旋流竖井输水洞在滇中引水二期工程中的应用

为验证滇中引水二期工程石屏干线金山坡旋流竖井输水洞设计,在开展模型实验前,通过数值模拟手段,利用RNGκ-ε湍流模型及VOF两相流模型,对设计方案进行水流三维数值模拟分析。结果表明,在不同设计工况下,旋流竖井内过流能力均满足设计泄流要求;旋流空腔流态稳定,下游输水洞内水流平稳;旋流竖井内最大流速178m/s,最大压强70kPa,最高消能率75%,消能效果良好。模拟结果表明金山坡旋流竖井输水洞方案设计合理可行,可为工程下一步设计工作提供参考。

滇中引水二期工程伍庄村分水口衔接段水力响应及控制研究

滇中引水二期工程中有压流段占比约为69.7%,为十分典型的复杂管-渠结合系统。如何对其进行自动化调控对于确保滇中引水整体工程发挥作用具有极其重要的意义。以伍庄村分水口衔接段作为研究对象,采用普莱斯曼窄缝法和有限差分法开发管-渠结合系统的一维非恒定流数值仿真平台,通过分析研究段在不利工况下的水力响应过程,优化当地流量控制器的基本控制参数配置。结果表明,管道压力阀门的控制方案对系统非恒定流水力响应影响较大,且表现出高度的非线性和耦合性。阀门控制间隔越短、阀门启闭速度越快,系统对不利工况的响应就越及时,综合控制性能越好,而阀门死区对控制效果的影响较为有限。经方案比选,建议选取死区为5 cm、最大启闭速度为0.5 m/min的压力阀门,相应阀门控制频率设置为10 min/次。研究成果及方法可为滇中引水二期工程其他干线衔接段或类似管-渠结合系统的水力控制提供参考。

输配水系统封闭式进水池水力响应三维仿真——以滇中引水二期工程龙泉泵站为例

以滇中引水二期工程龙泉分水口泵站进水池为例,采用Flow-3D软件建立封闭式进水池三维仿真模型,选取泵站正常运行及水泵瞬时启闭等典型工况,分析其过渡过程中进水池的水力响应特性。结果表明:泵站按设计流量正常运行时,进水池水位与总干渠水位相比略有降低;水泵的瞬时启闭会导致进水池水位在短时间内出现骤降或骤升,初步设计预留的1.5 m超高可以满足安全运行的水位要求;封闭式进水池具有抑制水力过渡过程中水位波动的优势,在最不利工况下,池内水位骤降及骤升不会导致水泵吸上真空高度过大或前池顶穿等情况,进水池初步设计方案可行。研究结果可为龙泉分水口泵站进水池的设计运行提供重要依据,亦可为其他类似工程设计及运行调度提供参考。