杭州三堡排涝泵站上游河道冲刷计算与分析

杭州三堡排涝泵站是国内规模最大排涝泵站之一,工程充分利用京杭运河作为排水通道,实现已有资源的有效利用,但必须处理好排涝与航道安全两者的关系。通过建立泵站上游河道水流数学模型,计算上游代表水位站点拱宸桥水位在1.6~3.6 m,泵站排涝流量为50~200 m3/s间的各种工况条件下的流速情况,建立了拱宸桥水位、排涝流量与河道沿程典型断面近底层流速关系,并对主要河段河床质取样进行颗分试验,分析河道典型断面河床冲刷情况。通过计算分析认为在已有河道条件下,水深是影响河床冲刷与否的关键性因素,因此需要按不同水深控制泵站排涝流量,以保证河床稳定和河岸安全。

杭州三堡排涝工程泵站上部建筑结构设计

杭州三堡排涝工程属大型水利枢纽工程,泵站上部建筑主体结构采用钢框架-支撑结构体系,屋盖采用铝镁锰合金金属屋面。本工程上部建筑根据地下建筑的设缝要求形成四个独立结构单元,其中左、右两结构单元属特别不规则多层建筑,设计借鉴超限高层的相关要求,采用两种结构计算程序对结构整体进行多遇地震分解反应谱法、弹性时程分析补充计算以及罕遇地震下弹塑性分析;对关键部分采取针对性的加强措施,达到了结构抗震性能化设计的预期目标;对于结构中可能出现的薄弱部位采取构件拆除法进行防连续倒塌设计。

排涝泵站轴流泵进、出水流道的数值模拟

针对杭州三堡排涝泵站的轴流泵装置,选取两种典型的进、出水流道设计方案(斜20°和斜30°方案),在设计流量工况下对整个轴流泵装置进行了非定常数值模拟,通过比较内部流态和水力损失确定了最佳方案,并在非设计流量工况下对最佳方案进行非定常数值模拟分析。结果表明,在设计流量工况下,与斜20°方案相比,斜30°方案中水泵的内部流态更好且水力损失更小,为最佳方案;对于斜30°方案,在大于和小于设计流量的工况下,轴流泵的出水流道水力损失均大于设计流量工况下的,且偏小流量工况下的水力损失最大。