩散段长度等措施均能改善水流流态。     

抽水蓄能电站侧式进/出水口拦污栅断面的流速分布研究

本文以某抽水蓄能电站上水库进/出水口为例,通过水工模型试验,研究了侧式进/出水口拦污栅断面的流速分布规律,着重分析了扩散段隔墩布置型式与过渡段体型对拦污栅断面流速分布的影响。研究结果表明:上弯段后过渡段长度不足与圆变方段起始断面处采用变坡布置是导致拦污栅断面流速分布欠佳的主要原因,而三个分流隔墩的墩头位置在扩散段起始断面处齐平、对水流流态的影响也是导致拦污栅断面流速分布出现异常的原因之一。在上述研究成果的基础上,提出了改善拦污栅断面流速分布并有效消除负流速的工程措施。     

侧式进/出水口顶板扩张角对拦污栅断面流速分布影响规律研究

抽水蓄能电站侧式进/出水口双向过流,其顶板扩张角的大小将直接影响拦污栅断面流速分布是否均匀,甚至出现反向流速。抽水蓄能电站设计规范将3°~5°作为侧式进/出水口顶板扩张角的推荐范围,其依据是矩形渐扩管阻力系数最小的扩张角度,但侧式进/出水口体型较之复杂很多,因此有必要进一步探讨。本文以某侧式进/出水口体型为研究对象,采用数值模拟方法,研究了11种角度的顶板扩张角对出流工况和进流工况拦污栅断面流速分布的影响。结果表明：在出流工况下,随着顶板扩张角的增大,中孔拦污栅断面的主流位置由居中部逐渐向底部降低,断面流速分布由上下基本对称趋于底部大上部小的上下不对称,当顶板扩张角较大时中孔拦污栅断面上部出现反向流速;随着顶板扩张角的增大,边孔拦污栅断面流速分布由基本均匀逐渐变为底部大上部小的不均匀分布;随着顶板扩张角的增大,中、边孔孔口流速不均匀系数均逐渐增大,但中孔拦污栅断面流速分布受顶板扩张角影响更大。在进流工况下,随着顶板扩张角的增大,中、边孔拦污栅断面流速分布及孔口流速不均匀系数均无明显影响。研究成果可为优化侧式进/出水口设计提供指导。     

海南琼中抽水蓄能电站上水库进/出水口检修闸门吊装平台布置方案比选

结合海南琼中抽水蓄能电站工程实际,从施工难易程度、工期、投资、有效库容占用等方面对上水库进/出水口检修闸门吊装平台布置方案进行了分析、研究,因地制宜,采用渐缩段左边墙加高方案构筑吊装平台,为后续闸门吊装施工创造了良好条件,确保了工程安全度汛,可供类似工程参考。     

抽水蓄能电站上水库进/出水口快速闸门防水淹厂房设计探讨

为提高抽水蓄能电站防水淹厂房能力,减少水淹厂房损失,对电站上水库进/出水口设置快速闸门的方案进行研究。采用闸阀式快速闸门的方案切实可行,可提高闸门防事故扩大的能力,提高闸门闭门可靠性,为抽水蓄能电站防水淹厂房设计提供新思路。     

天荒坪抽水蓄能电站闸门系统介绍

1 上库进出水口事故检修闸门 上库两个进/出水口各设置一台事故检修闸门(上库进/出水口闸门),为高压滑动式平面闸门,在引水隧洞排空或水淹厂房时起到截断上库水源的作用,只能承受上库单向水压。上库进/出水口闸门采用单吊点铅直式双作用液压启闭机操作,一门一机     

不同湍流模型的电站进/出水口数值模拟

为验证不同湍流模型对抽水蓄能电站侧式进出水口模拟的适应性,分别运用Realizable k-ε湍流模型及RNG k-ε湍流模型对某抽水蓄能电站下库侧式进/出水口水力特性进行三维数值模拟,得到了进/出水口和闸门井段、下弯段的水头损失系数及进/出水口各流道的流速分布图。与物理模型试验数据进行比较表明,这两种数值模型均可达到一定的精度,且都方便快捷,与RNG k-ε模型的模拟结果相比,Realizable k-ε湍流模型具有更高的精度。     

惠州抽水蓄能电站引水隧洞上水库进出水口方案勘察优选

引水隧洞是抽水蓄能电站工程的重要组成部分,连接上下水库。引水隧洞进／出水口方案的选择是为了查明进／出水口洞口地质条件并建议进洞点及闸门井的位置。为优选进洞位置及边坡支护设计提供依据。本文以上水库进／出水口为例。浅要分析上水库进、出水口方案的优化选择。并提出洞口开挖支护建议及边坡坡比建议值。以期提供洞口优选的一点体会和思路。     

