跨流域引水发电系统水力模型试验研究

昌德电站和足木电站,为跨流域联合运行的两长隧洞引水水电站,采用调压井之后压力钢管支管连接,其联合布置的引水发电系统十分罕见,需专门对其进行模型试验研究。试验中采用正态比尺的调压井模型、变态比尺的有压引水隧洞和压力钢管模型,得到了调压井后压力钢管主管或支管连接的跨流域引水系统模型试验研究成果,并与数值模拟计算结果进行了对比。     

白龙江沙湾水电站引水防沙设施试验研究

沙湾水电站采用岸边取水、明渠+有压洞的输水方式,库小沙多,泥沙问题严重,引水防沙是该电站需要解决的关键技术.通过模型试验对白龙江沙湾水电站枢纽布置进行了验证,对引水防沙设施进行了修改和优化.试验结果表明,电站枢纽布置合理,优化后的引水防沙设施效果理想,满足工程规划设计要求.     

水电站无压引水隧洞非恒定流模型试验研究

水电站无压引水隧洞在运行中会出现非恒定流水力现象，而物理模型试验则是确定这类无压引水隧洞非恒定流水力参数的重要手段。本文通过具体工程应用实例，介绍了无压引水隧洞非恒定流模型试验的模型率和设计方法。指出模型试验材料决定了无压隧洞正态模型试验的比尺。在无压隧洞靠近下游段设置溢流弃水堰，在有压隧洞前设置大底坡连接过渡段，对控制无压隧洞内的非恒定流水力危害是十分有效的工程措施。     

超长引水明渠水电站的过渡过程和运行调度

过渡过程计算分析对水电站安全运行极为重要。基于一维明渠和有压管道的非恒定流基本理论,针对某具有超长引水明渠的水电站,构建了"长引水明渠+压力前池+压力管道+机组"的过渡过程数学模型。根据边界条件,分别利用特征线法计算有压管道的瞬变过程和Preissmann隐式差分法计算明渠的瞬变过程。重点分析了本电站在机组甩负荷工况和增负荷工况下,引水明渠和压力前池中水位和流量的变化过程。并根据明渠浅水波传播慢的特点,针对电站增负荷工况,提出了该电站合理的运行调度方式,既保证了引水明渠及前池的最低水位满足安全运行要求,又保证了电站运行时一定的经济效益,可对类似的工程运行提供参考。     

浅析水轮机调压阀运行操作及检修方法

在长有压引水管路的水电站中,常采用调压阀来控制机组甩负荷时的水压上升和机组速率上升,确保电站的安全运行。因此,调压阀及其控制系统的运行操作及其检修对电站安全正常运行具有重要意义。     

白龙江锁儿头水电站凸岸引水防沙试验研究

小水电工程因河床比降大,库容小,水头低,水流湍急等特点,给电站引水防沙带来较大问题.白龙江锁儿头水电站因库容仅40万m3,库沙比为0.3,电站取水口布置在凸岸等不利条件,使水电站引水防沙问题更为突出.通过模型试验,对水电站取水口拦排沙设施进行了优化完善,模拟电站正常引水防沙运行和泄空冲刷运行表明:采取合理、有效的工程设施,布置在凸岸的取水工程也能达到良好的引水防沙效果.     

水电站泄洪隧洞兼作引水发电隧洞时泄洪对发电的影响

为了对水电站泄洪兼作引水发电隧洞的设计提供依据,并为我国今后建设同类引水式电站积累经验,本文通过对南湾、岗南及西大洋等水电站的原体观测、模型试验和运行经验的分析,探讨泄洪对发电的影响。     

