基于BP神经网络的不同时间尺度泵站前池水位预测模型

针对建筑物调控下的水位预测难题,建立基于BP神经网络的泵站前池水位预测模型,在不同时间尺度下分析时间序列、影响因子、预报因子对水位预测精度的影响。将构建模型应用于胶东调水工程东宋泵站,研究结果表明：在数据总量一定的情况下,训练期和预测期之比为7∶3时,预测结果较好;数据量越大,保持一定预报精度所需要的正相关的影响因子数量越多;短时间内,预测时间间隔与数据本身时间间隔相同时,预测效果更好。该构建模型能够满足明渠调水工程泵站前池的水位动态预测需求,实现泵站前池水位的2 h准确预测和4 h一般准确预测,同时可在其他类似明渠调水工程中推广应用。     

开孔导流墩几何参数对闸站工程前池整流效果的影响

为了改善闸站结合工程的泵站前池流态,采用计算流体力学(CFD)对闸站结合式泵站前池流态进行数值模拟,研究了开孔导流墩的长度、开孔宽度、相邻的孔口中心间距及开孔高度等因素对泵站前池流态的影响。结果表明:选择合适长度的导流墩能改善闸站结合工程的泵站流道进口的不良流态;在优选的长度下,进行导流墩不同开孔几何参数的对比计算,发现开孔导流墩长度为8.62D(D为水泵叶轮的直径)、开孔宽度为1.55D、相邻的孔口中心间距为2.16D、开孔高度为0.66h(h为前池水深)时,相比于其他几何参数的开孔导流墩,前池内流态能得到更好的改善,水泵入口流速分布更均匀,漩涡综合影响函数更低;CFD计算结果与模型试验结果基本吻合,研究成果可为闸站结合工程选择合适的导流墩提供参考。     

四川省都江堰市金凤水电站调压塔式前池设计

介绍了金凤水电站调压塔式前池的结构型式，通过比较表明，调压塔式前池比调压塔方案具有节约投资，减少占地，避免与高压输电线路相干扰等优点。     

南水北调中线北京段泵站前池调节容积的合理选择

通过研究南水北调中线工程北京段泵站前池可调节容积参数的设计，提出了从实际运行调节人手，通过详细的水力瞬变计算分析问题的方法及其数学模型。研究表明：(1)泵站上游明渠可以视为前池的延伸，在设计前池可调节容积参数时必须考虑上游明渠的调蓄能力；(2)为了启泵，上游应当先增加相应的流量．当前池水位开始上升到预设水位后才开始启泵；(3)正常停泵的程序是，首先减少泵站上游明渠的流量，然后当前池水位开始下降到预设最低水位后才开始停泵。通过计算分析，得到了所研究系统前池可调节容积的合理参数，成果已被工程设计采用。     

镂空式整流底坎对侧向进水泵站前池流态的影响

为了改善侧向进水泵站进水流态,采用CFX软件对侧向进水泵站前池流态进行了数值模拟,并结合物理模型试验,研究了在前池入口处设置不同孔高比镂空式整流底坎对水流流态的影响。结果表明,在加设七种不同孔高比镂空整流底坎后,流态方面,底坎孔高比为0(无孔整流坎)时,相比不设整流底坎时进水流道前的漩涡区大幅减小,在引河处仍存在低速回流区;镂空式整流底坎设置后,进水前池回流区明显减小,当孔高比达到0.6时,漩涡和回流区基本消失,进入进水池水流无明显偏流,流态相比较好;流速均匀度方面,进口断面轴向流速均匀度随着孔高比的增加先增大后减小,当孔高比为0.6时,进水池入口处流速均匀度达到了74.27%,相比于孔高比为0时提高了6.77%,即当孔高比为0.6时流速均匀度较好。     

某排涝泵站前池整流措施的数值模拟研究

某排涝泵站原设计方案在前池会出现大尺度的回流和斜流,恶化各机组的进水条件,威胁泵站的安全运行。为改善该泵站前池流态、优化水泵进水条件,基于计算流体力学分析圆形立柱、Y形导流墩、间断底坎及延长隔墩等整流措施对前池流态的影响。计算结果表明,仅设置圆形立柱不能消减回流区的面积,而仅设置Y形导流墩、间断底坎又不能改善各机组的进水条件;延长#2、#4隔墩,可有效改善前池水流流态,优化各机组进水条件,进而提高水泵的工作效率。综合考虑前池水流流态及各机组进水条件,确定该排涝泵站最优整流方案为延长#2、#4隔墩。     

基于CFD的水电站压力前池流 态特性研究

以某水电站压力前池为研究对象,采用RNG K - s瑞流模型和运用CFD ( computational fluid dynamics)方法对压力前池的流态特性进行三维数值研究。通过对水电站全甩负荷、一台机组增负荷、两台机组依次增负荷三种典型工况下压力前池流态特性的数值分析,揭示了压力前池流态分布和水位变化特性。结果表明:在全甩负荷和增负荷工况下,压力前池内虽出现回流漩涡但进水口水流流态较好、水位波动稳定,从而为压力前池水力优化设计提供了依据。     

侧向进水泵站前池流态试验研究

以Froude准则为基础,适当提高模型流速,在不同水位下进行了某侧向进水泵站的模型试验。结果表明:原方案前池内无论是面层还是底层,均出现大尺度回流区;水流斜向进入进水池,边侧水流偏斜尤为严重;翼墙回流区内流速较低,易造成泥沙淤积,对泵站的安全、经济运行不利。通过对底坎、导流墙、"Y"型导流墩等多种整流措施进行试验,发现采用由"Y"型导流墩演变而来的"丁"字型倒流措施能取得较好的整流效果。     

明渠引水式电站前池水位的优化控制探讨

针对明渠引水式电站的前池水位控制问题,依据水量平衡原理,结合电站的实际运行情况,对通过壅高前池水位增加电站出力的可行性进行了分析论证;并在壅高前池水位的工况下,导出了电站出力偏差的计算公式.为明渠引水式电站提供了前池水位控制与电站出力调整的操作规程.     

杜童水电站进水口水头损失试验研究

针对杜童水电站进水口水头损失过大导致电站出力不足的问题,基于重力相似准则,建立了1∶50的试验模型,分别对不同墩头形状和不同前室长度进行了模型试验。结果表明,尖圆型墩头的水头损失较原矩形修圆墩头平均降低了8.63%,说明尖圆型墩头能更好地平稳水流,但水头损失依然过大;将水电站前室部分延长20 m后,与未延长前相比,水头损失平均降低了47.57%,说明该水电站原设计为减小工程量,过分缩短了前室长度,导致水头损失过大,为类似工程提供了借鉴。