灯泡体前置或后置对微水头灯泡贯流式水轮机水力性能的影响

为了研究灯泡体前置或后置在微水头条件下对灯泡贯流式水轮机水力性能的影响,利用CFD软件对设计水头为1m的水轮机进行三维数值模拟计算,并对最优方案进行模型试验验证。研究结果表明:水轮机灯泡体前置时,进水流道水头损失略大于灯泡体后置的水头损失;灯泡体后置时,虽然可以改善出水流道内产生的回流,但不能完全消除,所产生的水头损失远大于灯泡体前置的水头损失;灯泡体前置或后置对转轮流态影响不大,前置灯泡贯流式水轮机增设导叶可改善转轮叶片进水侧流态,但导叶段产生的水头损失较大;无导叶前置型灯泡贯流式水轮机的结构简单、效率较高、成本低、运行稳定,较适合于微水头特点下水力资源的开发应用;最优方案水轮机效率的计算值与试验值相比,误差不超过3%,验证了数值模拟计算的准确性。     

新型水轮机的研究与开发

低水头竖井贯流式水轮机具有结构简单,安装、维护方便,水性能优良,造价便宜的优点,但由于对机组的流道设计、机组总体的结构形式、采用增速器的连接方式等关键技术缺少深入的研究、设计,致使低水头竖井贯流式水能机组在我国未能得到有效开发、推广使用。本文基于拟建电站所在地水文条件,借鉴灯泡贯流式水轮机设计原理,采用数值模拟和模型试验相结合的方法进行开发,设计满足电站运行条件的超低水头竖井水轮机组。本设计为其他超低水头水轮机的开发利用提供了依据。     

高原地区水利工程中水力机械选择与分析

针对高原地区部分水利工程水库水位变幅大的特点,结合以灌溉供水为主、发电为辅的功能,实例探析坝后电站水头范围、额定水头选取、水轮机机型以及辅助设备的选择等,以保证水能资源得到最大化的有效利用,从而增加水利工程综合效益。     

轴伸贯流式水轮发电机组安装工序改进工艺

在低水头小型水电站的开发利用中,轴伸贯流式水轮机具有资源集中利用、投资节省、厂房空间的优势,适用于低水头、大流量电站的装机,一般使用水头在1～18 m,直径等级在D1≤3 m以及单机额定出力N=5 MW以下的机组.轴伸贯流式水轮机不仅直接用于发电,也可进行中高水头电站的生态补偿,本文就该机组安装的流程以及受油器、定转子...     

沙溪口水电站汛期运行调度设计及水轮机安装高程的确定

沙溪口水电站为日调节电站，无防洪能力，由于水电厂建立了水情自动测报站网，据此，补充了有预报条件下的汛期发电运行调度设计，提高了电站汛期发电水头，减少出力受阻，多发电量。水轮机安装高程通过计算水轮机组可能出现的运行水头范围来核定，从而使水轮机安装高程比原初步２．５ｍ，减少了电站工程量。     

龙羊峡水电站水轮机提前发电技术的研究

龙羊峡水电站是目前我国重力拱坝最高(178m)、总库容最大(247亿m~3)、单机容量最大(320MW)的水电站。电站额定水头122m,最低水头99.5m,要求在初期超低水头60～99.5m范围内提前发电。针对这一要求,为改善混流式水轮机超低水头运行特性,在转轮设计中采用了一系列措施,获得了成功,本文就此经验作了概述.龙羊峡水电站提前发电的经验为即将开发的小湾、拉西瓦等大型水电站混流式水轮机提前发电技术的研究开辟了一条新路。     

广东野猪山抽水蓄能电站机组选型设计

广东野猪山抽水蓄能电站水轮机工况发电水头变幅范围为446.9～517.2m,水泵工况抽水扬程变幅范围为457.6～522.9m,安装4台单机容量为300MW的立轴单级单转速混流可逆式蓄能机组。通过对抽水蓄能电站机组选型的介绍和剖析,对抽水蓄能电站水泵水轮机的选型设计进行了完整的总结。     

ZD760—LM—120水轮机事故分析

蚌埠闸北小水电站,单机容量250kW,水轮机型号ZD760-LM-120,发电机SF250-20/1730,其法兰与水轮机飞轮弹性联接。设计水头4.5m,最大水头6m,最小水头2.5m,转速300r/min,叶片安装角 15°。 1 运行及事故概述 该电站的发电机组投产总计满负荷发电3600h,运行中值班人员发现机组出力降为零,其水导润滑水压则由0.2MPa降到     

常熟市滨江水厂扩建工程启动

由于常熟地区区域供水的迅速发展,现有供水能力已经不能满足常熟市供水需要,常熟中法水务有限公司拟投资3.6亿元,建设滨江水厂扩建工程。扩建工程主要包括取水头部及取水泵站、净水厂和排泥水处理工程三部分。其中取水头部、取水泵站按照土建80万m~3/d,设备安装40万m~3/d进行建设。净水厂现有生产     