甘肃文县横丹水电站引水防沙试验研究

低水头水电站库小沙多,泥沙问题严重,引水防沙是该类电站需要解决的关键技术。以横丹水电站为例,通过模型试验,对原方案引水防沙设施存在的问题进行了观测分析,并经多方案试验比较,对水电站取水口拦排沙设施进行了优化完善。经优化后,电站在正常引水防沙和泄空冲刷运行的试验表明:采取合理、有效的工程设施,取水工程可以达到良好的引水防沙效果,完全满足工程规划设计要求。此外,通过对水电站的运行方式和排沙效果进行分析,得到了水库最优冲刷流量。其工程经验可供同类工程参考。     

水电站分期运行泥沙模型试验研究

瓦斯河龙洞水电站是以发电为单一开发目标的引水式电站,随着时间推移电站需经历近期到远期两种不同库水位运行条件,因此,电站设计阶段,其取水防沙措施必须兼顾拦沙、拉沙、导沙等设施的近期和远期两种运行条件,并能节省投资和方便未来施工改造,这在一定程度上增加了优化设计和模型试验的难度。通过水工模型试验研究,开展了该电站不同时期引水防沙的研究,并对枢纽导沙、防沙设施布置及结构尺寸进行了优化,从而较好解决了电站的引水防沙问题,也为以后类似的需分期运行的电站如何处理好不同时期的泥沙问题提供一定的参考。     

红叶二级水电站首都枢纽引水防沙设计

杂谷脑河为多泥沙的山区河流，红叶二级水电站库容小，引水率大，泥沙淤积速率快，为节省工程投资又能很好地解决电站引水发电与冲沙，排沙的矛盾，在首都枢纽布置上采取了“侧向取水，正向冲沙，泄洪”的方式，通过水工模型试验优化确定，采取三道防线的结构布置，并拟定了合理的水库运行方式，基本能满足电站引水防沙的要求。     

老渡口水电站引水系统水力损耗分析

引水系统水力损耗直接影响水电站运行的经济性.传统的引水系统水力损耗试验耗时长、费用高,导致大部分水电站未对引水系统水力损耗进行监测以提高运行管理水平.基于老渡口水电站"蜗壳压力实测值"为分析对象建模,探索零成本、可推广的引水系统水力损耗检测方法,用于指导、评估水电站运行经济性,提升水能利用率与企业效益.     

多用途水工隧洞水力特性及运行方式研究

水利水电工程中的过水隧洞有导流洞、泄洪洞、放空洞以及发电引水洞等,它们各自具有一定的水流适用条件,对单一用途的水工隧洞,其洞内水流特性较容易把握。当由于技术、经济条件让一条隧洞具备多种用途时,隧洞将面临着不同运行阶段显著的水力差异性考验。结合某水利工程多用途水工隧洞水力模型试验,研究了集导流、泄洪、放空及发电引水等功能于一体的陡坡隧洞在不同运行阶段的相关水力特性。结果表明当作为泄洪隧洞在正常工况下运用时,隧洞进口前和洞内流态均较正常,洞内最小压力满足水工隧洞设计规程要求;当作为导流隧洞和放空洞运用时,隧洞进口在一定水流条件下会形成吸气型立轴漩涡,并在洞内形成形态不断变化且不断溃灭的气囊,在较长的洞段及较大的流量区间内,洞内还会出现明满交替流以及发电支洞岔管引起的明流冲击波、水流折冲等不良流态,上述水流现象会引发洞壁的有害振动或空蚀破坏。通过试验优化,并结合隧洞末端工作闸门的合理调度,提出了多用途水工隧洞的安全运行方式。     

超长有压引水隧洞的水体振荡特性研究

为研究超长有压引水隧洞的水力特性过程,以吉林省中部城市引松供水工程为基础,通过理论分析和变态模型试验的数据比较,验证了变态模型模拟的真实性,并且认识了超长有压引水隧洞的波动周期长、衰减慢等水体振荡特性。     

落脚河水电站引水发电系统的调节保证计算分析

水轮发电机组在运行中遇到启动、正常停机、增减负荷、事故甩负荷等工况变化时，经常会引起引水发电系统的水力过渡过程，所以在设计中必须通过调节保证计算以选择合适的导叶调节规律及其调节时间，从而优化压力引水系统的运行工况，使水电站的水工建筑物布置既经济合理又安全可靠。     

