基于数值模拟的闸站结合布置优化设计

平原闸站枢纽工程采用水闸泵站结合布置方式,具有布置紧凑、占地少等优点,但同时亦存在局部回流和强横流等不利流态.选取新沟河延伸拓浚工程遥观北枢纽闸站结合布置方案为例,采用二维水流数模计算方法,对闸站结合布置进行优化设计,论证闸站工程总体布置的合理性以及船舶通航的安全性,并提出优化方案.研究结果表明:为了减轻偏流等不利流态及满足通航要求,闸、站上下游以导流墙(导航墙)相隔是合适的,导流墙的设置可使回流区上移,且导流墙长度的增加可降低横流区横向流速;闸站结合布置形式中,泵站进水侧布置清污机桥,一方面可清除污物,提高泵站效率和机组运行的稳定性,另一方面,清污机墩可改善站前水流流态.研究成果可为类似工程设计提供参考依据.

闸站合建枢纽导流墙体型及适宜长度

基于平面对称的闸站合建枢纽水力学模型试验,对导流墙附近水流流态、流速分布、特征断面流速不均匀系数、导流墙两侧水位差以及护坦压强脉动等水力参数的观察,对闸站结合部导流墙的体型及适宜长度进行了深入的探讨,认为导流墙墙顶应高出水面,并提出了导流墙合适长度的范围。

江南水乡古镇区生活污水收集与管道敷设问题探讨

分析了水乡古镇民居的特点,调查了典型古镇区的排水现状。结合工程实例,给出了古民居的管线走向及污水支管、干管的规划布置方式,并详细介绍了污水干管、合建式泵站、过河管的施工方法。

组合式整流墩改善魏村枢纽泵站进水条件研究

在常州市魏村枢纽原设计方案中,闸站导流墙侧泵站边机组前方易形成大尺度回流、旋涡等,以致引起边机组前方水流流动紊乱、降低机组运行效率,甚至会引起水泵振动。针对上述不良流态的影响,通过CFD数值模拟方法,分析了3种不同整流方案对该闸站枢纽泵站不同工况的水流整流效果,总结了不同方案的水流流动规律。在上述分析成果的基础上,提出了组合式整流墩布置方案,并分析了其整流机理。计算结果表明:组合式整流墩布置方案能大幅度降低边墩机组侧向大尺度回流强度,回流现象基本消失,有效地改善了不同工况下泵站进水的不良流态,提高了箱涵流道进水效率,达到了预期整流效果。组合式整流墩布置方案已被魏村枢纽泵站初步设计、施工图设计采纳应用。研究成果可为其他类似大型闸站工程设计提供技术参考与借鉴。

飞来峡镇电排站工程站址及布置形式的比选

针对工程的特殊位置及地形地貌特征,对拟建电排站站址及布置形式进行分析比较,选择最优设计方案,可为其他类似工程设计提供参考。

开孔导流墩几何参数对闸站工程前池整流效果的影响

为了改善闸站结合工程的泵站前池流态,采用计算流体力学(CFD)对闸站结合式泵站前池流态进行数值模拟,研究了开孔导流墩的长度、开孔宽度、相邻的孔口中心间距及开孔高度等因素对泵站前池流态的影响。结果表明:选择合适长度的导流墩能改善闸站结合工程的泵站流道进口的不良流态;在优选的长度下,进行导流墩不同开孔几何参数的对比计算,发现开孔导流墩长度为8.62D(D为水泵叶轮的直径)、开孔宽度为1.55D、相邻的孔口中心间距为2.16D、开孔高度为0.66h(h为前池水深)时,相比于其他几何参数的开孔导流墩,前池内流态能得到更好的改善,水泵入口流速分布更均匀,漩涡综合影响函数更低; CFD计算结果与模型试验结果基本吻合,研究成果可为闸站结合工程选择合适的导流墩提供参考。

非对称式闸站结合式泵站前池流态模型试验研究

非对称式闸站结合式泵站结构形式复杂,前池易存在严重的不良流态。为此以某非对称式闸站结合式泵站为例,在6台泵全开、自排孔关闭的工况下设计7种方案,并采用物理模型试验预测了其前池流态,以选择最优方案。结果表明,方案5即在导流墙长度为80cm,并在导流墙上开孔,同时在#3、#4泵站联间封缝处加设三角形底隔墩,在#2、#3及#4、#5泵房联间封缝处加设梯形底隔墩能明显缩小导流墙周围和前池左岸的回旋区面积,改善泵站的进水条件。研究结果为非对称闸站结合式泵站的前池整流研究提供参考。