在东武仕和朱庄两电站进行的非设计工况运行试验

河北省水能资源较少,不少电站是利用灌溉用水发电的。由于受灌溉用水的制约,这类电站往往具有水头和流量变幅大的特点。目前中小型水轮机型谱中还没有能满足水头、流量变幅大的产品,所以在运行中因受水轮机设计工况的限制造成大量弃水和损失电能。为了挖掘设备潜力,提高电站经济效益,自1982年以来先后在东武仕、朱庄两电站的HL240-LJ-140型水轮机上进行了非设计工况运行试验,收到了较好的效果。     

考虑水文情势变化的黄柏河流域纳污能力

水体的纳污能力是指在满足水功能区水环境质量达标的基础上,水体最大允许的纳污量,其精确核定对水资源合理开发利用与有效保护具有重要的现实意义。水利工程、人类活动等使河流原有水文情势发生了不同程度的改变,水文情势变化影响下的纳污能力精确核定现已逐渐成为当前亟待研究和解决的问题。以长江流域的黄柏河为例,选取汇入支流、水库和调(引)水工程3个主要影响因素分析了对河道水文情势及其对纳污能力的影响,根据水文情势的差异性变化提出了相应的纳污参数确定方法,并基于一维水质数学模型计算得出黄柏河流域水体的纳污能力,最后以典型区段黄柏河东支保护区为例与传统法的纳污能力结果进行了对比分析。结果表明考虑水文情势变化的纳污能力研究中所提出的纳污参数确定方法在一定程度上有助于水域纳污能力的准确核定。研究结果可以为区域有效保护水资源,防治水污染,改善水环境提供一定的技术参考。     

向家坝水电工程影响下区域土地利用及景观格局变化

为研究向家坝水电工程建设对周围区域土地利用和景观格局变化的影响,本研究采用面向对象分类方法对水电站建设前(2006)与建设后(2017)两个时期的研究区遥感影像进行土地利用和景观格局变化分析,并以2006年为基准年,采用CLUE-S模型对研究区2017年"自然发展状态"下土地利用进行模拟,与2017年实际情形进行对比分析。研究结果表明:(1)2006-2017年间,在水电站外部工程和社会发展的双重作用下,水体面积大幅度增加,裸地得到开发利用,建筑区扩张,林地和耕地减少较多;(2)相较于"自然发展状态",水电工程影响下的建筑区面积略有下降,园地/草地面积下降且与林地之间交叉分布增多;(3)相较于"自然发展状态",水电工程影响下研究区景观格局变化表现出不同的特点:景观水平上,自然发展对研究区整体的聚集作用减弱;类型水平上,研究区景观格局呈现出三种趋势:耕地与园地/草地呈增强趋势,建筑区与裸地呈延缓趋势,林地呈相反趋势。     

京津冀地区适水发展问题与战略对策

阐述了适水发展理论的产生背景、内涵及对象与任务。适水发展是依靠科技进步,开发利用广义水资源、提高用水效率,根据水资源条件转变用水模式、优化用水结构和水资源配置,拓展水资源开发利用新空间,实现水资源可持续利用。从适水发展的角度,系统分析了京津冀发展面临的严峻的水资源问题,主要有水资源极度短缺、用水压力大、生态持续恶化和非常规资源资源利用程度低等问题,严重制约京津冀协同与可持续发展。针对存在的主要问题,提出了京津冀走适水发展道路的战略对策,实行水资源开发利用的多方面战略性转变,重塑京津冀适水型产业体系,构建适水型现代工业,发展适水型现代农业,建设适水型城市,实现京津冀地区社会-经济-生态健康永续发展。     

基于水量水质双控的缺水地区水资源优化配置

开展水量水质双控约束下水资源优化配置研究是落实新时期"节水优先"方针、保障区域水安全和促进水资源可持续利用的基础支撑。针对我国北方地区资源型缺水、工程型缺水并存的问题,以山东省昌乐县为例,结合WEAP模型与传统水资源配置理论方法,根据区域用水需求与总量控制及水功能区限制纳污管控要求,统筹协调生活、生产、生态用水,建立基于水量水质双控的区域水资源优化配置模型,采用AHP法、熵权法、AHP-熵权耦合法计算不同情景方案的配置效益并优选配置方案。结果表明:规划水平年农业、城市供水保证率分别为50%、95%时,基于用水总量控制的跨流域调水、强化行业节水和水污染治理以及加大再生水回用相结合的配置方案(B4方案)综合效益最大,各行业用水需求均能得到满足,GDP较现状水平年增加709.01亿元,再生水利用率提高至25%。     

