关于桃源水电站厂房尾水渠缺陷处理方案研究

桃源水电站是修建在滨湖冲积平原流域尾阈的低水头大流量河床径流式电站,其额定水头5.6m,尾水流速为1~3m/s,通过近年来水下检查发现尾水渠基础和河床出现较大冲刷破坏,导致尾水持续降低,对机组安全造成较大影响。文章借鉴类似工程经验,研究经济、安全的工程措施,按分步实施的原则恢复尾水渠设计体型,确保建筑物安全。

牛腿模板支撑体系施工关键技术应用研究——以西藏DG水电站发电厂房尾水平台为例

西藏DG水电站发电厂房尾水平台在尾水挡墙3384.4m高程和尾水闸墩3381.9m高程存在牛腿结构。牛腿模板支撑体系施工存在支撑受力点不确定、施工跨度大、悬空高度超过40m等多重技术难题。通过对牛腿结构的设计施工进行研究,设计了一套“外支内拉”的双保险支撑体系。实际施工过程中,首先在外悬挑部分采用悬臂大模板的三脚架作为排架支撑,其次在牛腿内部采用“内拉+立柱”方式进行二次加固,该双保险支撑系统最终有效地解决了西藏DG水电站发电厂房尾水平台牛腿施工的安全和技术难题,推动了工程顺利进行。

岩滩水电站扩建工程尾水检修闸门室施工组织设计优化

针对岩滩水电站扩建工程5号、6号机组尾水检修闸门室施工因尾水隧洞交面时间滞后,闸门室超高超深、空间窄小、地质条件较差而增加施工内容和施工难度等问题,笔者从闸门室开挖支护、混凝土施工、闸门安装等方面阐述了施工组织设计优化,通过改变闸室开挖方案和混凝土施工方式,精心策划,科学安排,实现了优质、高效施工,且按合同工期完工。

白鹤滩水电站尾水出口围堰拆除爆破设计与施工

白鹤滩水电站尾水出口围堰拆除爆破具有工期紧、任务重、岩石条件复杂、近距离靠近保护物、水流冲渣要求高等突出特点。针对施工中的重难点,采取“分期分区分层”爆破拆除方案,将单个围堰分为“两期三层八区”,通过预留经济围堰,提前拆除水上部分等措施,克服了工程量大、工期紧的难题;采用“大直径钻机造孔、孔内套管护孔”的方式,有效减少了复杂地质条件下塌孔的产生,提高了施工工效也确保了爆破效果;“高单耗、低单响”的药量设计、“孔间分段、孔内延时”的爆破网路设计,即能满足近距离爆破条件下质点振速安全控制要求,又确保了爆后渣料块度满足水流冲渣条件。工程应用结果表明,最不利工况下爆破诱发质点峰值振速为11.85 cm/s,小于结构混凝土允许的安全控制标准12 cm/s;实测水击波峰值压力为0.12 MPa,小于水工钢闸门的安全允许控制值0.4 MPa;爆后绝大部分渣料块度粒径控制在40 cm以内,大块率控制在5%以内,爆破效果良好,满足水流冲渣条件。

光纤应变技术在水轮机尾水门物理场模型构建中的应用

水轮机尾水进人门是水电机组重要的过流承压部件,其可靠性关系到整个水电站的安全运行,是现场运维重点关注对象,也是未来数字孪生机组的重要核心部件之一。本文基于光纤光栅应变传感技术,以某巨型混流式水轮机尾水进人门为研究对象,在其结构上布置了光纤应变测点,构建了应变在线监测系统,为行业内首次实施。本研究应变在线监测数据与有限元仿真计算进行了比对分析,为尾水进人门物理场模型构建提供了技术验证。

抽水蓄能电站尾闸室事故闸门防水淹厂房设计

为提高抽水蓄能电站尾闸室事故闸门防水淹厂房事故的能力,对事故闸门动水关闭方式及其与机组进水阀的闭锁方式进行分析,指出现有的设计存在的不足,并提出优化解决方案。并对事故闸门门槽顶盖螺栓设计进行探讨,建议该螺栓采用预紧连接,以提高其抗疲劳的能力。

某水电站机组运行工况对尾水隧洞淤积物存量的影响

介绍了某水电站运行过程中发现的尾水隧洞砂、石淤积问题,利用近年淤积物清理数据结合机组运行时长、总发电负荷、开停机周期等方面分析机组工况对淤积物存量的影响,并针对性提出运行控制措施,旨在降低尾水隧洞砂、石淤积的不利因素,为电站检修工作顺利开展提供有力保障,为后续安全生产打下坚实基础。

