引水式电站压力钢管爆裂洪水对厂区影响研究

为研究引水式电站压力钢管发生爆管事故后对厂区建筑物的影响,采用重力相似准则设计了大沫水电站压力钢管爆裂影响区域物理模型,对钢管爆裂事故影响情况开展了系统试验,比较了压力管道局部破裂和完全破裂后爆管水流运动过程的差异,研究了管道完全破裂后不同响应时间和前池水量下爆管水流的水力参数特征。结果表明,压力管道局部破裂与完全破裂时水流流态存在明显差异,对下游建筑物淹没过程和冲击荷载也明显不同。局部破裂时水流沿环向缺口喷出并形成大量散裂水滴覆盖厂房和水处理室,并未对建筑物产生明显冲击荷载;完全破裂后爆管水流直冲下游建筑物,并沿建筑物墙面爬升到较大高度,对建筑物底部产生较大冲击荷载。爆管水流对房屋的最大淹没深度和最大冲击荷载与爆管发生后前池通过压力钢管泄露水量密切相关。爆管事故发生后,缩短响应时间(尽快关闭钢管进口事故闸门),可有效降低各建筑物被淹没的时间。研究结果可为制定引水式水电站压力钢管爆裂事故应急抢修预案提供参考。

引水式水电站进水口水沙运动特性试验研究

为探究引水式水电站进水口的水沙运动特性,以某大型引水式水电站为例开展模型试验研究,分析了纵断面流速分布和河床泥沙冲淤分布,重点对比了不同工况下口门断面的流速分布情况。结果表明,来流量较小时,河道内横向流速分布较均匀,距离进水口越远的纵断面纵向流速下降速度越快,来流量较大时则相反;来流量越小,口门断面水流流速分布越均匀相似;水位越低,口门断面流速峰值位置越靠近下游;拦沙坎前泥沙淤积位置与口门断面流速峰值位置一致,越过拦沙坎的泥沙会被水流挟带至进水口上游侧平台前;在实际工程中,河道地形会对进水口区域水沙运动过程产生较大的影响。本研究成果可为类似工程规划设计提供参考。

基于智能控制技术的引水式水电站运行优化

本文针对引水式水电站运行优化问题,提出了一种基于智能控制技术的解决方案。该方案利用现代通信技术和自动化控制技术,实现了对电站泄洪闸门和排沙闸门的远程操控,从而达到无人值守大坝的目的。同时,通过建立电站间数据共享机制和协同调度策略,可以显著提高流域内多电站的综合效益。本文首先分析了引水式水电站的运行特点和优化需求,然后详细阐述了智能控制系统的整体架构和关键技术,并通过仿真实验验证了所提出方案的可行性和有效性。研究表明,该智能控制方案能够实现引水式水电站的优化运行,减少人工值守,提高电站的安全性、可靠性和经济性。

引水式水电站生态下泄改造对机组发电运行的影响

牛头山水电站于2020年完成生态下泄设施改造。电站在近年的发电运行过程中,发现生态下泄导致的电量损失超过设计值、机组运行特性有所劣化、生态下泄设备可靠性不足等问题,为此,提出通过减少下泄流量核定值、新建生态机组、优化机组运行方式、提高设备可靠性等方案,以降低生态下泄对电站发电运行的不利影响。

引水式电站总装机主轴电蚀维修措施分析

为解决引水式电站在实际生产期间所面临的稳定性问题,提升发电机主轴运行平稳性,以黎山联发水电站为研究对象,对引水式电站总装机主轴电蚀的情况分析、维修与防控进行了探讨。综合应用文献分析、案例分析的方式,围绕黎山联发水电站运行期间发生的某一机组主轴电蚀故障,对机组主轴电蚀故障的诊断与处理要点进行总结。经过及时处理,确保了故障机组在后续生产阶段顺利度过,实际所产生的经济效益、社会效益均达到了较好水平。

