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。

长距离引水式水电站机组压力管道快速排水研究

大型水电站压力管道排水量大,仅依靠压力管道的排水装置进行排水,不能满足快速排水的需求。在分析三种机组排水方式特点基础上,提出了自动开导叶排水基本条件和关键过程,根据机组转速、导叶开度以及关键节点的时间等参数控制排水流程,从而实现压力钢管快速排水。

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。

长引水系统水电站压力管道直径优化

本文基于某长引水式水电站水力过渡过程的数值模拟,针对蜗壳末端压力受涌浪压力控制的情况,进行压力管道直径的优化。结论表明,减小压力管道直径将导致蜗壳末端水锤压力增加,控制其最大值不超过涌浪压力控制值,可在一定范围内缩小压力管道直径,减少工程投资,对类似工程具有一定的参考意义。

水电站引水压力管道受力分析与结构设计研究

针对水电站引水压力管道的受力和结构设计问题,以龙开口水电站引水压力管道为研究实践对象,采用三维有限元技术,考虑施工、运营,校核、取消厂坝伸缩节等因素的影响,建立引水压力管道的整体力学分析模型,对引水压力管道各段的受力特性进行了计算分析研究,给出了龙开口水电站引水压力管道结构设计要点,并就进水口渐变段结构设计及取消厂坝之间伸缩节后垫层钢管结构设计给出一些提议,供同类水电站引水压力管道结构设计参考。

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。

三峡工程主体建筑物设计主要技术问题

三峡工程主体建筑物有大坝、电站和通航建筑物。大坝的泄洪与消能、厂房1～5号坝段深层抗滑稳定、大坝混凝土设计、电站进水口型式及引水压力管道、蜗壳结构型式及抗振、永久船闸高边坡、永久船闸输水系统及金属结构、升船机承重结构及提升平衡系统等设计中主要技术问题,由设计单位和国内一些高等院校、科研单位多年研究,已基本解决,经主管部门审定后,正陆续实施。

凯乐塔水电站坝后背管设计

针对凯乐塔水电站引水发电压力钢管采用坝后背管形式,介绍了该工程压力管道布置形式、背管结构设计、钢管过缝措施等,突出了坝后背管的优点,也指出了坝后背管施工复杂、管腰混凝土易开裂等问题,故在工程设计中要根据工程的具体条件,选择合适的管道布置形式。

超深引水竖井压力钢管安装技术

江西洪屏抽水蓄能电站每条引水洞设有2条竖井,上竖井高程差277 m,下竖井高程差295 m,压力钢管直径4 800-5 200 mm,文中介绍了压力钢管安装时采用的合理先进的施工技术方案,取得了良好的效果,为超深引水竖井压力钢管安装提供了宝贵经验。

钢衬钢筋混凝土压力引水结构技术研究

长引水明装超高压的压力钢管需要设计凑合节及轴向滑动轴承,投资大,检修难,存在安全隐患,尤其是压力管道通过不良地质段时,这些弊端尤为突出。通过对一种钢衬钢筋混凝土压力引水结构进行建模、计算、分析、研究,认为技术可行,能够很好解决这一难题。

荣地水电站增机扩容工程发电引水隧洞加固设计

荣地水电站增机扩容工程由进水口、发电引水隧洞、调压井、厂房及开关站组成。引水隧洞进行试充水过程中发现竖井段及下平段出现了衬砌破坏带、裂缝、漏水等现象,并发现多处露筋、脱空、木模板未拆除且有蜂窝麻面,需要进行加固处理。介绍了发电引水隧洞加固设计,主要包括加固方案比选、管径比选、管材比选和原衬砌钢筋混凝土加固设计。

引水压力钢管自动焊接运动平台设计

采用永磁间隙吸附装置提供吸附力,双轮驱动结构,设计了可用于水电站引水压力钢管对接环焊缝焊接用的永磁吸附运动平台。平台负载能力强,吸附可靠,具有较好的曲面自适应能力,可携带工作装置进行钢管对接自动焊接。