闸站结合泵站前池导流墩整流模拟

为改善某非对称式闸站结合部隔墩附近前池水流流态,采用CFX软件进行数值模拟,主要研究在隔墩处加设圆弧形导流墩的整流措施下的水流流动规律,进而选出圆弧形导流墩头部在不同半径下的最优整流方案。研究结果表明:无整流措施时,靠近隔墩的前池内有大尺度的回流区,水流斜向偏流进入进水流道,在隔墩附近形成明显的漩涡,严重影响1号与2号进水流道的进水流态。分别采取6种导流墩整流措施对前池流态进行调整,与原方案相比,设置第2种方案下的圆弧形导流墩,1号进水流道进口断面上的轴向速度分布均匀度提高了3.63%,断面速度加权平均角度达到84.37°,提高了5.66°,得出了当导流墩头部圆弧段水平投影长度与隔墩半径R相等时,导流墩圆弧半径取(1.0~1.2)R时整流效果最理想。研究成果可为改善闸站结合式泵站隔墩附近前池流态提供一定参考。

华龙一号重要厂用水系统对联合泵房设计的影响分析

华龙一号重要厂用水系统主要对联合泵房的设计产生了两大影响。其一,为满足华龙一号核电三代技术提出的"提高抗商用大飞机撞击能力"的要求,重要厂用水系统所在的联合泵房布置方案发生了较大变化。通过对联合泵房布置方案进行分析比较,阐述各方案的优势和弊端,最终确定方案。其二,为增强重要厂用水系统的安全可靠性,对系统进行了瞬态计算,位于联合泵房内的重要厂用水系统止回阀的选型随之发生变化,由此对联合泵房内的管道布置、力学计算、支架设计均带来了相应的影响。以福清5号、6号机组核电工程联合泵房为例分析,使泵房设计进一步优化。

基于管井井点降水的水闸泵站基坑施工技术研究

在现阶段的水闸泵站基坑施工中,经常会出现地下水上涌的情况,导致基坑涌水严重,影响后续施工进程。本文以某水闸泵站工程为例,对基于管井井点降水的水闸泵站基坑施工技术展开研究。研究表明,管井井点降水技术能够解决基坑施工渗水的问题,保证基坑内干燥,可为其他水利工程基坑施工提供参考和借鉴。

广州市天河区深涌水闸泵站方案研究

为提高广州市天河区深涌流域防洪排涝能力,保障两岸人民生命财产安全,在深涌下游重建水闸以及新建排涝泵站。就此对水闸及排涝泵站的规模、总体布置、选址、选型以及地基处理等方案展开论述,最终确定深涌闸站的布置方式以及建筑物选型。相关经验可为其他城区防洪排涝工程提供参考。

大型潜水轴流泵在杭州市下沙排涝闸站中的应用研究

通过对水闸与泵站合建的3种主要布置形式,即平面并列布置、立面分层布置和平面正交布置的调研与比较,下沙排涝闸站最终采用了平面正交布置形式,并应用大型潜水轴流泵堤后建站,实现了水闸与泵站两者功能上相互利用、占地较少、穿堤工程量小和工程投资省的目的。建成后的下沙排涝闸站具有布置紧凑、挡水面小、防洪可靠性高、运行管理方便等特点。

堤后式大型泵站与排水闸合一的合建方式实例分析

在具有部分自排条件的地点建排水泵站,泵站宜与排水闸合建[1],传统大型泵站与排水闸合建多采用并排布置、各接排水涵管出水的布置方式。通过对南昌市杨家滩泵闸工程设计过程、泵闸站合一方案与泵闸站并排方案比较的介绍,提出了一种新的堤后式大型泵站与排水闸合一的合建方式。

寿县肖严湖排灌站涵总体布置方案比选

工程布置的科学性及合理性对水利工程的功能发挥、运行安全具有重要意义。为合理确定寿县肖严湖排灌站涵工程的总体布置,文章针对闸址、结合方式、站址三个方面进行多方案比选,研究分析各方案布置中的优缺点,得出最佳布置方案,可为平原地区闸站工程布置提供一定参考。

厦门某机场排水工程排涝泵闸设计研究探讨

对于围海造地排水工程,采用一级、二级结合的除涝排水模式,得到了广泛应用。厦门某新机场二级排水工程是典型填海造地全区域除涝排水工程。对二级排水工程排涝泵闸设计研究要点进行了总结探讨。数值模拟确定工程规模;无参考标准情况下,类比分析世界各地同类工程,确定了工程挡潮、除涝标准;统筹地形、地质、风浪等因素比选,确定了在空间区位、地形、地质和外海风浪等方面,均具有明显的优势的站点;泵闸总体布置防洪影响小,工程占地少,工程投资小,管理运行方便;泵站居中布置,站身(闸首)平面布置合理。科学制定运行管理方案,确保二级排水工程安全可靠运行。为围海造地除涝排水工程泵闸设计关键问题的解决提供了经验。