径流引水式小水电生态-发电协同优化模型及应用

以湟水河流域的湟乐水电站为例,基于自然水流范式计算河道内适宜生态流量和生态基流,以生态流量为主要约束建立径流引水式小水电生态-发电协同优化模型,利用NSGA-Ⅱ算法得到引水发电流量的Pareto解,研究成果对指导径流引水式小水电的生态调度和运行管理具有重要指导价值。结果表明:滑动t检验法诊断西宁水文站年径流量时间序列的突变点是2000年,经还原后得到1956—2000年多年平均天然径流量为41.3 m^(3)/s;适宜生态流量在年内枯水期、平水期和丰水期展布的同期比分别是0.60、0.41和0.42,达到了“极好”标准;以传统Tennant法“一般”标准确定的非汛期生态基流为4.13 m^(3)/s、汛期生态基流为12.4 m^(3)/s;采用生态-发电协同优化模型计算多年平均来水条件下湟乐水电站的年发电量为634.29×10^(4)kW·h,枢纽下泄流量均满足减水河段生态流量需求;多年来水条件下湟乐水电站等效减排6 323.9 t CO_(2),电站的减排生态效益为188.45×10^(4)元,发电经济效益为134.47×10^(4)元。

引水式小水电梯级开发环境影响的生态足迹分析

引水式小水电(SHP)梯级开发提供了新能源和社会经济效益,但不可避免地造成环境干扰和破坏。以往关于梯级引水小水电累积效应的研究很少采用定量分析方法进行讨论。文章提出了生态足迹分析方法来评估梯级分流小水电对某地区一条小型河流环境的正面和负面影响。积极影响被定义为生态供应足迹(ESF),指用小水电取代木材进行植被保护。负面影响定义为生态损失足迹(ELF),包括鱼类和净初级生产力损失、植被破坏和土壤侵蚀。随着引水式水电站数量的增加(n>4),ELF和ESF之间的差异显著增大,表明梯级引水式水电站的不利影响在研究区域内累积。与植被破坏和土壤侵蚀相比,鱼类和净生产力的累积损失是最重要的不利影响,需要引起更多的关注。

辽宁省农村梯级引水式电站生态环境影响综合评估分析

为提高农村引水式电站生态环境影响综合评估的客观性,针对传统EF理论评估局限性较大,文章引入改进的EF理论,并以辽宁本溪地区农村梯级引水式电站为具体实例,对比分析改进前后生态环境影响综合评估结果的客观性。结果表明:相比于改进前,改进方法后铁岭地区梯级引水式电子生态承载力均值可增加25.3%。研究成果对于引水式电站生态环境影响综合评估方法具有重要参考价值。

火山影响区高水头引水式水电站勘察关键技术

1研究背景厄瓜多尔辛克雷水电站(CCS)总装机1500MW,总投资23亿美元,年发电量88亿kWh,是目前世界上总装机最大的冲击式水电站,也是中国企业海外承建的最大EPC总承包水电工程。

有“龙头水库”的河流引水式梯级开发的水温累积影响

河流引水式梯级开发对水温造成了累积影响,为研究引水式梯级开发对水温的累积影响,采用垂向一维水温模型、增温率法预测各梯级水库的水温分布。通过对预测结果进行分析,得到引水式梯级开发水温累积影响的3个表现形式:1)"龙头水库"运行改变下游河道的水温分布规律,使春季升温推迟,秋季降温推迟,造成了水温延迟现象,由于水电梯级开发,这种延迟现象通过各梯级电站的引水隧洞传递到下游,导致下游梯级电站的延迟现象更加明显;2)厂址处水温与天然情况水温相比趋于平坦化,梯级开发后,从梯级一至梯级五平坦化现象变得更加明显;3)河流水温沿程变化幅度减小。研究结果可为河流水电梯级规划环境影响评价提供科学依据。

设置并联调压室的长引水式水电站稳定性分析

为保证水电站机组的稳定运行和供电质量,对设置并联调压室的长引水式水电站建立了准确的数学模型,以全面模拟水力-机械系统的动态特性,开展系统的小波动稳定性分析;基于压力管道内水体刚性模型和弹性模型,分别建立了描述水力-机械系统动态特性的分析模型,综合频域和时域分析,研究了不同的输水系统布置形式和压力管道内水体采用不同阶数弹性模型对系统稳定性分析的影响。算例分析表明,考虑到传统刚性模型的应用局限性,长引水式水电站压力管道内水体应采用三阶或三阶以上的弹性模型,以全面揭示系统的振动特性和稳定性能。

梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响

为研究梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响,对云南景谷河3座梯级电站影响下河流底栖动物的群落结构进行了调查研究。研究结果表明:水电站的修建显著改变了河流的流速及水深;减水段和混合段水体底栖动物的物种丰度和多样性指数存在一定差异;不同级电站混合段底栖动物密度和生物量均高于减水段;功能摄食类群上混合段的滤食者、撕食者和捕食者相对丰度均显著高于减水段;丰度/生物量比较曲线表明,相对于混合段,水电站影响下减水段底栖动物群落受到了一定程度的干扰。故修建梯级小水电站时,应关注其对底栖动物的群落结构的影响。