引水式电站压力钢管局部屈曲变形处理

在施工阶段,引起压力钢管屈曲变形的有管背围岩大面积塌方、过大的外荷载或者施工不当等原因。本文以工程实例分析钢管屈曲变形,介绍了变形钢管局部割除以及替换钢板制作安装的施工要求,经过充水试验和试运行阶段再次检查,满足各项设计技术指标,整个钢管衬砌段未发现异常,屈曲变形处理取得良好效果。

尾水主洞长度对抽水蓄能电站尾水管进口最小压力的影响

针对采用"一洞两机"布置形式的无尾水调压室抽水蓄能电站,基于瞬变流理论与特征线法,对实际工程进行数值模拟,分析了不同尾水主洞长度对相继甩负荷工况下尾水管进口最小压力影响的内在机理。结果表明,尾水主洞的增长对尾水管进口最小压力不利,但随着尾水主洞长度的增长,尾水管进口最小压力先减小后增大再减小;随着尾水主洞长度的增长,先甩负荷机组和后甩负荷机组均有可能是引水发电系统出现尾水管进口最小压力的不利机组,整体来看,先甩负荷机组尾水管进口最小压力先减小后增大,后甩负荷机组尾水管进口最小压力先增大后减小。

万家寨水电站浅埋式引水压力钢管设计

万家寨水利枢纽工程电站引水压力钢管的设计采用浅埋式软垫层压力管道结构型式，设计包括强度设计、连接设计和垫层设计。既保证按时发电，又节省投资，效益显著。为今后水电站压力管道的合理布置和结构设计提供了新的思路。

莲花水电站压力钢管消应热处理及效果分析

水电站引水压力钢管焊接后产生的残余应力，是引起钢管脆性断裂的重要原因之一。目前，对于残余应力的消除处理，多种看法尚不统一，国内外所执行的标准也不相同；从国内已建成的水电站来看，对压力钢管进行消应处理并进行应力测试的例子很少，对消应后的效果说明亦缺乏资料。莲花水电站４号机组压力钢管消应热处理和应力测试的方法及其效果分析，为该项目的设计提供了重要依据，并对合理缩短工期、节约投资等方面起到了指导作用。

岳城水库供水工程贴边岔管设计

岳城水库供水工程， 邯郸、安阳两城市引水岔管均采用内、外贴边补强板型式对取水口进行局部加强。此补强方法对水流流态干扰较少， 水头损失小。设置这样的岔管对原电站压力钢管结构改动较小， 构造相对简单， 制作与安装方便， 对岳城水库供水这样的改建工程较为适用。

抽水蓄能发电工程引水系统下平段钢衬受力敏感性分析

抽水蓄能电站引水系统下平段由于承受的内水压力过大,多采用钢衬。结合已建抽蓄电站引水压力管道的监测资料,通过FLAC^(3D)软件对不同缝隙值、混凝土强度、钢衬壁厚、围岩抗力系数的敏感性分析进行研究分析,结果表明:(1)内水压力作用下,缝隙值对钢衬的变形和应力影响最为显著,混凝土垫层和钢衬壁厚次之;(2)围岩的强度变化对结果影响不明显,敏感性低;(3)钢衬壁厚增可减少钢衬的变形和环向应力,但减少的幅度不显著,壁厚存在优化的空间较大;(4)回填混凝土的施工质量是影响围岩分担比例的最主要因素之一,其致密和完整性显著影响着内水压力传递。建议在工程实践中,对于不存在明显地质缺陷的围岩,应寻找更好的施工工艺提高混凝土回填的质量,减少钢衬和混凝土、混凝土和围岩之间的缝隙,而不是全面采用高压固结灌浆。

偏桥水电站进水及引水建筑物设计与布置

在设计水电站进水及引水建筑物时,要通过合理的设计与布置,保证工程的安全。

三峡工程导流底孔设计研究

三峡工程导流底孔跨缝布置于泄洪坝段共22个，主要承担三期施工导流任务，并在三期围堰挡水发电期间，与泄洪深孔联合泄洪。导流底孔运用3年后封堵，并回填。导流底孔布置上受控因素多，运用条件变化大，孔口作用水头高结构受力复杂。因此对导流底孔的水力设计，结构设计，防泥沙磨损措施和封堵与回填等问题进行了研究。