向家坝水电站泄洪雾化及其影响分析

向家坝水电站泄洪消能具有高水头、大单宽的特点,泄洪时可能存在一定的雾化现象,而其下游紧邻居民生活区和大型企业生产区,对环境湿度要求严格。向家坝水电站结合自身泄洪消能特点,采用了高低坎双层多股淹没射流的新型消能工,成功解决了雾化对下游环境湿度的影响。介绍了向家坝水电站泄洪消能建筑物的体形,并根据向家坝水电站泄洪原型观测资料和水富县城气象站环境湿度监测成果,分析了其泄洪雾化范围及对水富县城湿度的影响,结果表明向家坝水电站泄洪未改变下游环境湿度。

一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法及试验验证

针对抽水蓄能电站侧式进/出水口扩散段分流墩的布置,根据NB/T 10072—2018《抽水蓄能电站设计规范》的建议值,一般采用分流墩在扩散段起始端的宽度比来设计分流墩间距。但在实际中经常发现,各孔流道分流并不均匀,特别是在扩散出流工况,难以满足设计要求。提出了一种确定侧式进/出水口分流墩间距的方法,采用各孔流道控制断面面积比确定分流墩间距。多个模型试验结果表明,相较于扩散段起始端的宽度比法,采用控制断面面积比的方法确定的分流墩间距更合理,能使各孔流道分流更均匀,利于减小进出水口的水头损失和确保拦污栅的安全运行。

抽水蓄能电站侧式进/出水口分流特性研究

以琼中抽水蓄能电站为例,通过进/出水口水力学模型试验,研究分析了分流隔墩的布置形式对侧式进/出水口各流道分流特性的影响。研究成果表明:对于三隔墩四流道的侧式进/出水口,为改善进/出水口内流道的分流均匀性,边隔墩宜移至起始扩散断面处且宜适当调整边隔墩与中隔墩在起始扩散断面处的间距分配比例;在试验范围内宜将中隔墩前移,增大墩头与起始扩散断面之间的距离。

双层多股水平射流新型消能工安全运行方式研究

依托向家坝水电站,通过1∶100水工整体模型试验,对双层多股水平射流新型消能工不同闸门开启方式下的水力特性和闸门调度方式进行研究,并结合减小振动要求,对闸门运行方式进行优化研究。成果显示,双层多股水平射流消能工,闸门开启方式多样,平面流态复杂,单层单独运行多数开启方式消力池均存在流态不稳定的水位区间,对闸门调度要求高。闸门对称均匀开启,优先启用表孔泄流,小流量、多孔口、中孔与表孔联合泄流,中孔和表孔均衡泄流以及双池均衡泄流,不仅可确保泄洪安全,还可控制泄洪引发的场地振动。

某工程泄洪建筑物补气系统数值模拟

为分析泄洪建筑物中补气系统的通气规律,采用VOF模型及Mixture模型对泄洪建筑物通气进行了三维数值模拟计算,并用龙滩水电站表孔泄洪时的原型观测资料验证了两种模型的模拟效果。结果表明,Mixture模型在模拟掺气设施掺气和通气问题时的模拟精度比VOF模型更好。对某工程泄洪建筑物通气数值模拟计算表明,对于泄洪洞而言,若不设置额外的补气洞时,由于通风井进气量不足,会导致该洞明流段流态恶化,水气大量混掺。设置补气洞后,流态正常,泄洪系统的进气量基本与流量相当。此外,由于洞顶余幅的问题,泄洪系统在校核流量情况下的通气量反而较设计工况小。研究结果可供类似工程参考。