Water and salt movement in different soil textures under various negative irrigating pressures

supported by the National High-Tech R＆D Program of China （2013AA102901）

湖南省桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性分析

为研究湖南桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性,在工程区开展了高压压水试验和地应力测试,定量描述了隧洞围岩在高内水压力作用下的渗透特性,分析了整个工程区特别是重要工程部位的岩体应力状态,在此基础上根据围岩条件、抗抬理论准则、最小主应力准则、渗透准则评价了高压引水隧洞的渗透稳定性。结果表明:(1)工程区水平主应力大小总体上随深度的增加而增大,3个主应力之间的关系为SH>SZ>Sh,属于走滑型应力状态,钻孔附近地壳浅表层的最大水平主应力方位平均为NW32°,高压岔管及厂房区域属中等-低地应力区。高压压水试验结果显示隧洞围岩属于弱至微透水岩体;(2)高压引水隧洞各洞段具有足够的埋深条件,满足抗抬理论准则,同时隧洞围岩的抗渗透能力及抗水力劈裂能力均较好,基本满足钢筋混凝土衬砌方案的要求。

基于需水过程线的多级泵站扬水灌区供需水量优化调度

为了改善红寺堡扬水系统供需水量在时间维度上存在的不协调问题,以需水过程线和泵站设计流量线为比较对象,构建扬水系统内泵站供需水流量优化调节模型,分析不同时段的灌溉面积、高效节水面积比重和灌溉定额等因素引起的需水流量与泵站设计流量关系。基于需水过程线多级泵站扬水灌区供需水量优化调度模型包括流量平衡模型、需水过程线模型和流量调节模型,对红寺堡扬水灌区4种工况进行模拟。结果表明:在高效节水面积占比为60%时,随着灌溉面积从6.02×104 hm2增加到6.77×104 hm2,红三泵站控制灌域内调蓄水量从1.47×10^(6)m^(3)增加到8.49×10^(6)m^(3),其他3座泵站调蓄规模保持不变;在高效节水面积占比为80%时,红一泵站和红三泵站不调蓄,红四泵站和红五泵站的调蓄规模分别为3.08×10^(6)m^(3)和0.47×10^(6)m^(3)。此模型构建与应用简单,能较好地反映出各级泵站之间、支线之间的配水关系,调节时段和调配流量选择灵活,能够适宜不同调蓄水量需求的多级泵站供水系统。

抽蓄机组流量不同步变化对尾水管低压的影响

尾水低压现象对抽水蓄能电站的设计影响显著,为阐明尾水低压现象出现机理,基于一洞两机抽水蓄能电站输水发电系统,采用刚性水体动量方程,研究了甩负荷过程机组尾水管低压现象.为揭示输水系统布置对尾水低压现象的影响机制,定义了流量不同步变化抑制系数,并基于特征线法建立了系统的过渡过程仿真模型,通过移动上下游岔管位置,对比抽蓄电站不同类型甩负荷工况的结果,研究了不同流量变化抑制系数对尾水管最小压力的影响.结果表明:尾水低压出现的本质是同一水力单元2台机组流量变化不同步引起的压力交替变化,进而加剧了机组自身的流量变化;随着流量不同步变化抑制系数的减小,甩负荷过程中流量交替变化现象和尾水管低压现象均得到改善.

利用抽水蓄能实现紫坪铺水库反调节的思考

建设紫坪铺反调节工程是保护都江古堰运行安全和永续利用的必要措施,但原规划的杨柳湖反调节工程已经不能实施,另辟蹊径寻求紫坪铺水电运行的调节方式值得研究。笔者提出在紫坪铺水库库区内修建抽水蓄能电站以解决紫坪铺水库对都江堰供水的反调节问题,即由库内抽蓄电站承担电网调峰,改变紫坪铺水库直接参与调峰的现状,从而实现库水均匀下泄,满足都江堰水利工程引水的平稳与安全。

抽水蓄能电站引水系统几何特性对蜗壳最大压力的影响

抽水蓄能电站蜗壳最大水锤压力关乎管道的强度及机组的安全稳定运行,与引水系统几何特性密切相关。基于刚性水锤理论,定性分析了引水系统主/支管长度和横截面面积对蜗壳最大压力的影响规律,并针对实际工程开展了上述引水系统几何特性变动下的过渡过程数值模拟和验证。结果表明:蜗壳最大压力取决于引水管道中的水流惯性,引水管道总水流惯性越大,甩负荷工况下蜗壳最大压力越大;引水管道总长一定、主管与支管横截面面积之比大于2时,增大引水主管长度或增大管道横截面面积,可减小总的水流惯性,从而减小蜗壳压力;引水支管的长度一定时,减小引水主管长度或增大管道横截面面积,可减小总的水流惯性,从而减小蜗壳压力。

