叠梁门分层取水水力特性试验研究

采用分层取水是解决电站引起的下泄水温问题的有效手段,而叠梁门取水高程则是影响分层取水效果的关键因素,取决于进水闸室的水力特性。以新疆噶尔河流域库尔干水利枢纽工程为例,通过大比尺物理模型试验,研究了叠梁门分层取水水力特性,分析了进水口流速、水头损失及漩涡流态等特征,进而确定了取水高程的最优取值。结果表明,拦污栅断面流速分布以叠梁门顶高程为分界分别表现为上小下大、上大下小的分布规律;受叠梁门门库底板高程影响,分层取水过程中水头损失随取水高程的改变而明显不同;进水口结构体型对进水口系统水力特性的影响程度明显大于叠梁门取水水头影响。

抽水蓄能电站侧式进出水口四流道布置体型试验研究

针对抽水蓄能电站中广泛采用的四流道进出水口体型,进行水力特性试验研究。结果表明,在进水口收缩段末端处,分流中墩的后撤距离宜取边墩间距的0.8~1.1倍,而边墩间距宜取收缩段末端宽度的0.4~0.5倍,此时进水口正反向流动水力学指标同时满足设计规范要求。进水口前漩涡流态主要与雷诺数Re有关,当Re<4.5×107时,防涡梁上部不会出现有害漩涡;当Re=7.4×107时,会出现4类非挟气贯通性漩涡;当Re=1.0×108时,会出现6类贯通性吸气漩涡。进水口水头损失试验会受到水流黏滞性影响,为保证水流处于阻力平方区,模型雷诺数一般应大于3×104。上述成果可为类似工程的设计与研究提供参考。

某重力坝工程泄洪排沙底孔的运行方式研究

某重力坝工程最大坝高67 m,其泄水建筑物由4个溢流表孔与2个泄洪排沙底孔组成,采用底流消能方式,因水库泥沙问题较为突出,设计方面制订了优先开启底孔进行泄洪排沙的运行方式。整体水工模型试验发现,当宣泄中小洪水底孔全开运行时,由于入池Fr数小,且下游水位低,导致底孔消力池消能效果欠佳,护坦下游河床冲刷严重,为此对泄水建筑物的运行方式进行了调整,采用底孔闸门半开运行并启用表孔参与泄洪的运行方式。水工模型试验结果表明,泄洪底孔采用半开方式能显著提高消力池消能效果并减轻下游冲刷,是适合于本工程的泄洪排沙运行方式。

初期弃流后板房屋面雨水污染物质量浓度衰减规律

为研究初期雨水弃流后不同降雨重现期条件下屋面雨水的污染物质量浓度变化规律,以板房屋面为例,采用3 mm的初期雨水弃流深度,基于暴雨径流管理模型(SWMM),构建了板房屋面径流模型,在采用雨水收集箱中污染物质量浓度实测值对模型验证后,模拟分析了不同降雨重现期板房屋面雨水的污染物质量浓度衰减规律。结果表明:雨水收集箱中污染物质量浓度衰减过程可分为骤降段、过渡段和稳定段3个阶段;衰减曲线符合一阶衰减指数函数分布,决定系数超过0.93;对于同一种污染物,雨水收集箱中污染物稳定质量浓度随降雨重现期增大而减小。