锦屏二级水电站引水系统水力学问题研究与设计优化

建立完整的锦屏二级水电站水力过渡过程计算数学模型,结合引水系统整体物理模型试验,优化引水发电系统总体布置.论证了取消大尺寸的尾水调压室是合适的,合理选择了带有上室的上游阻抗式调压室的断面积,确定了上室底板高程和调压室底板承受的最大设计压力,讨论了锦屏二级水电站采用差动式和其它型式调压井的优缺点,讨论了引水系统水力计算和模型试验误差的影响因素,提高了工程设计人员参与科学研究的水平,节省了工程投资.     

侧向引水工程导流墙体型对取水口防沙效果影响

多沙河流取水口泥沙淤积问题一直困扰着引水枢纽工程的安全运行。以我国西北地区某火电厂引水工程为例,针对导流墙体型参数对取水口前冲沙效果的影响,进行了水工实体模型试验研究。试验研究过程中采用了潜没式、露顶式以及复合式3种不同型式的导流墙,观测了不同型式导流墙在多种流量下的冲沙效果,在理论分析的基础上,提出了关于取水口防沙方面的导流墙体型选择建议。     

气垫式调压室参数选择及涌波计算

气垫式调压室是用于控制水电站水力过渡过程的新型调压室，具有布置灵活，适应水位变幅大和电站负荷变化后调压室水位波动小的优点，国外已应用于控制水电站引水系统和火电站供水系统水力地渡过程。本文介绍了气垫式调压室的工作原理，参数选择及涌波计算方法。     

高压岔管区断层带岩体的水力劈裂研究

深埋隧洞围岩在高水压力作用下可能会发生水力劈裂,尤其是断层及其影响带岩体。某抽水蓄能电站高压岔管区断层及影响带岩体灌浆前后的试验结果表明,灌浆后岩体的水力劈裂压力明显增加,但仍有17%试段岩体的水力劈裂压力值小于或等于引水水道内的静水压力。充水试验结果表明岩体没有发生水力劈裂,其原因可能有三个:一是不能依据压力增加的绝对值来判断岩体是否发生劈裂,应根据压力增加的相对大小来判断;二是尽管水道内的水压力很高,但水道内的水流通过钢筋混凝土渗漏到围岩灌浆圈时,会损失一部分水头,实际的水压力比水道内的静水压力要低;三是与岩体的二次劈裂压力有关。     

长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究

为研究采用集中供水布置型式的长引水道高水头电站蜗壳进口端内水压力极值工况及其内在影响机理,在相同上下游水位的前提下,以有压输水系统瞬变流分析的特征线法(MOC)为基础,融合跟踪机组运行轨迹的单纯形寻优法以及系统状态方程,对单台和两台机组在不同负荷时的甩荷工况进行过渡过程数值模拟计算。结果表明：单机、两机以20%额定功率运行甩荷后易发生首相水锤,为蜗壳进口断面内水压力的极值工况。蜗壳进口端内水压力极值出现在导叶小开度运行时甩部分负荷的工况。蜗壳进口断面内水压力初始值和极值大小与机组负荷相关,机组初始出力越少,引水系统中水头损失越小,蜗壳进口端初始压力越高,甩荷后该断面内水压力值越高,且部分负荷运行甩荷后压力衰减速度越慢。机组运行方式对蜗壳进口端内水压力值及峰值出现时间有一定影响。研究成果可为同类型水电站的设计和运行维护工作提供参考。     

石佛寺水库泄洪闸水工试验研究

本文通过水工模型试验，研究了石佛寺水库中坝址泄洪闸泄流消能及时均压力特征，研究了影响泄流的因素并针对性地进行了修改试验，利用局部动床试验研究了下游的冲刷问题，试验结果表明，上游左侧导流墙对泄流能力有显著影响。