长距离多支线有压输水系统起动水锤防护

为研究同时包含重力流输水管线与泵站加压提水管线的长距离多支线有压输水系统开启运行时的水锤问题,基于瞬变流分析的特征线法建立了输水系统过渡过程计算的数学模型,结合实际工程计算了输水系统开启运行时调节阀与水泵及其出口阀不同的开启时间与控制策略对水锤的影响,并在此基础上提出了空气阀联合阀门开启的水锤防护方案。结果表明:采取提水泵站滞后调节阀开启运行,且各提水泵站相继开启的策略可有效改善输水系统沿线的内水压力分布;采用空气阀联合阀门开启的水锤防护方案可在不影响输水系统反应速度的情况下以较小尺寸的空气阀达到较好的水锤防护效果。

融江麻石船闸改建工程输水系统水力学模型试验研究

针对麻石船闸改建工程闸室规模大、工作水头高、水力指标要求高等问题,通过建立比尺为1:25的整体水工物理模型,对船闸输水过程水力特性、船舶停泊条件、输水廊道压力特性、进出水口及引航道水流条件等展开研究。结果表明:通过在明沟内增设消力槛、增大廊道突扩体升坎转弯半径、增加进水口面积以及降低进水口高程等优化措施,在推荐的阀门运行方式下,各项水力指标均满足规范及设计要求,研究成果可为类似工程提供参考。

有压输水系统水锤防护方案探讨

水锤是有压输水系统中一种极为常见的现象,而长距离、高扬程和大流量输水项目的水锤防护,对工程运行安全显得尤为重要。通过对水锤现象的探讨,分析产生水锤的基本因素,梳理常见的水锤防护措施,提出针对不同情况应采取相应的水锤防护方案;对流速、管线布置、管材、管长和管道最大工作压力等设计参数分析,通过工程案例选取调流调压阀、两阶段缓闭阀、空气阀、空气罐、超压泄压阀、调压塔及增加机组转动惯量等其中适合工程实际的水锤防护措施,使系统水锤危害得到有效缓解,可为类似工程提供经验和借鉴。

闸墙长廊道侧支孔输水系统出流均匀性分析与布置优化

针对船闸分散式输水系统前后段支孔出流流量及出流时间不同的问题,依托国内某已建船闸,建立数学模型,通过计算数据与实测资料的耦合,验证模型适用性。在模型基础上修改支孔面积,模拟不同支孔面积比下各支孔的出流量,并利用方差和均匀性系数评价不同工况的出流均匀性。结果表明:1)支孔出流量前端支孔出流较早,输水中期和后期的流量较小;末端支孔出流较晚,但由于管道末端的压力较大,输水中期和后期的流量较大。2)支孔出流均匀性随前后支孔面积比的增大呈现先提高后降低的趋势。3)本工程前后支孔面积比情况良好。

木京船闸输水系统进水口优化布置数值研究

船闸灌泄水时会引起闸室内水流流态不稳定,极端情况下还会扰乱自由液面流场,严重威胁船舶的停泊安全、影响船闸通航效率。受多因素影响,木京船闸目前正面临进出口水流条件恶化、闸室内往复流影响、引航道通航水流条件超标、船舶航行条件差等多重技术难题。采用RNG k-ε紊流模型对船闸输水系统进水口布置进行三维模拟,研究其水力特性、局部水流条件等,基于木京船闸输水系统进水口设计方案,详细分析讨论船闸在运行过程中的水力学关键技术问题,提出优化建议措施。结果表明:喉口宽度和布置顺序显著影响进水口水流流态,通过改变喉口宽度与间距可有效改善进水条件、稳定水流流态,改善进流不均的问题。

西津二线船闸输水系统水力特性原型观测

输水系统是船闸的重要组成部分之一,西津二线船闸是西江航运干线中的重要通航枢纽,为确保西津二线船闸能够安全高效运行,试通航前,通过在闸室、阀门井、检修门井、上(下)闸首人字门前后和上游引航道等部位布置水位计,各输水阀门及人字门有杆腔、无杆腔布设油压传感器,对船闸输水系统水力特性、阀门启闭特性及人字门启闭特性进行综合监测、调试与分析,提出合理的运行方式。结果表明:在推荐的运行方式下,惯性超高(降)基本控制在0.10 m之内,大幅改善人字门及活塞杆受力条件,保障船闸的安全运行和高效通航。

