分期导流束窄河道泄流物理试验及数值模拟研究

以某航电枢纽施工导流工程为例,采用MIKE21软件对施工导流中的束窄河道泄流进行了数值模拟,分析了围堰体型对束窄河道水流流态的影响,对围堰体型进行了水力优化,并利用物理试验进行了验证。数值计算及物理模型试验结果表明,优化后的围堰头部有助于减弱回流及水流侧向收缩。     

锦屏一级水电站右岸导流洞衬砌破坏特征三维数值模拟

针对锦屏一级水电站右岸导流洞衬砌结构开裂、破坏现象,基于锦屏一级水电站右岸地下厂房和导流洞地质资料,建立了三维地质概化模型,利用三维数值模拟方法模拟了其破坏机制,分析了右岸导流洞衬砌结构破坏的成因。结果表明,右岸导流洞所赋存的地质环境是其开裂破坏的基本条件,复杂的受力条件和受主厂房持续开挖卸荷的影响以及副厂房端墙和导流洞之间岩柱应力场发生过大规模持续地叠加调整引起持续重复地扰动是其开裂破坏的主要原因,为导流洞加固设计提供了技术支撑。     

大直径单桩基础冲刷防护范围及防护效果试验研究

目的  海上风机服役期间受到长期波流联合作用,极易发生局部冲刷,从而威胁到风机的整体稳定性和安全性。 方法  针对直径8.0 m风电基础开展了比尺1∶30的正态物理模型试验,对冲刷深度和砂被、固化土防护范围和防护效果进行了研究。 结果  结果表明,考虑水动力条件较好情况下,模型最大冲深为0.133 m,采用厚度1 cm拼合尺寸1.0 m×1.0 m砂被可以满足稳定性要求,采用固化土防护时需要防护范围不小于5倍桩直径,并需要在固化土边缘铺设块石避免固化土下部发生淘刷。 结论  试验结论可为同类工程冲刷试验和工程设计提供参考。     

白鹤滩水电站分流挡渣堤保护方案优化试验研究

为优化白鹤滩水电站分流挡渣堤的保护措施,针对分流挡渣堤过流时的冲刷问题,采用模型试验方法,在无堆渣、右岸半堆渣、全堆渣92×104 m3情况下,选取最不利流量16 500m3/s,研究了上、下游分流挡渣堤的冲刷状况。结果表明,在过流量为16 500m3/s时,河床堆渣量增多有利于挡渣堤的防护,上游挡渣堤堤顶及1∶5缓坡段受冲刷较为严重。据此提出了三种优化防护方案,模拟5年一遇典型洪水的来流过程进行对比试验,得到了最优方案,可缩短挡渣堤施工工期并节约工程投资。     

砂质海岸单桩基础的冲刷特征与防护措施试验研究

目的 海上风电开发的一个重要环节是建造合适的海上风电基础支撑结构,近年来,单桩结构成为海上风电机组的主要基础形式。单桩基础在海洋环境中的局部冲刷问题对风机结构的稳定性有重要影响。 方法 通过开展系列物模试验,对某建于砂质海床并采用大直径单桩基础的风电场工程的桩基局部冲刷特征进行了研究,分析了不同直径、水深、波浪以及水流等因素对局部冲刷深度和范围的影响,并研究了砂被和沙袋等措施的防护效果。 结果 研究结果表明,对于直径7.0 m和6.5 m两种桩基,冲刷最深处均在单桩迎水面,最大冲刷深度为桩基直径的0.8~0.9倍。 结论 采用无搭接方式铺设砂被并且采用沙袋填充冲刷坑可对桩基结构周围底床形成很好的防护,可为同类工程冲刷试验和工程设计提供参考。     

SCR脱硝系统流场数值模拟与冷态试验研究

针对某电厂600MW燃煤机组选择性还原法(SCR)反应器的设计与布置,应用流体计算动力学软件Fluent6.3进行数值模拟计算。通过调整烟道内部导流装置,优化SCR烟道及首层催化剂入口流场,使首层催化剂入口速度偏差系数降为2.7%、氨/氮摩尔比浓度偏差系数减小到2.2%。为了验证数值模拟结果,搭建1:12的物理模型进行冷态模拟试验测试,结果表明数值模拟结果与冷态试验结果吻合较好。     

圆柱桥墩清水局部冲刷透水三杆架体防护特性试验研究

鉴于透水三杆架体在护岸工程应用中表现出的较好防护效果,通过变坡水槽试验研究了圆柱桥墩采用透水三杆架体防护后行近流速、行近水深、布设密度、冲刷历时等特征因素对防护效果的影响,并分析了透水三杆架体的防护特性及最优设计防护范围。结果表明,布设密度相同时桥墩前最大冲深随流速和水深的增加而增大,水流条件不变时增加布设密度能有效缩减桥墩周围最大冲深;透水三杆架体杆件体积率大于0.229后水流条件和布设密度的变化均不能影响防护效果;透水三杆架体能有效减缓冲刷进程,冲刷历时最大可增至无防护时的3.28倍;最优设计防护范围可在不同布设密度时透水架体防护下的最大冲刷范围和2.8倍墩径之间选取。     

小挑坎对某拟建大型水电站导流洞出口区消能与冲刷改善机理研究

山区河道导流隧洞出口区具有单宽流量大、流速高、河床覆盖层深且抗冲流速小等特点,多数隧洞出口区河床冲刷剧烈,而布置大型消能措施较困难,故提出在隧洞出口布置小挑坎的措施。在物理模型试验观测隧洞出口区水流流态和河床冲刷的基础上,采用数值模拟方法计算导流隧洞出口区水流流场,研究河床冲刷改善的内在机理。结果表明,导流洞出口增设小挑坎后,可增大出洞高速水流的横向扩散和减小单宽流量,增加局部消能率,从而降低河道岸边流速;高流速出洞水体占比明显减少,使高速水流无法直冲右岸滑坡体,减小滑坡体范围流速;出洞水流宽度增加,出洞水流方向变为斜向上出流,减弱对右岸滑坡体的冲击,并且使导流洞出口区及下游河道受到的冲刷明显减弱。研究成果可为工程实践提供参考。     

锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价与观控分析

针对锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价受主观性影响大的问题,在定义水电工程施工方案安全风险指数的前提下,基于改进的熵权法中的熵值确定了基坑施工方案安全风险评价各个指标项的权重,提出了锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价的观控风险模型,评价了四种基坑施工方案的安全风险程度,指出各个施工方案的比较收益与风险排序明显不同,说明风险与收益之间可相互转化,只要能找到平衡点就能使承担的风险与收益同时达到理想状态。     

猴子岩水电站过水围堰防护方式试验研究

针对围堰防护方式对上游围堰过流稳定性影响问题,以猴子岩水电站过水围堰为例,采用子堰防护和自溃式子堰两种围堰防护方式进行对比试验,量测了上游围堰范围内水力学特性指标,检验了不同的围堰防护方式对围堰过流稳定性的影响。结果表明,采用自溃式子堰方式可降低上游围堰上下游水位差、减小水跃跃首最大流速、减缓堰后冲坑坡度,更有效维持上游围堰的过流稳定,并能安全渡汛。     

拦污漂在河床式厂房水电站的设计与应用

径流式开发中的河床式厂房水电站一般库容小,发电水头较低,常采用贯流式水轮发电机组,机组进水口高程较原始河床低而形成前池,在检修或汛期不发电时,水流流速降低部分树木等漂(悬)浮物与泥沙容易在前池或进水口范围内淤积,可能造成进水口拦污栅堵塞,严重时可影响发电水头,或造成检修闸门启闭困难、导水机构和水轮机组卡阻等不良影响.本...     

勐戛河电站导流施工方案优化

云南省盈江县勐戛河电站原设计方案为分期导流,即一期通过在河床中间填筑纵向围堰,形成一期基坑。在“一枯”期间完成冲砂闸以右坝段石方开挖及混凝土浇筑：“二枯”期间填筑横向围堰利用冲砂底孔导流形成二期基坑．“二枯”完成冲砂闸以左坝段剩余石方开挖及混凝土浇筑。实际施工过程中对其进行了优化,提出明渠导流方案。即在一个枯水期完成明渠及施工导截流,从而缩短了施工工期,降低了工程成本,取得较好的效果。     

某水电站泄洪消能试验研究

针对某水电站大坝坝址河谷狭窄、水头高、洪水峰高量大,致其泄洪消能措施复杂的问题,通过1∶100水工整体模型优化坝身泄流建筑物体型,表孔采用单边扩散加齿坎,中孔采用平底型及上翘型。模拟结果表明,优化方案实现了各孔水流在跌落下降过程中的碰撞扩散消能,有效减小了下泄水流射入水垫塘的动水压力,底板冲击压力由284.5kPa下降到137.3kPa以下,较好地解决了泄洪消能问题,保证了大坝和消能建筑物的安全。     

喜河水电站施工进度优化设计与实践

由于汉江洪水峰高量大、陡涨陡落,喜河水电站施工规划充分结合宽河床、低水头、大泄量、分三期施工导流的特点,以尽量提前下闸蓄水、首台机组提前发电为基础,通过科学、合理的施工进度优化设计,使电站提前半年并网发电。     

水电站继电保护系统仿真建模研究

提出了基于自定义建模的水电站继电保护系统全范围实时仿真方法。根据继电保护仿真模型的结构层次划分,抽象建立了通用的继电保护功能仿真模型;基于该模型,提出了保护仿真的2层体系,即保护单元动作判据的保护单元层和仿真保护单元相互间配合的调度协调层;并对继电保护系统的数据库进行分层设计建模。该仿真建模方法能够在水电站保护间存在各种复杂配合关系的情况下,保持仿真的实时性,实现对各种保护系统的通用仿真     

引水发电系统参数设计的图形化输入方法研究

按照软件工程的一般原则。结合水电站引水发电系统参数设计，详细介绍了一种通过图形输入大量参数的方法。以及在Visual Basic6.0平台下该方法的程序实现。此方法着重于系统对象及其参数的分析。图形对象的简化，参数的归类和数据模型的抽象。     

西河出居沟水电站泥沙模型试验研究

通过泥沙模型试验研究,分析不同入库水沙条件下进入水电站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。     

多机一室长廊型调压室水力过渡过程数值仿真研究

基于调压室基本方程和结构矩阵法,构建了典型的多机一室长廊型调压室—三联调压室水力过渡过程计算的恒定流模型和瞬变过程模型(简称三联模型),并基于工程实例,针对典型工况,分别采用简化模型和三联模型进行过渡过程计算。结果表明,简化模型和三联模型计算所得的蜗壳末端最大压力、机组转速最大上升率和调压室极值水位基本一致,而尾水管进口最小压力有一定的区别;采用三联模型可较好地反映恒定流状态下阻抗孔口之间的水体流动及过渡过程中尾水管进口压力的变化情况;过渡过程计算中阻抗系数取值允许一定的误差,并不会对尾水管压力和调压室水位的变化产生较大影响。     

喜河水电站3~#发电机保护的定值计算

针对喜河水电站#3发电机保护,依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》,对发电机保护的定值整定进行分析、计算,提供微机保护整定计算方法,对保护配合也进行了较深入的论述。