以礼河四级电站复建工程尾水系统非恒定流研究分析

以礼河四级水电站复建工程机组为4台冲击式机组,运行时尾水系统为明渠流运行,下游为白鹤滩水库,库内水位变幅较大,尾水系统内为非恒定流。白鹤滩库水位较高时,不运行时也能出现库水位回水至隧洞的情况;机组正常运行时,尾水主洞、尾水支洞水流会产生局部涌高、冲击洞顶现象。通过数学模型计算及物理模型试验验证工程尾水系统安全性与合理性,为工程的永久运行稳定提供技术支撑和有力保证。

深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征分析

【目的】金沙江白鹤滩水电站输水系统中的尾水调压室规模巨大,洞室埋深大,穹顶柱状节理玄武岩发育,地质条件复杂,为了降低围岩变形破坏的风险,保证工程安全,节约生产成本,需对深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征进行分析。【方法】依托右岸深埋地下洞室8#尾水调压室,结合现场工程地质资料及施工过程,运用非连续介质力学的数值计算方法,得出无支护条件下穹顶在柱状节理岩体及完整岩体两种情况下围岩的应力应变分布,继而分析评价两种情况下围岩可能出现的变形特征。【结果】结果表明,柱状节理的发育使穹顶开挖面附近浅层围岩强度降低、应力集中区与开挖面的距离增大,围岩塑性区深度显著增大;受初始最大主应力方向及柱状节理各向异性影响,穹顶S侧翼围岩变形值及N/S两侧翼变形值的差异均有所增大,层间错动带C5在N侧法向应力有所减弱,在S侧的松弛变形有所增大。【结论】分析方法及结果符合地下工程设计施工的一般规律,为围岩稳定、设计方案和支护安全评价提供了有力支撑,具有可靠的工程指导价值。

变顶高尾水洞水电站机组运行稳定性研究

本文在水轮机调节系统基本方程的基础上 ,引入了变顶高尾水洞明满分界面处水体来回运动的连续性方程。利用MATLAB中的仿真计算软件 ,研究分析了变顶高尾水洞水电站机组运行的稳定性 ,为变顶高尾水洞技术的推广应用 。

水电站变顶高尾水洞体型研究

在阐明水电站变顶高尾水洞工作原理的基础上，从工程实际出发，提出了体型设计的基本思路和具体步骤，并着重探讨了这种新型尾水道的适用范围和设计与研究中应重视的问题．

盖下坝水电站厂房尾水优化设计

对盖下坝水电站厂房尾水渠交叉建筑物结构两种形式进行了比选分析,结果认为,尾水渠与厂房下游曲溪河立体交叉,采取长尾水洞形式从下部穿越曲溪河,充分利用了水能资源、增加了发电量,不仅保证了结构的安全性,方便了施工,也节省了工程投资,降低了施工难度,为今后类似工程提供了设计新思路、新方法。

利用导流洞减小调压室断面积数值仿真

大型地下水电站设计中常将施工导流洞与水电站尾水系统相结合,以减少工程量,加快施工进度,节约工程投资.如果能够利用导流洞减小调压室断面积,无疑具有重大的实用价值.通过数值仿真计算深入分析了水电站利用施工导流洞减小尾水调压室断面积的可行性,提出了在施工导流洞中增加挡流板来改善导流洞水流流态的工程措施.研究表明:利用施工导流洞至少可以减小调压室直径10%以上.该技术可推广应用于我国某些大型地下式水电站的建设中.

大型尾水调压室底部交汇型式CFD分析与优化

多机共用尾水调压室的底部管道交汇型式对调压室布置和运行时流态和水头损失有重要影响,是设计中需认真对待的问题。为研究交汇型式与水头损失的规律性并为工程设计提供参考,本文应用最新计算流体动力学技术对一系列交汇型式进行了以减小水头损失为主要目标的分析、优化。首先介绍了数学模型和计算方法;然后通过与典型流道水头损失经验公式和具体工程模型试验数据对比来验证计算模型;在确认模型精度的基础上,对两机共用一室、三机共用一室的各种可能交汇型式的水头损失系数和水流流态进行比较分析,给出优化的体型;最后总结体型优化的规律,指出交汇型式设计中应注意的事项。

电站尾水渠内鱼道进口位置布局

电站尾水渠是上溯鱼类较为理想的聚集场所,利用电站尾水渠合理布置鱼道进口,是目前大中型河流鱼道建设中的研究热点之一。该文通过数值模拟,结合鱼类游泳能力,对利用电站尾水诱鱼的鱼道进口布置进行研究。结果表明:机组运行方式、鱼道进口位置与出流方向均对鱼道进口诱鱼水流产生较大影响。机组运行方式决定了尾水渠内主流的位置,并在主流两侧形成多个回流区。回流区水流的旋转方向和位置对鱼道进口诱鱼水流的影响较大,鱼道进口的诱鱼水流动量较小,其出流方向应与回流区水流方向一致,并可根据电站运行方式,设置多个鱼道进口。主流与回流区之间的过渡区域是布置鱼道进口的重点区域。该研究结果可为优化改进大中型河流鱼道进口设计提供重要参考。