梯级泵站输水系统优化运行及控制研究

目前,国内外均在开展关于梯级泵站输水系统优化运行及控制研究。但是,关于系统控制脱节问题依然存在。因此,本文基于梯级泵站输水系统优化运行的目的,针对性开展梯级泵站输水系统的全面研究,研究中分析国内外研究现状并指出系统控制的问题,最后提出输水系统优化控制方案。

灌区输水系统工程灌区节水潜力及水权转换计算研究

为探究灌区输水系统工程灌区节水潜力,明确水权转换具体费用,开展相关研究。从灌区现状的渠系水利用系数、种植结构、田间工程及灌水技术等方面分析灌区节水潜力,确定水权转让费用构成及各项费用计算方法。以淠河总干渠作为计算渠道,计算该渠道节水潜力,得到水权转换价格计算结果,为提高该渠道水资源利用效率、保障农业可持续发展提供理论支持和实践指导。

管渠结合调水工程输水系统运行调度

为实现调水工程水资源的最优再分配,对调水工程管渠结合输水系统运行调度模式进行研究,以提高水资源的利用率。文章依据动量守恒定律,构造管渠结合输水系统非恒定流方程,以输水系统的最大供水量为目标建立运行调度模型,并采样拉格伦日函数求解模型,进而输出最佳运行调度方案。结果表明:管渠结合方法能够根据引调工程的实际情况分配水资源,实现最大供水量引调,具有可行性。研究成果可有效提升输水效率,实现水资源的可持续利用。

进水口形式对闸墙长廊道船闸输水系统影响的数值模拟

船闸进水口水流条件关系到输水系统的输水效率、船舶停泊安全,因此进水口的形式布置是船闸水力设计和模型试验的重要内容之一。针对两种常见的进水口布置形式,结合某船闸输水系统的具体条件,采用数值模拟的方法,从输水水力特性、水流流态方面对比分析了这两种进水口布置形式对于输水系统的影响,研究结果表明:对于闸墙长廊道船闸输水系统,相对于进水口外侧导墙拉直,进水口外侧导墙斜拉的工程措施在控制惯性超高和闸室水面最大上升速度、增强进水支孔流量过程稳定性、改善进水口水流流态方面更具优势。研究成果可为船闸输水系统进水口布置提供技术参考。

高水头船闸双层输水系统数值计算

高水头船闸由于水头高、输水时间短等因素常存在流速大、结构空化以及闸室出流不均匀等问题,对过闸船舶及船闸结构的安全产生不利影响。结合三峡船闸实际运行情况,提出一种新型双层等惯性输水系统,将部分廊道和分流口布置高程降低,形成底层输水廊道,增大闸底板出水孔布置区域,在输水量增加、输水时间不变的条件下,能够保证输水系统结构的安全以及闸室水流条件的均匀性。采用RNG k-ε湍流模型进行中间级船闸的充泄水过程模拟计算,分析输水过程流量、闸室水位变化情况、输水系统流速及压强分布等水力特性,验证了双层等惯性输水系统的可行性。研究成果可为高水头船闸输水系统设计提供技术参考。

省水船闸省水池及输水系统布置研究

相比于常规船闸,省水船闸的省水池设计对输水系统的布置产生怎样的影响,阀门启闭次数翻倍、工作水头降低对输水时间的延长是否可控是关键的问题。通过水力计算和三维水流数学模型试验的方法对马店船闸省水池及输水系统进行研究,提出“闸底长廊道侧支孔”+“一级省水池”组合的创新型输水系统形式,其输水时间能够满足“设计输水时间不大于10 min”的要求,省水运行对船闸输水效率的折减符合设计预期,水流平稳,输水系统布置和省水池布置合理。

管道输水系统能源消耗分析与节能优化研究

近年来,伴随着环保意识不断增强,管道输水系统能源消耗问题日益受到关注。管道输水系统作为城市供水系统的重要组成部分,其能源消耗情况直接影响着城市供水的经济性和可持续发展。本文主要针对管道输水系统能源消耗现状进行分析,探讨节能优化措施,旨在提高系统运行效率,降低能源消耗。首先,介绍了管道输水系统的基本情况和能源消耗特点,分析了影响能源消耗的主要因素。其次,采用管网模型和优化算法,对供水系统管网的运行工况进行仿真计算,并结合实测数据,量化分析了管网各环节的能耗分布。最后,针对高耗能环节提出了相应的节能优化对策,包括优化管网布局、调节供水模式、安装变频调速装置、使用高效电机等。实践表明,通过采取上述节能优化措施,可有效降低管道输水系统的能源消耗,提高供水系统的经济性和可持续性。

