侧式进 出水口顶板扩张角对拦污栅断面流速分布影响规律研究

抽水蓄能电站侧式进出水口双向过流,其顶板扩张角的大小将直接影响拦污栅断面流速分布是否均匀,甚至出现反向流速。抽水蓄能电站设计规范将3°~5°作为侧式进出水口顶板扩张角的推荐范围,其依据是矩形渐扩管阻力系数最小的扩张角度,但侧式进出水口体型较之复杂很多,因此有必要进一步探讨。本文以某侧式进出水口体型为研究对象,采用数值模拟方法,研究了11种角度的顶板扩张角对出流工况和进流工况拦污栅断面流速分布的影响。结果表明:在出流工况下,随着顶板扩张角的增大,中孔拦污栅断面的主流位置由居中部逐渐向底部降低,断面流速分布由上下基本对称趋于底部大上部小的上下不对称,当顶板扩张角较大时中孔拦污栅断面上部出现反向流速;随着顶板扩张角的增大,边孔拦污栅断面流速分布由基本均匀逐渐变为底部大上部小的不均匀分布;随着顶板扩张角的增大,中、边孔孔口流速不均匀系数均逐渐增大,但中孔拦污栅断面流速分布受顶板扩张角影响更大。在进流工况下,随着顶板扩张角的增大,中、边孔拦污栅断面流速分布及孔口流速不均匀系数均无明显影响。研究成果可为优化侧式进出水口设计提供指导。

大倾角拦污栅墩一次成型悬吊式滑模的研制

为解决老挝南公1水电站大倾角拦污栅墩混凝土快速施工的难题,对传统施工方案进行了改进,创新设计出一次成型悬吊式滑模系统。本系统采用钢筋一次性绑扎就位,滑模与栅槽轨道安装同步进行,取消栅槽二期混凝土浇筑,实现滑模一体成型。一次成型悬吊式滑模系统的成功施工,工期大为缩短、成本节约显著;浇筑的混凝土质量明显提高。可供大倾角结构混凝土工程施工参考。

水利水电工程单轨拦污清污系统及多功能清污机设计与应用

水利水电工程中的进水口单轨拦污清污系统,由于其轨道中心位置固定不变,产生了启闭机或清污机功能单一的问题,针对该问题,从拦污系统和清污系统两个方面进行了系统性研究,应用偏心原理,设计了带偏心结构的液压清污耙斗,建立了其重心位置方程式并给定了吊点的位置范围,使液压耙斗在开耙和闭耙时产生不同方向的偏心矩并加以利用,设计了拦污栅及导栅的参考结构,介绍了进水口单轨拦污清污系统及清污机的组成,结合工作过程,说明了拦污栅垂直布置工程中清污机启闭拦污栅和清污的过程及实现方法。理论和3个典型加设清污机改造工程实践表明,偏心矩、导栅和水流的共同作用,可使单轨清污机实现不同工况下的吊点偏移,在拦污栅垂直布置的工程中实现多种功能,通过荷重传感器等的保护作用,限定斜拉角度在10°以内,可保证不同工况下的作业安全,对工程设计或改造具有良好的借鉴意义。

闸站拦污栅栅条的流激振动特性与结构设计优化

拦污栅是闸站进水口的重要防护措施,在闸站的实际运行过程中栅条受水流的影响易诱发振动。为探究不同截面形式的拦污栅条在闸站实际运行过程中的适用性,采用有限元方法针对实际工程中常用的圆形截面、正方形截面和矩形截面的拦污栅栅条进行刚度校核和流激共振分析,详细对比了不同流速工况下3种截面形式的栅条最大挠度和许可挠度之间的差异,通过研究湿模态下不同截面形式的栅条在前六阶的自振频率,发现矩形截面栅条的拦污栅抗弯承载力优于其他两种截面形式的栅条,更适合于流速较大的大型闸站的实际运行。研究成果可为后续的拦污栅设计及结构优化提供参考。

拦污栅栅槽轨道一期直埋施工技术的研究与应用

永泰抽水蓄能电站下水库进/出水口拦污栅栅槽轨道埋件采用一期直埋施工技术,轨道埋件同一期结构混凝土同步上升。该工艺利用安装云车,取消了栅槽二期混凝土传统施工所需的施工排架搭设、拆除,一期混凝土凿毛,二期混凝土模板安拆及浇筑等施工工序,避免出现混凝土结合问题。同时具有加快施工进度、降低安全风险、减少施工成本等优点,在类似工程中具有较高的推广应用价值。