气压深松参数对耕地渗透性影响规律试验研究

【目的】探寻气压深松参数对耕地渗透性及灌溉蓄水能力的影响。【方法】建立了室内模拟耕层结构,通过对气压深松机理的分析,选取喷气压力、犁底密度、深松位置、喷气方向为试验因素(采用四因素三水平两两交互作用正交试验),以深松后犁底孔隙变化度为评价指标,进行了气压深松模拟试验。【结果】深松位置对犁底孔隙变化度即对渗透性的影响最大,犁底密度影响最小;各因素的交互作用对评价指标影响明显,二因素的交互作用下,评价指标最大的因素数值组合为:喷气方向为75°时与喷气压力2.2MPa及其与犁底密度1.8g/cm^(3)、深松位置0.35 m时两两组合;深松位置0.25 m与喷气压力2.2 MPa和犁底密度1.8 g/cm^(3)的两两组合;喷气压力1.4 MPa和犁底密度1.8g/cm^(3)的组合。【结论】气压深松可以增加耕地渗透性,增强灌溉蓄水性;试验条件下75°的喷气方向为较适宜的喷气方向;距土面0.35 m处为较适宜的深松深度;气压深松可提升高密度犁底层渗透性,为解决高密度犁底层不易被打破而导致水土保持效果不好的问题提供了新的思路。

高水头抽水蓄能电站球阀动水关闭试验研究

高水头抽水蓄能电站机组进水口之前常安装有球阀,且球阀应具备在任何运行过程中动水关闭且不产生有害振动的能力。为检验球阀及其附属设备的动水关闭稳定性,本文进行球阀动水关闭试验。在机组带25%Pr、50%Pr、75%Pr、100%Pr(Pr为额定功率)的情况下分别进行试验,对阀体和支座振动、阀体沿水流方向位移、阀前压力和转轮区压力脉动进行分析。结果表明,在导叶拒动的情况下,进水球阀能可靠地切断水流;机组各部件振动幅值较稳态工况更大,但都未发生异常振动。球阀在带100%Pr的最极端工况下仍能可靠关闭,且球阀及相关设备未产生有害变形和损坏。研究成果可为其他高水头抽水蓄能电站的球阀动水关闭试验提供参考。

二次供水泵房水箱恒压蓄水和错峰供水模式的探讨

二次供水泵房是城市供水系统中至关重要的组成部分,为了降低市政管网供水压力,优化供水系统运行,并提高供水效率,本论文以二次供水泵房水箱恒压蓄水和错峰供水技术为研究对象。通过对水箱恒压蓄水和错峰供水模式的原理和优势进行分析,论文详细介绍了该模式的设计原理、控制方法和应用案例,并对其效果进行了评估和总结。研究结果表明,该模式能够有效提高供水系统的稳定性和运行效率,实现节能减排和资源优化利用的目标。

长龙山抽水蓄能电站引水压力钢管制作与安装技术研究

以长龙山抽水蓄能电站引水压力钢管为研究对象,对压力钢管制作和安装采用如下技术。弯管、渐变段钢管、锥管、加劲环、阻水环、止推环等异形下料采用数控切割机,直管板材用半自动火焰切割机;厂内钢管纵缝、环缝及加劲环角焊缝采用埋弧自动焊焊接,现场安装焊接采用手工电弧焊;钢管的预热及后热采用远红外加热器;压力钢管按顺序从主岔锥开始向坡上及主厂房两个方向进行安装,焊接间隙过大则增加焊接量,为避免造成过大焊接角变形,用加劲环、管壁顶紧装配。

我国节水灌溉施肥装置研究现状

施肥装置是节水灌溉系统基本配套设备之一,其性能的优劣直接影响着灌溉与施肥的质量,目前在我国广泛应用的施肥装置主要有文丘里、注肥泵、压差施肥罐、自压施肥装置和智能施肥机等5种。介绍了这些施肥装置的工作原理和使用概况并着重对目前我国节水灌溉施肥装置的研究现状进行了总结归纳,并在此基础上分析了其发展趋势。

