巴基斯坦卡洛特水电站取水防沙试验研究

多沙河流上水电站取水发电,泥沙问题是需要解决的关键问题。本文通过物理模型试验,研究了巴基斯坦卡洛特水电站泥沙淤积发展规律。结果表明:通过“分级相机拉沙”排沙优化调度运行方式和“双重弯道分沙取水”枢纽布局,卡洛特水电站的淤积平衡年限延长至20年,坝上游8.15 km河段泥沙累积淤积量为4782.3万m^(3),平均淤厚27.4 m,最大淤厚51.7 m,兴利库容保留率78.56%;蓄水期,过机水流含沙量降低92.1%,汛前和汛后过机水流含沙量降低33.7%,全年通过电厂机组的水流含沙量不超过1.2 kg/m^(3),过机泥沙粒径原型值最大为0.02 mm,基本无粗沙过机问题。卡洛特水电站排沙调度方式和枢纽布局为解决高原地区多沙河流水电站泥沙问题提供了解决思路。

辛克雷水电站引水防沙体系设计

辛克雷水电站所在河流含沙量大、电站水头高,泥沙对水库有效库容和水轮机磨蚀影响较大。针对工程突出的泥沙问题,根据“正向泄洪冲沙、侧向引水”的思路开展电站引水防沙体系设计,通过综合采用首部枢纽“四道防线”减淤排沙、水库拦沙及机械清淤等措施,使进入压力管道的泥沙含量达到设计含沙量的控制要求。设计方案可为同类型工程提供借鉴。

塔克拉玛干沙漠光伏电站防风固沙解决方案浅析

为研究流动沙漠地区光伏电站如何进行防风固沙的问题,以塔克拉玛干沙漠的光伏电站为研究对象,采用流动沙漠地区种植草方格的防风固沙方法,以及专项光伏支架和基础设计方法对流动沙漠地区光伏电站防风固沙的可行性解决方案进行了分析。分析结果表明:通过在光伏场区围栏外、光伏场区内道路两侧、光伏箱逆变器一体机基础外围、光伏支架桩基周边、升压站围墙四周内种植草方格进行固沙,可以降低风沙流穿过光伏电站的风速,减缓流动沙漠的迁移速度;采用螺旋钢管桩和前后双立柱结构光伏支架与种植草方格相结合的方案,可以有效缓解流动沙漠地区风力作用对光伏支架基础的侵蚀问题,有效预防光伏支架基础周围出现“沙窝”现象。研究结果可为流动沙漠地区光伏电站的防风固沙设计方案提供参考。

汛期调度运行方式对径流式水电站防沙排沙条件的影响——以桐子林水电站为例

坝前防沙条件、排沙效率是影响径流式水电站使用寿命及厂房发电安全的重要因素。为研究径流式水电站在汛期采取不同调度运行方式对电站汛期排沙、防沙效果的影响,通过非工程措施改善坝前排沙、防沙条件,采用FLOW-3D数值模拟软件建立三维水沙数值模型,模拟了桐子林水电站在不同坝前来流情况下,采取不同的调度运行方案时,电站取水前池的流速、流态和泥沙输移情况。结果表明:不同的调度方案可改变坝前水动力轴线、推移质输移带走向,因此在满足电站安全运行的前提下,采取合理的调度运行方式可使电站防沙效果取得最佳;汛期电站排沙以集中开启泄洪闸排沙为宜;坝前来流较大时电站需开启冲沙底孔,关闭发电机组以保证生产安全。

低水头水电站凸岸取水防沙工程措施研究

针对金子滩、川王宫、乐英3个低水头水电站,通过模型试验,对取水口前的导水墙和拦沙坎(墙)的高程、型式、布置方式、冲沙闸前束水导墙的高程、布置型式、以及水电站的运行方式和泄冲闸前淤沙情况等进行了研究。结果表明:只要采取合理的工程措施,就能保证凸岸取水口取到表层清水,保证水电站的良好运行。几年的电站运行实践也证明了研究结论的正确性。