黑麇峰抽水蓄能电站进/出水口事故闸门锁定装置优化设计

介绍了黑麋峰抽水蓄能电站上、下水库进/出水口事故闸门的布置和设计,并根据电厂运行时闸门锁定装置的工作状态,提出了针对锁定装置的优化设计方案。     

输水隧洞坡角对侧式进/出水口水力特性影响研究

抽水蓄能电站侧式进/出水口具有双向过流的特点,进/出水口自身体型参数对其水力特性具有很大的影响,但连接的输水隧洞布置型式也同样会影响进/出水口水力特性,若输水隧洞布置不恰当,将可能导致进/出水口出现不利的水力特性。利用RSM紊流模型,以某侧式进/出水口为研究对象,在进/出水口体型不变的前提下,研究出流工况不同隧洞坡角对进/出水口内部流态、拦污栅断面流速不均匀系数、水头损失系数及流量分配等水力特性的影响。结果表明,当隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,进/出水口内部流态较好,反向流速区的沿程范围、拦污栅断面流速不均匀系数及水头损失系数均最小。因此,当进/出水口扩散段垂向扩散角不大且各隧洞坡角均满足地形、地质条件的情况下,隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,可获得较优的水力特性。     

一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法及试验验证

针对抽水蓄能电站侧式进/出水口扩散段分流墩的布置,根据NB/T 10072—2018《抽水蓄能电站设计规范》的建议值,一般采用分流墩在扩散段起始端的宽度比来设计分流墩间距。但在实际中经常发现,各孔流道分流并不均匀,特别是在扩散出流工况,难以满足设计要求。提出了一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法,采用各孔流道控制断面面积比确定分流墩间距。多个模型试验结果表明,相较于扩散段起始端的宽度比法,采用控制断面面积比的方法确定的分流墩间距更合理,能使各孔流道分流更均匀,利于减小进出水口的水头损失和确保拦污栅的安全运行。     

竖井式进/出水口布置形式对水流特性的影响

抽水蓄能电站竖井式进/出水口总体布置及边界复杂,水流条件易受体型轮廓影响。为研究进/出水口布置形式对水流的影响,在计算方法得到试验验证的基础上,采用基于VOF两相流的RNG k-ε湍流模型对工程中常见的布置形式进行三维数值模拟,分析了扩散段形式和分流孔数对水头损失、流速分布及流态的影响。研究成果对竖井式进/出水口的水力设计具有重要参考价值。     

进出水口双向流动结构流速分布与脉动规律研究

抽水蓄能电站水道系统侧式进出水口因内部分流隔墩等导致流动复杂,其内部双向流动规律尚不清晰。本文以某实际工程进出水口为基础建立典型进出水口试验装置,利用先进的流速量测仪器进行试验研究。基于粒子图像测速技术（PIV）量测结果,揭示了侧式进出水口内部双向流动规律,出流工况,中孔扩散段内形成明显的主流且位于孔口中部,扩散段及调整段顶部形成低流速区,边孔扩散段内主流不明显;进流工况,中孔及边孔调整段顶部存在低流速区,水流汇入扩散段后流速分布趋于均匀。基于声学多普勒测速技术（ADV）量测结果,揭示了拦污栅断面脉动流速规律,出流工况,其脉动流速很大,流速脉动值可达到时均值的1.8倍,有别于脉动值较小的一般规律;进流工况,其脉动流速较小,符合脉动值绕时均值上下波动的一般规律。研究成果将为优化进出水口体型参数和分析引起拦污栅振动破坏提供理论依据。     

某抽水蓄能电站下库侧式进/出水口数值模拟

抽水蓄能电站进/出水口有进流和出流两种工况,进/出水口水流呈双向流动,水力条件较复杂,对水流流态要求较高。因此,为观测各工况水流流态和水头损失大小,进一步完善进/出水口的结构布置和尺寸,对下库进/出水口进行了数值模拟计算。根据隧洞中水流的运动为有压流这一特点,建立了隧洞压力驱动三维水动力模型,考虑了进/出水口上游一定长度隧洞在内的三维空间计算域,采用k-ε紊流模型,通过对隧洞内压力流的数值模拟,分析研究了各工况下流道分离比、流速、流态及水头损失等水力特性。研究表明:将中边孔导流隔墩尾部位置进行调整能有效改善中、边孔分流比,流速不均匀系数也有所改善,水头损失无明显变化。     

抽水蓄能电站进/出水口拦污栅数值模拟

利用κ-ε紊流数学模型对某抽水蓄能电站上水库盖板竖井式进／出水口进行了数值模拟，针对有无拦污栅的情况，分析了拦污栅对进/出水口流速分布和水头损失等的影响．就整个进/出水口而言。不模拟拦污栅，其结果基本能反映进/出水口的水力学特性．     

抽水蓄能电站侧式进、出水口的体型研究

通过对广蓄和惠蓄等工程进、出水口试验研究资料的总结和分析,对抽水蓄能电站侧式进、出水口的体型布置、入流漩涡、流量分配、流速分布、水头损失等及其改善措施进行了探讨。     

滑框倒模新技术在蒲石河抽水蓄能电站上水库进／出水口闸门井施工中的应用

1 工程概况 蒲石河抽水蓄能电站上水库进/出水口位于东洋河西北方向的泉眼沟内,上水库进/出水口1#、2#闸门井位于桩号0+57.2处,闸门井水平开挖截面长11.5 m,宽6.4 m,闸门井底部与引水隧洞上平段相交,底部高程为340.50 m.暗井段1#井顶部高程为377.80 m、2#井顶部高程为380.49 m,明井段(包括启闭机室)高程为412.80 m,总高为72.3 m.