蓄能机组压力脉动测试研究

本文对某 30 0 MW蓄能机组压力脉动进行了测试研究。就测点布置、测试系统基本参数确定、测点信号特性及其作用域进行了分析研究。测试结果表明 :导叶前后压力脉动总是显著存在 ,其特征频率为叶片倍数转频 ;水轮机工况 ,负荷为 2 0 0 MW时发生严重尾水管涡带振动 ,频率为 2 .1 Hz,此时在机组各个振动信号中都有该频率成分存在。其测试结果与分析结论对于机组疲劳设计、设备维护和测试系统开发有重要意义。

大型蓄能机组运行稳定性分析

以惠州蓄能水电厂#3蓄能机组为例,选取了机组SR(空载)工况和分别带50、70、90、110、130、150、170、190、200、220、250、300MW负荷等13个运行工况,通过现场实测520、529、540m三个毛水头下机组在各运行工况下振动、摆度及水压力脉动的变化规律,将机组的运行工况划分为小负荷振动区、涡带工况区及大负荷稳定运行区3个运行区,确定了机组在不同毛水头下的振动区范围,进而将蓄能机组振动区定为SR工况～170MW。

引水道布置对抽水蓄能电站尾水管最小压力的影响

针对抽水蓄能电站引水道布置对机组尾水管最小压力的影响较大,在相继甩负荷工况下尤为明显的问题,采用特征线法研究了尾水道分别为单洞单机和一洞多机布置形式时,机组上游侧引水道布置在相继甩负荷工况下对尾水管最小压力的影响,以及机组相继甩负荷最危险间隔时间点。结果表明,单洞单机布置情况下,当引水道岔点位置向上游侧移动时,尾水管最小压力将出现大幅增长;而一洞多机布置时引水道岔点位置对尾水管最小压力的影响不显著,由此提出了有利于改善尾水管最小压力的布置形式。

泰山抽水蓄能电站上水库渗漏及防治措施分析研究

泰山抽水蓄能电站上水库存在渗漏情况,根据该电站长期观测资料,采用数值分析及现场测试等手段对电站上水库渗漏部位、渗漏量及防渗设施破损面积进行了系统分析研究,得到该电站上库不同部位的渗漏量及防渗设施破损面积的定量值,与实测值对比较为吻合。研究成果可为电站进行渗漏治理提供理论依据。

太阳能节水灌溉系统的应用研究进展

太阳能节水灌溉系统是涉及到太阳能采集与转换、电力电子、水泵和灌溉等多门学科专业综合配套的一种新兴节水灌溉系统,因其符合绿色新能源战略发展的需要而受到广泛关注和重视。对其发展历史、节能效率、系统组成与运行、太阳能抽水恒压控制、太阳能灌水均匀性控制和可行性分析等方面进行综述,从新的高效太阳能电池、3S技术和最大功率跟踪结合方面探讨了太阳能节水灌溉系统在农业灌溉中应用的重点研究方向。

洪屏抽水蓄能电站内加强月牙肋钢岔管原型水压试验研究

洪屏抽水蓄能电站岔管HD值高,且为国内首批采用国产800MPa级高强钢的钢岔管。从工程安全角度考虑,确定进行水压试验。通过水压试验检验钢岔管的制作水平,钝化尖端应力,削减焊后残余应力,增加结构的安全度。水压试验表明,其最终测试结果与三维有限元计算基本吻合,为后续钢岔管的设计提供了重要的依据。

文登市抽水蓄能电站三维渗流场的有限元分析

针对抽水蓄能电站工程区中众多地下洞室和排水措施影响下渗流场的复杂性问题,给出了求解有自由面渗流场改进的截止负压法、模拟高压隧洞子结构法、模拟地下厂房密集排水孔改进的排水子结构法等,并采用IDL语言编制了基于子结构法的三维渗流场有限元计算软件GWSS,计算了文登市抽水蓄能电站工程区复杂渗流场,研究了高压输水隧洞和引水管道下水平段的钢筋混凝土衬砌开裂状态下内水外渗及工程区复杂渗流场的分布特征。结果表明,在高压隧洞下水平段上部设置排水洞和排水孔幕的排渗方案,对衬砌开裂状态下高压渗水有显著排水降压作用。

水泵水轮机的“S”形特性及对机组性能的影响

针对水轮机全特性图上的“S”形特性,从理论上分析了其产生的原因及对抽水蓄能电站运行的影响,并结合实际剖析了“S”形特性对抽水蓄能电站日常运行的影响和常用的解决方法。

节水灌溉农业与塑料工业

概述了中国的水资源与农业节水灌溉的关系,讲述了塑料在渠道防渗、低压管道输水、塑料管机井、喷灌与微灌中的应用与开发,阐明了节水灌溉与塑料工业的必然联系。