引水式小水电对重庆东河大型底栖动物多样性的影响

为研究引水式小水电对山区河流底栖动物群落结构及多样性的影响,2011年6月对重庆东河白里电站和红花电站库尾上游河段、库区河段、引水坝下减水河段、电站出水口上游河段、电站出水口下游河段的底栖动物进行调查。调查共采集到大型底栖动物43种,隶属3门4纲30科。结果表明:各河段底栖动物群落结构差异不大,蜉蝣目、毛翅目昆虫为优势类群,各河段水质并无明显差异;库区河段受泥沙淤积影响,降低了生境多样性和异质性,底栖动物密度、生物量和多样性指数显著低于电站出水口下游河段;坝下河段流量减少,生境适宜性降低,底栖动物密度、生物量和多样性明显降低。

引水式电站并列运行机组的MATLAB仿真模型

为了研究高水头引水式水电站机组之间的水力干扰问题,采用MATLAB下的SIMULINK作为仿真工具,建立共用有压引水管道、调压井、压力主管的两台高水头引水式水轮机调节系统小波动时的仿真模型,对于大波动时水轮机特性的非线性问题,给出了水轮机传递系数仿真模型的建立方法,结合两方面模型,建立了整个调节系统在大波动时的仿真模型,并引入实际电站的参数,对甩负荷过渡过程进行了仿真计算和分析.

黑河干流引水式水电站生态流量计算

祁连山区水电站建设改变了下游河道的水文条件,枯水期减水河段出现断流,河流自净能力减弱,河道污染加剧,为了恢复祁连山区水生生物的生态环境,运用改进的Tennant法评价标准对年内展布法、改进年内展布法、逐月最小生态流量、NGPRP法4种常用的生态流量计算方法进行合理性检验,选用评价结果较好的NGPRP法与改进年内展布法,计算了莺落峡站各月最小生态流量,在此基础上,结合水文比拟法计算了黑河干流7座引水式电站各月最小生态流量。黑河干流各水电站最小生态流量各月均值为8.43~83.99 m^(3)/s,呈现先增大后减小的变化趋势,从1月开始逐渐增大,7月达到最大值,8—12月最小生态流量持续减小。

新疆引水式水电站冬季运行防治冰害的技术措施

分析讨论了新疆引水式水电站在冬季运行中冰、冰冻造成的危害及其产生的原因,提出了解决冰冻危害的技术措施。

新疆引水式水电站输排冰的试验研究

输排冰运行是引水式水电站冬季运行的主要方式之一，顺利有效地输排冰是清除冰害，保证水电站冬季安全运行的首要问题。新疆地区建有大批引水式水电站，由于该地区气候特点，大都采用输排冰运行方式，为此近年进行了大量压力前池输排冰结构布置型式的试验研究工作，通过系列模型试验得出输排冰运行条件，给出了反映输排冰效果的无量纲参数冰水比Ｋ值最大时不同排冰形式的优化布置方案，为引水式水电站输排冰设计提供了参考依据。

引水式电站减水河段最小生态需水量模型研究

为了保护引水式水电站大坝与厂房之间减水河段的生态环境,需要确定河道最小生态需水量,以反映河道特征的差异。以湖南省一些典型引水式水电站下游减水河段为例,应用改进的湿周法计算了河道最小生态需水量,并通过单变量影响分析,研究河道最小生态需水量的影响因素;以幂函数对最小生态需水量与各单变量的关系进行了拟合分析,得到了合适的最小生态需水计算模型,其计算结果与实际情况的分析比较表明,模型计算结果基本合理。

寒冷地区某长距离引水式电站防冰冻设计

某工程为寒冷地区长距离明渠引水式电站,采取水库蓄冰增温、渠道防冰、前池排冰、金属结构防冰冻等防冰措施,为工程冬季安全运行提供了保障,为同类工程设计提供了参考。

长引水式水电站取消尾水调压室的优化分析

结合设置上下游双调压室的长引水式水电站输水系统的水力特性,探讨了上下游调压室的共振分析、引水道和尾水道内水体的共振分析以及水力干扰稳定性分析等特殊水力学问题,指出在合适的条件下采用取消尾水调压室的方案,可以有效改善水力—机械系统的振动特性和稳定性。进一步结合实际算例进行了取消尾水调压室的优化分析,结果表明在合适的条件下长引水式水电站中取消尾水调压室的可行性和优越性。