红沿河核电站邻近海域海流特征观测与分析

掌握核电站周边海域流场特征对保障核电冷源安全及研究排水口温排水输运规律具有重要意义。基于2013年12月~2014年2月在红沿河核电站邻近海域获取的四个站点海流连续观测资料,利用低通滤波和调和分析的方法,分析了该海域的余流和潮流特征。结果表明,核电站邻近海域冬季余流流速大于秋季,且随深度增加而减小;中层附近余流变化较小,越接近底层余流变化越大;海域潮流类型属于规则半日潮流,且浅水分潮特征显著; M_2和K_1分潮流的最大流速随深度增加而减小;除取水口站位外,其他站位主要分潮流运动形式皆表现为往复流特征。

田湾核电站取水头部总体布置中考虑的几个问题

结合田湾核电站取水头部总体布置,叙述了根据当地自然条件,遵循核电工程标准,进行海上取水构筑物平面设计时考虑的几个重点问题。

某抽水蓄能电站下库进出水口水沙运动特性试验研究

利用河工模型对某抽水蓄能电站下库区进行了特征洪水过程及电站运行的联合模拟试验。试验表明在输沙槽与拦沙潜堰共同作用下,电站进出水口的含沙量得到有效控制。在来水含沙量低于3kg/m3时,进出水口含沙量都满足电站运行要求,但是在含沙量较高的洪水期,底部浑水会逆行至电站进出水口附近,导致过机含沙量较高,因此提出了增设非封闭式拦沙潜坝的修改方案。修改方案改善了进出水口前的水流结构,起到了良好的拦沙截淤作用,进出水口前含沙量及泥沙淤积大幅减少,蓄能期过机含沙量降低13%~22%。在含沙量较大的洪水期,电站不宜抽水运用,但适时采用发电运行有助于减轻下库进出水口前的泥沙淤积。

弯曲河道水力特性对枢纽运行的影响及改善措施的试验研究

枢纽从凸岸到凹岸依次布置电站、泄水闸、船闸。由于弯道环流的影响,水闸泄流能力不足,壅水超高;电站进水口前有较大范围回流,泥沙淤积问题突出;船闸口门区岸坡流速较大,威胁通航安全。对此展开物理模型试验研究,通过改变凸岸岸线、设置拦漂桥、凹岸护坡等工程措施改变枢纽处水流的水力特性,使水闸泄流能力提高到规范要求,降低壅水,电站引水防沙及通航安全得到保障。以上工程措施对其他弯道上的枢纽工程同样具有借鉴意义。

杭州湾南岸电厂取水口海区泥沙冲淤分析

杭州湾南岸电厂取水口所在海床的冲淤情势是取水口高程设置和电厂安全运行需要考虑的核心要素。基于工程海区不同历史时期的地形资料,结合水沙运动规律、人类活动和二维潮流泥沙数学模型计算,分析了工程海区海床演变规律和趋势。结果表明:工程所在海床属于杭州湾南岸滩涂的一部分,摒弃围垦引起的短期冲刷效应,海床长期处于缓慢淤涨态势,淤积速率约0.04 m/a;沿岸潮流的输沙作用以及围填海等人类活动是海床淤涨的主因。工程建设后,取水口区域仍将保持淤积态势,周边规划工程亦将使取水口床面区域产生0.2 m左右的淤积。研究成果可为取水口方案的确定提供理论依据和数据支撑。

抽水蓄能电站输水及地下洞室系统渗流场三维有限元分析

抽水蓄能电站输水系统和地下厂房系统埋深较大,在上下库高水头差作用下,裂隙围岩渗流对工程建设安全和运行管理具有重要影响。依托牛首山抽水蓄能电站,采用三维渗流场有限元方法,建立包含输水系统、地下厂房系统和洞室围岩的三维渗流场数值计算模型,基于稳态渗流分析方法,在参数反演分析基础上,分析了抽水蓄能电站输水及地下洞室系统渗流场分布规律,讨论了上下库水位变化及厂房下游侧帷幕失效对渗流场的影响。结果表明:不同运行水位情况下,输水系统和地下厂房排水系统可以有效降低管道外水压力和厂房区浸润线位置,地下厂房大部分位于浸润线以上且渗流量在合理范围之内;厂房下游侧帷幕对减小厂房区渗流量具有明显的作用,对于地下水丰富且规模较大的地下洞室系统,有必要设置厂房下游侧帷幕。

