调压井事故闸门水力特性研究

对调压井事故门，在电站机组运行台数不同时下闸闸门水力学特性，以及闸门处于不同位置、机组满发、突然全丢弃、闸门受水锤波冲击引起的上浮力进行了系统的测试、比较和分析，还测试了事故闸门静态店门和涌波过程中下闸时的水力特性。关于持住力，计算值和实验值基本相符。对ＷＷＳ电站特大型调压井，事故闸门在上述工况下模型试验表明没有浮起的危险。有关数据对研究调压井事故闸门有十分重要的价值。

筒阀两种动水关闭方式下水力特性分析

为了更加全面分析混流式水轮机飞逸退出过程的水力特性,以水轮机的全流道为计算控制域,运用RNG k-湍流模型、动网格和滑移网格技术,对筒阀60和26 s两种动水关闭方式进行了三维非定常流动数值模拟,对比分析了两种动水关闭方式下阀体周边的压力、速度等流场的流态分布状况,以及筒阀附近包括蜗壳、导叶、转轮等在内的过流部件的流场特征。计算结果表明,与60 s动水关闭方式相比26s动水关闭方式明显缩短了飞逸时间,有利于操作的稳定性,可以更好地降低飞逸现象对水轮机组造成的破坏。同时,对于研究更为合理的筒阀运动方式、水轮机的水力设计与优化都具有一定的参考价值。

流量对事故闸门门体水力荷载影响数值模拟研究

抽水蓄能电站事故闸门动水闭门可靠性及门体水力荷载特性一直是闸门设计和运行中的核心问题,本文通过数值模拟,对响水涧抽水蓄能电站上库进水口事故闸门在不同事故流量工况下动水闭门过程的门体水力荷载进行研究,并与模型试验结果进行比较分析,相同事故工况的数值计算成果和模型试验成果吻合较好,表明采用RNG k~ε模型和VOF方法对平面闸门动水关闭的非恒定流过程进行数值模拟能够取得较好的结果。数值模拟计算结果表明流道的过流量对事故闸门门体水力荷载影响显著,初始事故流量越大,闸门动水关闭过程中闸门区满流向明流过渡时刻的闸门相对开度越大,闸门上游底缘上托力越小,事故闸门动水闭门的持住力相应越大。事故流量由151 m^3/s增大至800 m^3/s时,闭门持住力增大约20%。计算分析结果可为相关闸门的设计和运行提供参考。

大干沟水电站气垫式调压室水力特性及运行控制

大干沟水电站气垫式调压室是我国第一座应用于水电站的气垫式调压室 ,位于青海省格尔木市境内。本文介绍了大干沟水电站的工程概况及其气垫式调压室的水力特性、气体特性、运行稳定性、现场观测资料分析和运行控制模式等方面的研究成果。

闭门速度对事故闸门门体水力荷载影响研究

抽水蓄能电站引水洞水流边界条件复杂,研究在事故工况下事故闸门动水闭门可靠性以及闭门速度对事故闸门闭门持住力的影响十分必要。以响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门为研究对象,按重力相似准则建立比尺为1∶22的水力相似模型,通过模型试验,对响水涧抽水蓄能电站下库进水口事故闸门在不同闭门速度工况动水闭门过程中门体水力荷载及通气孔风速进行了研究。测量分析结果表明:闭门速度在1.126~2.835 m/min范围内时,事故闸门均能依靠门顶形成的水柱动水关闭,闭门速度对事故闸门动水闭门过程中的门体水力荷载及通气孔的风速影响较小。研究成果对抽水蓄能电站进水口事故闸门的设计和运行具有重要参考价值。

天生桥二级电站调压井闸门改造设计与施工

天生桥二级电站调压井建成后,调压井闸门下落时常发生脱轨、卡槽等事故,需要改造。笔者介绍了改造的设计思路及施工中遇到的困难及解决方案,为其他同类型的改造施工提供详实的可借鉴的实践经验。

防射水式门楣对潜孔事故闸门闭门特性影响研究

为降低大型水电站泄洪中孔(或底孔)事故闸门闭门过程中的门体振动,减小门槽及门槽附近区域的脉动压力强度,改善中孔流道流态,以乌东德水电站5号泄洪中孔作为研究对象,建立1∶25水工试验模型,研究了事故闸门动水关闭过程中中孔内水流流态、沿程压力及闸门压力等特性,分析了设置通气管、设置防射水式门楣以及常规门楣加高3种方案对闸门闭门动力特性的影响。结果表明:增设防射水式门楣结构可以有效阻断高速水流冲击门体,降低闸门振动,改善中孔流道及闸门受力条件,确保闸门安全、可靠完成动水闭门。相关经验可供类似工程借鉴。

溢流堰特性对差动式调压室水力特性影响研究

水电站调压室和闸门井之间的隔墙设置溢流堰,形成差动式调压室。溢流堰的特性如高程、溢流宽度、溢流系数的取值直接关系到差动式调压室的水力特性。为此该文采用特征线法模拟差动式调压室的涌浪水位波动过程,并对溢流堰特性进行敏感性分析。由此,探讨溢流堰特性对差动式调压室水力特性的影响。结果表明:溢流堰高程对差动式调压室水力特性的影响最大,其次是溢流堰宽度,最后是溢流堰溢流系数;建议溢流堰的高程定在调压室稳定水位附近,溢流堰的宽度尽可能取大值,溢流堰尽可能采用溢流系数大的堰型。

大型尾水调压室穹顶开挖支护力学与变形特征研究

锦屏一级水电站尾水调压室为2个巨型圆筒状竖井,且位于2条大断层及多组节理切割的复杂高应力地质体内,球冠状顶部开挖支护困难。工程应用和理论研究均表明:开挖方式和支护参数是影响尾水调压室穹顶应力分布和变形的关键因素。基于对1#尾水调压室顶拱f14断层及煌斑岩脉,断层影响带的现场勘察研究采用力学分析、原位监测和三维数值模拟等手段,对尾水调压室围岩变形破坏机制进行深入分析,研究尾水调压室开挖过程中穹顶围岩变形和力学特征。最后,对尾水调压室的开挖、支护提出若干有益的建议,为锦屏一级水电站的动态开挖支护设计提供技术支持。