CFD在导流洞改建尾水洞内明满流过渡过程模拟中的应用

导流洞改建尾水洞抬高了尾水洞出口底部高程,对于尾水位变幅较大的电站,其下游尾水位可能会接近于尾水洞洞顶,在此尾水位下水力过渡过程中尾水洞内易出现明满流交替现象,影响尾水洞正常稳定运行。文章结合工程实例,利用CFD软件对此水力现象进行了数值模拟,采集过渡过程中调压室内水位波动,并与实例电站水力模型试验成果对比,验证了数值模拟的可靠性。研究还进一步表明:调压室底板结构强度设计的控制工况可能是尾水洞内出现明满流的运行工况;设置通气孔可以减缓明满流的危害且通气孔的尺寸也并非越大越好。

透水衬砌对乌东德水电站尾水洞Ⅳ类围岩的影响研究

为给乌东德水电站尾水洞Ⅳ类围岩洞段选取适当的地下洞室衬砌形式,分析了该洞段围岩的岩石矿物组成、物理力学性质、结构面性状、岩体完整性及透水性等岩体特性,从地下水对围岩的软化作用和围岩渗透破坏方面评价了透水衬砌对围岩的影响。结果表明:Ⅳ类围岩洞段总体具有不易被地下水软化的特点,地下水对围岩稳定影响小,采用透水衬砌不会产生渗透破坏。研究成果可为尾水洞衬砌设计提供参考。

双机共变顶高尾水洞系统水力干扰分析

采用有压管道特征线法、跟踪明满流分界点的明渠改进狭缝法和状态方程数值计算的联合算法,结合相应的边界条件,研究变顶高尾水洞方案的水力干扰问题,并与尾水调压室方案进行了比较分析,结果表明:变顶高尾水洞方案水力干扰对运行机组稳定性和调节品质的影响较尾水调压室方案小,此水力特性为变顶高尾水洞的应用提供了可靠的比选依据.

变顶高尾水洞水电站机组运行稳定性研究

本文在水轮机调节系统基本方程的基础上 ,引入了变顶高尾水洞明满分界面处水体来回运动的连续性方程。利用MATLAB中的仿真计算软件 ,研究分析了变顶高尾水洞水电站机组运行的稳定性 ,为变顶高尾水洞技术的推广应用 。

导流洞改作发电尾水洞过渡过程中明满流的数学模型

本文在总结前人研究成果的基础上，系统地考虑了导流洞改作发电尾水洞内明满流特有的初始状态和边界条件的影响，对洞内截留空气和进、排气过程作了精心处理，应用有压不恒定流基本方程和理想气体状态方程建立了数学模型；通过大量计算与水力学模型试验对比，表明该数学模型是合理的，为类似工程设计提供了理论依据，具有实际的参考价值．

导流洞改作水电站尾水洞过渡过程明满流机理

阐述导流洞改作水电站尾水洞的特点及过渡过程中明满流的转换过程；总结前人研究成果并超越常规计算假定约束，考虑这类明满流特有的初始状态和边界条件的影响，对洞内截留空气和进、排气过程作了分析和处理，建立了数学模型．通过大量计算与多种工况的水力模型试验对比，分析明满流引起较大正、负压力的原因，重点阐述明满流现象形成机理。

水电站无压尾水洞引风热湿交换特性的现场测试

对映秀湾水电站无压尾水洞引风过程中的室外空气温湿度、尾水洞出口空气温湿度、尾水进出口温度、引风量等参数进行了测试。测试结果表明,夏季运行时无压尾水洞对引入空气有良好的降温除湿效果;在无压尾水洞足够长的条件下,尾水洞末端引风参数主要受尾水温度的影响,而受室外空气参数的影响很小,尾水洞出口空气接近对应尾水温度的饱和状态。

采用CFD方法探讨尾水洞通气系统的作用机理

为了减小过渡过程中尾水洞负压,工程中常在洞顶设置通气系统[1],但通气系统减压效果如何、对尾水洞流态的影响以及通气风速的确定至今研究较少。对某水电站有、无通气系统两种体型,采用CFD方法进行数值模拟,探讨尾水洞通气系统的作用机理,为尾水洞通气系统布置、优化提供设计依据。

水电站无压尾水洞引风热湿交换的预测模型

在水-空气热湿交换理论基础上,通过分析无压尾水洞引风热湿交换过程的特点,建立了无压尾水洞内空气与尾水、空气与洞壁之间的热湿交换集总参数模型,得出了无压尾水洞内沿程空气参数的解析解,并应用模型试验与现场测试对预测模型进行了验证。同时应用该模型对无压尾水洞引风参数进行了预测分析。这些结果为水电站无压尾水洞引风系统的应用提供了理论基础与设计依据。

山东文登抽水蓄能电站尾水洞段地下水连通性的环境同位素和水化学研究

基于对分布于山东省文登地区黑豹泉地下水子系统(Ⅰ2)及其相邻的六度寺沟地下水子系统(Ⅰ1)和苇夼沟地下水系统(Ⅱ)内的11个水样品的3H(D,氘)、2H(T,氚)、18O同位素和水化学成分的分析结果,对文登抽水蓄能电站尾水洞段地下水的连同性进行了研究。研究结果表明,黑豹泉地下水子系统(Ⅰ2)及其相邻的六度寺沟地下水子系统(Ⅰ1)和苇夼沟地下水系统(Ⅱ)内的地下水特征在环境同位素和化学成分方面都具有明显的差异,具有各自的补、径、排条件。尤其是在黑豹泉地下水子系统(Ⅰ2)内,以F12断层为边界,其南部和北部两个区域的地下水的特征,不具有相似性,故二者之间的水力联系不密切,表明F12断层为阻水断层。同时,利用数值方法和泉域水均衡方法结果表明探洞的开挖对该区的地下水位变化的影响不太大。但是由于该区是一个四周由隔水边界组成的相对封闭体系,除大气降水外无其他固定的汇水源头。因此,在长时间内,不采取任何措施的情况下,水位将会继续下降。