水动力条件对水体自净作用的影响

通过水槽实验和理论分析,研究了水动力条件对水体自净作用的影响,发现水流流速是影响水体自净作用的主要因素之一,不同断面及水深条件下水体自净作用的差别不是特别明显。分别采用生化需氧量-溶解氧耦合模型和化学一级反应拟合并预测了水质随时间的变化关系。水流流速的增加在一定程度上提高了水体复氧能力,增强了水体的自净作用。当流速超过一个临界值使得底泥再悬浮发生时,水体自净作用在短时间内急剧降低。在引水工程中,合理控制和设计水力参数(流速流量、取水周期及间隔、增加消能水工建筑物)是控制水体水质的有效措施。     

穆兴平原北区浅层地下水水化学分布特征 及其形成机理

采用2016年8月采集的192个地下水样品水化学数据,查明了穆棱河—兴凯湖平原(穆兴平原)北区第四系浅层地下水溶解性总固体(TDS)和地下水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件和人类活动影响分析其形成原因。结果表明:穆兴平原北区浅层地下水主要以TDS小于0.5g/L的淡水为主,未见TDS大于1.0g/L的微咸水。地下水TDS受含水介质、溶滤作用和地表水-地下水交互作用影响,在区内呈多种分带规律。区内浅层地下水化学类型不具备明显的水平分带规律,主要以HCO_3-Ca·Mg型水为主,与人为活动较少的20世纪60年代背景水化学类型(HCO_3-Ca·Na型水)对照,地下水中硫酸根、氯离子及镁离子的增加与煤矿开采、生活用水污染及大范围农业施肥等人类活动相关。     

分布式水文模型对水质监测数据的补充及污染源分析

水质现状监测对水环境影响评价、水环境治理具有重要作用。目前,水质现状监测数据存在监测频率低、监测难度大、影响因素复杂及信息化程度低等问题。为此,采用了分布式水文模型对水质监测数据进行补足,并追根溯源分析污染物来源。以都匀市剑江河流域为例,基于水文气象、下垫面数据及仅有的2010-2014年的四个断面不同步的水质数据,建立SWAT分布式水文模型模拟总磷污染物。结果表明,使用分布式水文模型不仅可以补足剑江河流域四个监测断面同期的总磷数据,还可以追根溯源得出该流域总磷污染主要来源于面源污染,同时可以分析出面源污染的空间分布情况以及不同污染类别的占比,该流域中肥料流失为主要污染源,尤其是丰水年的污染占比高达近66%。     

旋流环形堰竖井泄洪洞三维流场数值模拟

旋流环形堰竖井泄洪洞是一种新型的环境友好的内消能工, 跟传统环形堰竖井泄洪洞相比, 泄洪洞的流态和 消能防蚀机理明显不同。作为一种新型布置形式, 其复杂的水流特性并不是十分清楚。依托于广东清远抽水蓄能 电站下水库泄洪洞工程, 基于RNG k2E双方程湍流数学模型, 并结合VOF( Volume Of Fluid) 方法, 对下库旋流环形 堰竖井泄洪洞进水口、竖井旋流泄洪洞、出口的复杂水流进行了三维数值模拟, 并对部分水力参数的特性进行了解 析计算, 获得了流态、压力、流速、空化数等水力要素的变化规律。模拟结果表明, 数值计算结果与物理模型试验成 果吻合较好。并通过数值模拟验证了该新型内消能工的泄流能力和高消能效率。     

河北省井灌区灌溉用水与耗能变化规律研究

开展农业灌溉节水、节能研究既是支撑区域农业可持续发展必然要求,也是支撑国家节能减排承诺的具体实践。受农业节水、地下水位下降的影响,河北省井灌区灌溉用水和灌溉耗能之间关系复杂,分析了1980-2015年河北省井灌区灌溉用水、灌溉耗能、地下水位变化等规律,得出以下结论:(1)地下水埋深与提取单方水耗电量呈幂函数关系,地下水埋深越大,地下水位下降带来灌溉能耗的增加幅度越来越大;(2)由于地下水位下降,每度电可开采水量从1980年的8m~3减少到2015年的0.9m~3,相比1980年2015年灌溉水量减少了13亿m~3,但是灌溉能耗增加了131亿kW·h。(3)1997年后由于灌溉水量减少而降低的能耗不足以弥补地下水位下降增加的能耗,由此导致1998-2015年每公顷灌溉能耗额外损失为20 850kW·h。本研究对指导河北省农业灌溉水-能关系协调发展提供有益的参考。     

T BM 开挖隧洞管片衬砌结构 三维有限元分析及配筋计算

研究在高内水压力下,TBM开挖隧洞中管片衬砌能否承担内水压力作用且结构强度满足设计要求的问题,主要针对管片衬砌结构接缝对衬砌整体应力的影响。以某水电站长距离引水隧洞为例,采用有限元法建立三维模型,计算发现在内水压力作用下,管片分块衬砌受力规律不同于常规现浇混凝土衬砌,管片之间螺栓连接受力集中,接缝处产生了应力释放,使得管片其他部位应力降低,而且配筋量较同水头下整体现浇混凝土配筋量大大减少。