锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构对流态及结构安全的影响

针对锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构布置,通过水力模型试验和三维有限元结构分析,对其水力特性及结构安全影响进行深入研究和论证。研究结果表明,工程分层取水结构布置水流流态较稳定,作用在叠梁门上的最大正的冲击压强小于200 kPa,轴向拉应力最大值为5.861MPa,发生在纵撑部位。各部位的应力水平尚在正常范围内,均能通过局部加强配筋等措施解决,能够满足工程正常运行的要求。将叠梁门分层取水技术应用于电站进水口设计中,并提出改善水力特性和优化结构应力状态的措施和方向,使该技术得以在许多大、中型水电站中推广应用。

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水设施运行方式研究

鉴于糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的建设和运行管理缺乏经验,通过河道天然水温数据统计分析和水库水温分布结构预测,确定了糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的运行时段、运行水位、下泄水温的调控目标,并结合电站发电、防洪及航运等多目标水库运行要求,明确了进水口叠梁门分层取水运行方式,为电站投运后叠梁门多层取水提供了依据。

新型分层取水结构的研究与应用

为了满足灌溉水温、供水水质以及水库下游水生态发展的要求,目前一些大中型水利工程中逐步要求采取分层取水措施。通过对常用分层取水口结构优缺点的比较,设计了一种新型的分层取水口结构,具有结构简洁、控制设备简单、操作简便、工程造价低等特点。该新型分层取水结构以叠梁门分层取水口水工结构为基础进行体型优化,结合浮式取水口和机控斜卧式闸门控制设备特点创新设计出新型闸门——以半圆形连体闸门和串联闸门作为控制设备。经模型试验验证了应用该新型取水口的可行性,并在重庆玉滩水库重建工程中得以实际应用,取得了良好的经济和社会效益。目前,该新型分层取水结构能够在中型水利工程中的任意水位条件下取表温层水,下一步需要重点研究该取水结构在大型水利工程中的合理利用。

叠梁门电站进水口流场数值模拟研究

以JH水电站叠梁门进水口为例,以大型计算流体动力学软件Fluent为计算平台,采用κ-ε紊流数学模型,结合物理模型试验,对半圆型分层取水进水口不同叠梁门运行方式下的水流流速、流态和水头损失进行数值模拟研究。结果表明,半圆型叠梁门进水口与以往进水口体型设计有所不同,能够有效扩大进流范围,保证下泄水体进流平稳,门前无不良流态,闸墩处无不良漩涡;叠梁门门顶淹没水深不足时门后竖井内产生吸气漩涡;叠梁门上方最大门顶流速为2.53m/s,分布在门顶底部;拦污栅处最大流速在0.5 m/s左右;设置叠梁门后水头损失明显增加,能够满足工程需求,可有效实现分层取水。

花桥水库水温影响预测及分层取水方案探讨

本文以花桥水库为例,根据水温垂向分布,以温差较大的典型月份为例,从下游灌溉作物类型角度分析是否需要分层取水,并得出分层取水的各层取水口高程范围,为工程设计提供科学依据;结合工程布置,简要分析了分层取水后的发电尾水水温对下游水生态环境影响.

斜卧管式分层取水结构在临汾市小水库加固工程设计中的应用及思考

对斜卧管式分层取水结构作了简介,联系其在临汾市病险小水库工程中应用,结合典型工程,对斜卧管式分层取水结构的改造设计进行了探讨,并提出自已的观点。

糯扎渡水电站多层进水口下泄水温试验研究

糯扎渡水库为温度成层型水库,为减免下泄低温水对下游河流环境的负面影响,电站进水口拟采用多层进水口叠梁门方案。依据糯扎渡水库水温资料,试验模拟水库水温分布,在进水口按叠梁门方案运行条件下,量测下泄水温,分析下泄水温的变化规律。通过与传统的单层(底层)进水口下泄水温的对比,论证多层进水口控制下泄低温水的效果。研究成果对水电站多层进水口的设计具有重要的指导意义。

糯扎渡水电站多层进水口下泄水温三维数值模拟

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水叠梁门方案。为较好地模拟进水口前库区复杂的地形边界,采用σ坐标系,建立了糯扎渡水电站进水口分层取水下泄水温的三维数值模型,数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。在已知库区水库水温分布的条件下,对不同的叠梁门运行方式,数值模拟了典型水平年十二个月份的下泄水温。进水口叠梁门方案分层取水对提高下泄水温有较为明显的作用,下泄水温提高的幅度,不仅取决于叠梁门的高度,还取决于水库水温垂向分布。

糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水方案。结合糯扎渡水电站进水口两种取水方案(双层取水方案和多层取水叠梁门方案),采用k-ε紊流模型对不同形式进水口的水力学特性进行了三维数值模拟,在进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了分析和比较,从水力学方面论证了分层取水方案的可行性。数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。

不同类型取水口下泄水温试验研究

对于温度分层型水库,为了控制灌溉用水的温度以利于作物生长,工程中常采用叠梁门取水口、多层孔型取水口及浮式管型取水口等分层取水措施。目前,缺乏对不同类型取水口下泄水温规律的对比研究。本文依据某水库水温资料,通过试验直接模拟水库水温分布,在相同工况下,对比不同取水口下泄水温规律。试验结果表明,在相同工况下,叠梁门取水口下泄水温大于浮式管型及多层孔型取水口下泄水温。不同类型取水口下泄水温与淹没深度关系较大,与取水流量关系较小。本文研究成果为取水口的选取及运行管理提供理论依据。