三峡地下电站尾水洞槽挖洞间岩墩稳定性分析

三峡地下电站尾水洞出口段槽挖洞间岩墩具高陡单薄、多面临空及顺坡向中缓倾角裂隙较为发育的不利边界条件。根据尾水洞出口段正面坡开挖揭露地质条件,分析了槽挖前后边坡与岩礅的稳定条件及变形机理,采用GeneralBlock三维块体程序确定关键块体并进行稳定性分析,提出了岩墩稳定控制的工程措施建议,为岩墩的支护设计与施工开挖提供了理论根据。

水电站无压尾水洞引风过程热工计算方法

在水电站无压尾水洞引风热湿交换过程简化模型基础上,提出了无压尾水洞引风有效作用长度的概念,建立了热湿交换过程的热工计算方法,包括引风沿程空气参数、引风热湿交换量及引风有效作用长度等热工参数的计算,并利用现场测试数据对该方法进行了验证。应用该方法对映秀湾水电站无压尾水洞引风系统连续6d运行的热工参数进行了计算与分析,得到了其变化规律。

水电站无压尾水洞引风过程的热湿交换特性

在无压尾水洞引风过程的准三维数学模型基础上，对在不同岩层热参数、引风风速及尾水温度条件下的全年引风特性进行了模拟计算，分析了各因素对无压尾水洞引风热湿交换特性的影响。结果表明：在无压尾水洞引风过程中，空气与尾水表面的热湿交换占主导作用，其热湿交换量占总量的80％～90％，洞体岩层的长期热累积效应对引风特性的影响很小；引风参数沿流动方向近似以指数规律逐渐接近对应尾水温度的饱和状态，且空气参数变化周期为1年。

水布垭水电站尾水洞软岩成洞研究

水布垭水电站尾水洞穿越的地层均为软岩岩层,成洞条件差。为了保证尾水洞施工安全以及长期安全运行,对尾水洞软岩成洞的关键技术问题进行了研究。通过多种方法有限元数值分析,选择受力条件好的断面型式和合适的洞轴线间距,并制定了详细的初期支护参数和施工措施,解决了水布垭地下电站尾水洞软岩成洞关键技术问题,在洞间岩柱薄、围岩条件极差的情况下,安全、顺利地建成了大型尾水洞群。

水电站无压尾水洞引风热湿交换过程的理论研究与应用

在水-空气热湿交换理论的基础上,采用集总参数法建立了无压尾水洞引风过程空气与尾水及洞壁面之间进行热湿交换的准三维数值模型及其简化模型。理论计算与试验测试结果表明二者吻合较好,数值模型与简化模型具有很好的吻合性。应用理论研究成果对瀑布沟水电站无压尾水洞引风系统在不同运行工况下的全年引风热湿交换特性进行了计算与分析。

拉西瓦水电站尾水洞混凝土拆模时间研究

拉西瓦水电站两条大洞径的尾水洞,采用先底拱、后边顶拱的混凝土浇筑方式。为确保施工质量,控制混凝土衬砌单循环时间,加快施工进度,对边顶拱钢模台车拆模时间进行了计算和研究。经综合考虑,确定拆模时间为8h,经现场拆模实践证明,拆模后的混凝土表面无裂缝和拉裂痕迹。

无压尾水洞引风喷淋串联空气处理系统特性研究

为突破尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,拓展其应用范围,提出采用低温尾水对无压尾水洞引风进行喷淋的串联空气处理系统,建立了顺流与逆流式喷淋系统的数学模型并得出模型的解析解,分析了引风量、喷水系数、喷水压力及喷淋装置位置对串联系统运行特性的影响。研究结果表明,在无压尾水洞引风喷淋串联系统中,采用无压尾水洞优先处理模式及增加喷水系数有利于提高串联系统的空气热湿处理效果,而引风量及喷水压力对串联系统的运行特性影响较小。

大朝山尾水洞出口1号、2号岩埂拆除爆破方案设计

大朝山水电站 1号、2号尾水出口岩埂爆破关系到电站能否如期发电的问题 ,通过方案比较 ,认为围堰内充水爆破方案有利于闸门的安全 ,爆破水击波可设置气泡帷幕进行削减。文章详细介绍了爆破方案的设计 ,通过爆破方案的实施 ,爆破取得了成功 。

受控条件下无压尾水洞引风技术探讨

针对水电工程中尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,提出了受控条件下无压尾水洞引风技术,即采用低温尾水对无压尾水洞处理后的空气进行二次喷淋处理,以实现对引风参数的控制。工程应用表明:在无压尾水洞长度有限的水电工程中,应用该技术可有效突破尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,拓展其应用范围,实现对具有无压尾水洞的水电站通风空调系统的"无冷机"运行。

水电站无压尾水洞引风有效作用长度

为研究无压尾水洞对引入空气的热湿处理能力,在尾水洞引风热湿交换过程简化模型基础上,建立了基于全热交换效率的引风有效作用长度计算模型,分析了尾水洞断面尺寸、引风入口参数、尾水温度、尾水及空气流速等因素对引风有效作用长度的影响,得出了无压尾水洞引风有效作用长度的变化规律。研究结果表明:尾水洞宽度、入口空气参数及尾水流速对引风有效作用长度的影响较大,而尾水温度对其影响较小。