三峡地下电站变顶高尾水洞技术研究与应用

在三峡地下电站可行性研究和初步设计中,针对尾水系统设计进行了不设调压室、设调压室方案和变顶高尾水洞方案的比较,其中又分别进行了一机一洞和两机一洞方案布置型式的研究。首次在三峡地下电站进行了带模型机组的引水发电系统整体模型试验,通过大量的计算分析和模型试验,不断优化尾水系统的布置,最终采用了一机一洞变顶高尾水洞方案,并已付诸实施。对变顶高尾水洞系统的深入研究,开拓了创新思路并取得了设计经验,可为类似电站工程设计借鉴。

浙江楠溪江拦河闸鱼道进口布置优化研究

常规的鱼道设计及研究大多侧重于其内部结构和水流条件方面,缺少对鱼类生活习性及洄游规律等方面的认识,从而忽略了鱼道进口布置的重要性。而实际上鱼类能否较快发现和进入鱼道进口是鱼道设计的关键因素之一。以楠溪江供水工程鱼道设计为例,通过物理模型试验,对当地鱼类生活习性、建筑物布置特点以及各工况水流条件进行了观测分析,提出将鱼道进口与电站尾水渠相结合的布置方式,并对其可行性进行了论证,该布置方式对研究鱼道进口具有较大的参考意义。

4种水生植物深度净化村镇生活污水厂尾水效果研究

通过设置动态模拟试验,持续进水、出水条件下分析比较了漂浮植物凤眼莲和水浮莲、沉水植物轮叶黑藻和挺水植物黄菖蒲对村镇生活污水厂(一级A标准)尾水深度净化效果,筛选出具有去污效果优势的水生植物,为优化水生植物生态修复工程技术在尾水深度净化中的应用提供依据。结果表明:经水生植物深度净化后,尾水水质得到明显改善,漂浮植物凤眼莲和水浮莲对尾水氮、磷的净化效果优于挺水植物黄菖蒲和沉水植物轮叶黑藻。试验周期内,污水厂尾水总氮、总磷和高锰酸盐指数(CODMn)平均浓度为12.22 mg?L-1、0.38mg?L-1和3.88 mg?L-1,凤眼莲、水浮莲、轮叶黑藻、黄菖蒲和对照各系统的总氮平均去除率分别为46.25%、45.74%、43.41%、38.39%和29.22%,总磷去除率分别为36.84%、34.21%、31.58%、28.95%和26.32%,CODMn去除率分别为42.27%、30.93%、32.47%、32.47%和37.89%。凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻生物量净增长率分别为550.5%、418.8%、210.6%和80.3%,凤眼莲生物量净增率最大。各处理系统内凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻对尾水氮富集量分别为7.36 g、2.33 g、5.12 g和4.46 g,对磷的富集量分别为0.60 g、0.19 g、0.33 g和0.78 g,凤眼莲富集氮能力优于另外3种水生植物,轮叶黑藻磷富集量高于另外3种水生植物。凤眼莲、水浮莲、黄菖蒲和轮叶黑藻植株吸收作用对尾水总氮去除的表观贡献率分别为15.29%、4.90%、11.17%和11.34%,对尾水总磷去除的表观贡献率分别为50.34%、17.17%、35.24%和76.34%。因此,可利用漂浮植物凤眼莲和沉水植物轮叶黑藻立体复合种养的方式深度净化生活污水厂尾水。

长廊式尾水调压室阻抗孔波动特性的影响分析

采用状态空间法对某尾水管道在室后交汇布置形式的水电站进行了水力机械系统小波动稳定性分析,同时利用考虑水体弹性的特征线法对相同工况进行数值模拟,两者相互验证结果基本一致。随后在保证系统稳定的条件下,针对小波动,研究阻抗孔面积对系统调节品质的影响。结果表明,对于该类布置形式的电站系统,随着尾水调压室阻抗孔面积的减小,机组转速的调节时间减少,调压室涌浪波动振幅呈降低趋势;在满足大波动调节保证要求的条件下,适当减小阻抗孔面积,有利于改善系统调节品质。

尾水调压室位置对尾水管最小压力值的影响

尾水调压室位置是影响尾水管最小压力值的主要因素之一。本文通过理论分析、数值计算和工程实例,证明尾水调压室越过其临界位置向厂房方向移动,尾水管最小压力值变化不大、并略有恶化。该结果有利于地下厂房和尾水调压室的布置,缓解了洞室围岩稳定和过渡过程之间的矛盾。究其物理本质,在机组特性、导叶关闭规律确定的前提下,尾水管最小压力主要取决于尾水管延长段的水击压力、阻抗损失和调压室涌浪水位三者的叠加。由于尾水道总长度不变,移动尾水调压室位置,三者所起的作用相互消长,所以必然存在着有利于尾水管最小压力值的调压室临界位置。