广西某抽水蓄能电站输水系统线路比选

输水系统线路比选是抽水蓄能电站可行性研究阶段重要的设计内容,需通过多方案比较确定。笔者以广西某抽水蓄能电站为例,分析输水系统线路选择的原则,并从地形地质条件、工程布置、施工组织、可比工程投资等方面对结合地形条件初步拟定的2个输水系统线路方案进行综合对比分析,最终确定最优方案。设计思路可供其他类似工程借鉴。

山区省水船闸输水系统水力学研究

与运河省水船闸不同,山区航电枢纽省水船闸具有通航水位变幅大、两岸地形复杂等特点,在省水池布置、水位分级和船闸运行方式等方面均面临一些难题。针对山区通航建筑物与枢纽分开布置的工程,研究省水船闸布置方法,充分利用地形条件将高、低省水池分别设置在船闸两侧。针对上游通航水位变幅大的特点,确定船闸采用省水和非省水两种运行方式,两种方式的上游临界水位为214.0 m。在此条件下,计算分析船闸水位分级,确定省水池高程,提出省水船闸输水系统布置。通过物理模型试验,得到省水船闸不同运行方式下的输水水力特征指标、输水廊道压力及闸室船舶停泊条件,并给出各部位输水阀门推荐的启闭方式。结果表明,提出的省水船闸方案在水力学上是合理可行的。

抽水蓄能电站输水系统经济管径比较研究

该文结合具体抽水蓄能电站工程,对其输水系统经济管径比较分析,首先通过了解该蓄能电站的特点,对抽水蓄能参数的选择方式进行介绍,计算输水系统的调节性能,在机组额定水头和上、下水库调节库容相同的情况下,采取了多种方案的输水系统管径比较,最终采用方案6为最优管径方案,并介绍了该方案的可行性,同时分析在输水系统管径选择时应注意的问题。

抽水蓄能电站输水系统设计要点研究

为确保对抽水蓄能电站抽水、发电等功能正常运行,工程单位需要做好输水系统的设计工作,而进出水口与输水道则是其中的设计关键点.在进出水口设计阶段,设计人员需要结合现场地质情况、输水系统运行需求等综合选择出入水口结构型式,并做好出入水口宽度等参数的复核计算工作;在输水道设计阶段,设计人员需要针对钢筋混凝土衬砌与钢砌等不同结构对设计参数进行计算分析,并做好变幅比等参数的复核计算工作,确保所设计的输水系统满足使用需求.

某枢纽省水船闸输水系统水力学模型试验

某枢纽船闸所处航道沿线水资源匮乏,且船闸一次输水过程耗水量大,船闸需带省水功能。根据船闸最大工作水头及闸址地形条件,提出采用带1个省水池的短廊道集中输水系统布置方案。为解决省水船闸设计中的输水系统布置的水力学关键技术难题,通过采用130物理模型,对船闸非省水运行和省水运行时的输水系统水力特性、船舶(队)停泊条件进行了试验研究。结果表明:采用的输水系统布置合理可行,各项输水水力指标满足规范和设计要求。

犍为船闸335m库水位输水系统水力特性原型调试研究

输水系统是船闸的重要组成部分之一,为避免船闸水力学中模型缩尺效应的影响并保证犍为船闸在335 m库水位的安全运行,对其输水系统水力特性进行原型观测与调试。通过在船闸闸室、各阀门井(检修阀门井)、上(下)闸首人字门前后、上下游引航道等部位布置19个水位计测点,得出输水系统充泄水工况下的水力特性。结果表明:充水阀门以推荐tv=4 min启闭时,闸室内出现明显的超灌(泄)现象,双边充(泄)水惯性超高(降)分别为0.40、0.10 m,对船闸人字门及过闸船舶安全产生不利影响。通过对闸、阀门运行方式的优化,有效缓解了闸室超灌(泄)现象,双边充(泄)水惯性超高(降)分别降至0.15、0.10 m以下。提出适应335 m库水位的船闸运行方式,为船闸的安全运行和船舶高效通航提供保障。

某抽水蓄能电站输水系统水力过渡过程敏感性分析及参数优化

对某抽水蓄能电站开展了引水、尾水调压室布置方案的水力过渡过程计算进行分析,通过论证取消了尾水调压室,并研究了取消尾水调压室后的大波动、水力干扰及小波动过渡过程计算结果,并通过敏感性分析得出了水道糙率、调压室阻抗孔尺寸对本电站过渡过程主要控制性参数的影响规律,为工程布置推荐方案的最终确定提供了依据。