拉西瓦水电站进水口优化布置及发电次序调整

拉西瓦水电站引水发电系统布置在拱坝右岸山体内,原1、2号进水口为低位进水口,原定1、2号机组先发电。但由于地形、地质条件不利,进水口边坡施工比预计的难度大,开挖及支护工程严重滞后,影响了右坝肩开挖关键工期的实现;1、2号引水压力钢管也只能最后安装,影响初期发电的时间。优化设计中调整了机组发电次序,6、5号机先发电,优化了进水口的布置,使右岸坝肩槽开挖工程提前20 d完工;解决了原方案压力钢管的安装顺序与发电次序完全相反的矛盾,使引水系统工程完工时间缩短约6个月,对确保初期发电意义重大。

核电站取排水海域工程模型试验研究

循环冷却水及核安全用水的取排水设施是核电站的重要组成部分。本文着重介绍岭澳核电站水工模型试验中发现的取水明渠在大浪作用下产生长周期水面波动的问题及解决办法。其次对连云港核电站独具特色的排水方案的试验研究结果进行简单论述。

黄河小浪底调水调沙试验数学建模

黄河小浪底调水调沙是治黄管理的重要措施。通过对实测流量和排沙量变化过程的分析,依据插值和拟合数学理论,结合matlab得到排沙量与时间、流量的函数关系式,并进行数值分析验证,对调水调沙试验的效果进行了理论分析。

大盈江三级水电站首部枢纽取水防沙效果试验研究

通过介绍大盈江三级水电站首部枢纽取水防沙水工模型试验研究的部分成果,重点研究分析水沙特性分析、拦沙坎体型的确定、运行方式及取水防沙的试验成果。

渠江风洞子航电枢纽凸岸取水防沙问题研究

渠江风洞子航电枢纽是以航运为主，结合发电的综合利用水利枢纽工程．电站取水口布置于弯道凸岸一侧，取水位置不利．本文结合风洞子枢纽整体模型试验研究成果，分析了枢纽建成前后坝区河段不同水沙运动规律，论证电站取水口及尾水渠平面布置的合理性，研究了库区泥沙淤积对电站引水防沙的影响，尤其是对于电站厂房取水口布置于弯曲河道凸岸，电站进口前池能否保持门前清问题，提出改善取水口引水防沙条件的优化工程措施，并采用拦沙、导沙、拉沙的综合防沙系统，取得较好的引水防沙效果．

公伯峡水电站进水口坝段基础水平位移监测值异常原因分析

公伯峡水电站进水口为挡水建筑物,水库蓄水运行后,发现5号进水口倒垂观测值有异常现象;为了深入分析5号进水口倒垂观测点向下游变位较大的原因,本次从分析进水口坝段基础地质条件着手,并借助数值方法,分析是否存在深层抗滑的可能性和向下游水平变位较大的原因。

溪洛渡水电站左岸电站进水口边坡的工程地质问题

溪洛渡水电站左岸电站进水口布置在上缓下陡的斜坡上,本文对斜坡各部位岩体松驰情况逐一进行了分析,并简要介绍了处理方法。

分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究

为了研究水电站分层取水式进水口的水力特性,以亭子口水电站工程为例,建立分层取水式进水口三维数学模型,采用六面体结构化网格,精细模拟了叠梁门分层取水式电站进水口的固壁边界,对流速分布、水头损失等水力特性进行了研究。计算结果与物理模型试验结果吻合较好。依据研究结果,可优化进水口体型参数,对保证电站安全高效运行具有重要意义。

长江流域火电工业取用水定额多目标评价分析

针对单目标评价方法无法有效地评价火电工业取用水定额的优劣程度问题,基于投影寻踪法对长江流域火电工业取用水定额进行了多目标评价。首先分析了单目标评价方法对火电工业取用水定额的优劣评价结果;在此基础上开展了基于投影寻踪法的长江流域火电工业取用水定额的多目标评价研究。研究结果表明:长江下游地区的江苏华能太仓电厂三期工程的综合评分最高,而长江下游地区的江苏南通新区热电厂二期扩建工程的综合评分最低,评价结果相对合理客观。基于投影寻踪法的多目标评价相比单目标评价方法,可有效传递和辨识评价指标的信息价值,可给出长江流域火电工业取用水定额合理且客观的综合评价,推荐采用差评、合格、良好和优异4级综合指标划分法对火力发电厂取用水定额进行分级评价。