大型拦污栅结构液固耦合流激振动分析

以巴基斯坦真纳电站进水口拦污栅结构为对象,研究大型拦污栅结构流激振动及其影响因素。建立了拦污栅结构数值分析模型,以液固单元接触分析处理了液固耦合作用,分析了栅条作用、液固耦合、支撑约束及结构边界条件等因素对大型拦污栅结构动力特性的影响,给出了大型拦污栅避免栅体涡栅共振及栅条流激共振评判条件。结果表明:栅条作用与液固耦合对大型拦污栅结构动力特性的影响不容忽视,结构加固可能降低其动力安全性,而支撑约束及结构边界条件对拦污栅结构振动影响很小。该成果为该型拦污栅流激共振评判提供新依据,为相关技术标准修订提供参考。

抽水蓄能电站进/出水口拦污栅数值模拟

利用k-ε紊流数学模型对某抽水蓄能电站上水库盖板竖井式进 /出水口进行了数值模拟.针对有无拦污栅的情况,分析了拦污栅对进 /出水口流速分布和水头损失等的影响.就整个进 /出水口而言,不模拟拦污栅,其结果基本能反映进 /出水口的水力学特性.

拦污栅结构对进出水口水力特性影响试验研究

对于进出水口水力特性研究,尤其是物理模型试验,由于拦污栅栅条细、间隔近,模型模拟困难,因此一般不模拟拦污栅结构本身。为探究双向流动条件下拦污栅结构对进出水口水力特性的影响,本文建立了大尺度进出水口试验装置,开展模拟拦污栅结构(有栅)和不模拟拦污栅结构(无栅)的进出水口水力特性试验研究。结果表明:拦污栅结构使断面时均流速分布均匀化,出流工况有栅的流速不均匀系数比无栅的改善了7.1%,进流工况有栅的流速不均匀系数与无栅的基本相同;拦污栅结构对水流的扰动使流速脉动剧烈,紊动强度增大,出流工况和进流工况有栅的平均紊动强度比无栅的分别增大了49.0%和38.5%;拦污栅结构对进出水口流量分配基本无影响;拦污栅结构使进出水口水头损失有所增大,出流工况和进流工况有栅的进出水口水头损失系数比无栅的分别增大了6.3%和7.2%。有栅和无栅的进出水口水力指标,除紊动强度差别较大外,其余差别不大,因此研究进出水口水力特性时不模拟拦污栅结构的结果基本能反映进出水口的水力学特性。研究成果可为进出水口及拦污栅设计提供参考。

泵站拦污栅及其清污研究进展

泵站拦污栅虽然是辅助设施,但对保证水泵机组安全、稳定必不可少。阐述了泵站拦污栅在应用过程中出现的阻水、振动、锈蚀问题和清污方面的研究进展,分析了拦污栅的水头损失;根据水泵装置特性研究了拦污栅及其污物阻水对泵机组运行的影响。介绍了国内外清污机械的研究概况;对拦污栅的结构形式作了分析,提出了拱形结构拦污栅。拦污栅的结构、布置和安装都应充分考虑来流污物的特性等因素,还应利用新材料和新技术来提高拦污清污性能和自身的稳定耐久性能;清污方式应充分考虑排灌泵站的运行和管理特点。

邦朗电站进水口拦污栅振动试验研究

本文介绍了邦朗电站进水口拦污栅振动的研究方法和成果 ,通过测量栅条的激振力频率和结构自振频率 ,判断栅条发生共振的可能性 ,经过修改后的拦污栅结构可避免共振发生。

白山抽水蓄能电站拦污栅条振动研究

本文介绍了白山抽水蓄能电站进出水口拦污栅条振动的研究方法和成果,通过测量栅条的激振力频率和结构自振频率,判断栅条发生共振的可能性,对栅条疲劳进行了计算,并对栅条寿命作出了估算。

生态浮床及辅助技术治理汇丰河黑臭水体

采用生态浮床为核心,辅以微曝气复氧、纳污减污栅和人工介质等多项技术,对上海市汇丰河黑臭水体进行治理,工程取得了预期效果,水体透明度由原来的平均小于20 cm增加到平均50 cm以上,主要水质指标NH3-N、TP、CODMn的最大净化率平均分别达到了69.9%、80.7%和63.5%,河道生物多样性显著提高。

三门峡水库来污规律与清污技术探索研究综述

三门峡水库污物来源与组成、来污时间与污物量、污物在坝前水域的流态及分布等,有其自身特点与规律性。污物以韧性极强的芦苇根为主,极难切割及与栅体分离,其他水库成功应用的清污技术在该水库很难发挥作用。数十年来,经过建设、改造拦污栅及拦污浮排试验,应用清污机、液压抓斗、150t悬臂吊、25t塔吊、30t回转吊、机动清污船与坝前栈桥等设施、设备,并通过回转栅式清污、提栅导栅清污、拦污浮排清污、齿耙式回转清污、液压抓斗清污、导排清污、机械与人工打捞清污等技术试验和探索,三门峡水库清污措施更加高效和实用,整体清污工作取得良好的效果。

考虑拦污栅-坝体相互作用的混凝土重力坝抗震安全性分析

对考虑拦污栅-坝体的动力相互作用的弹性连接和刚性连接的拦污栅-坝体以及不作耦联分析的拦污栅-坝体这三种不同模型结构形式的动力特性和动力响应进行了比较分析。研究发现,拦污栅的不同模型结构形式对大坝的抗震安全性分析有重要影响,考虑拦污栅-坝体的动力相互作用后,坝体损伤开裂的程度明显加大,坝顶的水平位移响应也明显提高。按《规范》规定的对拦污栅和坝体不作耦联分析的抗震计算方法,所得结果对坝体是偏于不安全的,而如考虑拦污栅-坝体之间的弹性连接,所得结果则是偏于安全的。

水电站拦污栅框架-进水口动力特性研究

基于ABAQUS和ANSYS平台,以某水电站⑤号机进水口坝段为例,建立了拦污栅框架的独立模型和"拦污栅框架-进水口"耦联动力分析模型,对进水口及拦污栅框架的动力特性进行了分析,总结了主振型规律,并与耦联结构的自振频率进行比较,评价了不同力学模型的选取对结果的影响,分析了不同的边界条件对拦污栅框架自振特性的影响,讨论了动水压力附加质量对结构自振特性的影响。研究成果可为工程设计提供理论依据。

拦污栅结构中单根栅条振动特性研究

目前设计中,对拦污栅的共振分析设计标准是对单根栅条而言的,采用的是Levin公式,但是由于其中没有考虑周围栅条的影响而存在一些问题。单根栅条频率的计算应该考虑整个栅叶的影响,为此通过把周围栅条的振动自由度凝聚到目标栅条上,推导出单根栅条在整体栅叶影响下频率求解的广义特征方程,并推得单根栅条的真实频率,从而说明了整扇栅叶振动影响单根构件的机理,在此基础上提出了一个Levin修正公式。

水电站拦污栅振动特性和抗振设计研究

根据对国内外水电站进水口拦污栅破坏的成因分析,着重分析了动水作用力条件下拦污栅结构的水力特性,包括栅条几何特性、流速、脉动压力等参数变化对脱体旋涡频率、振动横向力的影响,指出斯特劳哈尔数Sr的合理取值范围;还讨论了避免拦污栅发生共振的抗振设计方法。

提高抽蓄电站进/出水口过栅流速均匀性的数值模拟研究

为提高抽水蓄能电站进/出水口过栅流速均匀性,采用标准κ-ε紊流模型,对不同方案下的蛟河抽水蓄能电站进/出水口过栅水流流态进行了数值模拟。结果表明,在进/出水口其他尺寸符合常规的条件下,减少分流墩厚度(最小厚度取决于结构安全需求)可明显提高过栅流速均匀性。

抽水蓄能电站拦污栅栅叶体型优化研究

抽水蓄能电站拦污栅的运行条件比常规水电站要恶劣得多,拦污栅破坏的机率也更高,研究不同体型栅叶的振动响应规律对拦污栅体型设计和拦污栅的安全运行具有十分重要的意义。本文在Nguyen等人研究成果的基础上,实验研究了长宽比为8的不同形状前后缘栅叶的振动响应特性,研究表明栅叶前后缘形状是影响栅叶振动强弱的主要因素,大倒角栅叶(接近流线型栅叶)既有较好的振动响应特性,又有很好的局部阻力特性,因此在拦污栅体型设计中应优先采用。

鲁地拉水电站拦污栅结构动力计算与优化分析

建立了鲁地拉水电站拦污栅结构模型,基于三维动力有限元法对其进行抗震分析,计算得到结构的8阶自振特性,采用振型分解反应谱法以及动静结合的方法对结构进行动力分析,对模型的优化方案进行了对比分析并提出了合理化建议。