水力脉动对水电站机组及厂房结构的影响研究与振动控制综述

水力振源在某些工况下可能对机组的正常运行造成影响,同时引起厂房结构不同程度的振动,且水力振源频域分布广,作用范围大,是水力、机械、电磁3种振源中最主要的振源,因此研究水力脉动及其造成的影响有着十分重要的意义。现有的研究成果对于水力振源特性的研究主要依赖于模型试验,存在模型尺寸比例误差和测点过少等问题,对于机组及厂房结构的振动稳定性计算也过于简化。根据计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,提出一种新的厂房水力振源研究方法,将水力振源转化为激励作用于转轮、蜗壳、尾水管部位,研究机组及厂房结构的稳定性,是未来可能的水力振源施加新方法,有着重要工程实际意义及应用前景。

冶勒水电站沥青混凝土心墙防渗性能的试验研究

本试验侧重于沥青混凝土的防渗性能研究。重点研究了沥青混凝土在施加不同荷载水平条件下的变形性能与防渗性能,通过试验论证了采用沥青混凝土作为堆石坝防渗心墙材料的可行性。成果为已开工的冶勒水电站大坝的设计和施工提供了重要的参考依据。

某大型水电站钢管鼓包原因分析及处理措施

某大型水电站引水洞钢管安装后不久即发生鼓包破坏，文章以设计、施工等方面的资料为基础，对钢管鼓包破坏原因进行了初步的分析并提出了相应的处理措施，从中总结经验、吸取教训，以避免今后类似事故的发生。

申家湾水电站防洪影响评价分析

通过对凤县申家湾水电站的防洪评价工作中的分析范围、评价方法等技术问题的论述,提出了水电站防洪影响评价的基本内容和方法,对申家湾水电站防洪的影响进行了综合评价,并对水电站的防洪安全问题提出了相应的建议和防治措施。

基于神经网络的水轮发电机组振动故障诊断专家系统

本文介绍了以水轮发电机组振动故障诊断为研究对象,基于神经网络的专家系统的研究与实现。结合盐锅峡水电站5#水轮发电机组的真机试验研究,通过对试验数据的分析和诊断,结果表明用神经网络专家系统进行方法水轮发电机组振动故障诊断是可行和有效的。这里着重介绍试验研究过程,以及如何用本文所设计的软件进行分析和诊断。

多水源引水灌区水资源调配模型及应用

针对西北地区灌区缺水现状 ,本文以系统分析的思想为基础 ,建立了多水源引水灌溉的优化调配数学模型 ,并以陕西宝鸡峡灌区为例 ,进行了实例分析计算 .通过对新增加工程规模的论证、城市引水量的分析、以及多水源工程联合运用的合理运行方式确定等 ,对实际问题进行了分析计算 ,其结果为决策部门提供了参考依据 .

碾压式中小型沥青混凝土心墙坝施工设备与施工技术研究

本文主要介绍适合于我国的中小型碾压式沥青混凝土心墙的施工技术,其中包括施工设备的研制、施工工艺的制定和施工质量检测控制体系的建立,特别是在施工设备方面我们研制出具有高初压密实度的牵引式沥青混凝土心墙摊铺机,为取得良好的施工质量奠定基础。

永磁铁磁贴合体的磁场及磁力

为了寻求永磁铁磁贴合体磁场及磁力的简便算法,基于介质分界面为平面的电流镜像法及永磁体等效电流模型,把铁磁体被磁化的效果视为铁磁体内某处存在"虚设"磁体产生的磁场,得到了永磁体在平面铁磁体中的镜像规律,给出了永磁体为圆柱体及长方体的一个永磁铁磁贴合体和一对平行吸力型永磁铁磁贴合体在轴线空间的磁感应强度解析公式,并对与平面铁磁体贴合的一对永磁环及永磁铁磁导轨磁力计算值作了试验验证。结果表明计算值和实验值基本吻合,用本文永磁体镜像规律及磁场解析公式计算永磁铁磁贴合体的磁场及磁力不仅简单而且计算精度较高。

河川径流中长期预测的支持向量机模型

径流预测历来是水利部门的一项重要工作,本文基于支持向量机（SVM）方法建立河川径流中长期预测模型,通过对1976-1994年黄河上游兰州站径流量历史数据分析处理后,得到年径流量增长的时间序列,利用所建模型对该序列值进行仿真模拟。在仿真实验后,用1995-1996年的增长量进行模型检验,并与RBF网络模型、BP神经网络模型预测结果进行对比,结果表明,应用SVM模型对年径流量进行预测,预测精度更高、效果更好。

基于混合算法的复杂配电系统可靠性评估

提出了基于状态转移和蒙特卡洛模拟(M on te C arlo s im u lation,M CS)的配电系统可靠性评估算法。算法根据配电系统中断路器、分段开关、联络开关等可操作性元件的动态特性对系统建立彼此独立的状态转移链,并利用M CS法模拟元件故障事件发生状态转移,统计各元件及各状态的故障频率、故障发生时间和故障持续时间等参数,最后利用这些参数计算各负荷点的基本可靠性指标及其概率分布。文章通过对RBTS(re lia-b ility test system)算例的计算分析,验证了所提算法的有效性。并分析了TTR(tim e to repa ir)、TTS(tim e tosectiona lize)的概率分布以及熔断器的可靠度对可靠性指标的影响。

黄河应急调水经济补偿制度初探

由于水资源日益紧张,实施应急水量调度已成为解决缺水地区水资源危机的常见手段。本文以黄河流域的应急调水为研究对象,分析了在产生正面效益的同时,应急调水也给上游造成发电、灌溉、生态等方面的损失。应急调水改变了正常的水资源分配秩序,使黄河水权制度处于不稳定的状态,从而影响水资源配置的公平性和高效性。需要建立合理的应急调水经济补偿制度来解决各方的矛盾冲突,消除调水的不利影响。本文建立了调水补偿制度的制度框架,对补偿制度的关键问题—补偿量的核算方式进行了研究,建立了水电站发电损失核算模型和灌区灌溉损失核算模型,进行了实例计算。目的是通过制度创新的方式推动黄河水资源的优化配置,为我国其他流域以及跨流域的水资源配置提供借鉴。

大坡度台阶式溢洪道中的水翅现象

水翅是大坡度台阶式溢洪道在流量较小时出现的一种水流现象。模型试验表明：当斜坡角度为40°～60°时，水翅几乎存在于整个跌落水流范围内，甚至持续到过渡水流。随着溢洪道底坡的增大，水翅流量变化范围变小、高度增加；但是随着台阶尺寸的减小，流量变化范围缩小、高度降低；水翅的落点处．台阶面上压强明显增大。

浇筑式沥青混凝土防渗层配合比优选方法研究

浇筑式沥青混凝土是新建碾压式混凝土坝和渗漏严重的病险坝修补的一种有效的防渗结构。本文针对沥青混凝土原材料的性能特性,探讨了浇筑式沥青混凝土防渗层混合料配合比的设计方法。并结合工程实例对设计方法进行了可行性论证。

高水头、大流量下反拱水垫塘底板块随机振动特性的研究

反拱水垫塘拱圈底板块稳定性是其在高水头和大流量作用下能否安全运用的关键技术之一。以溪洛渡拱坝下游出流条件和反拱水垫塘体型为参考,在拱圈底板块间止水破坏、底板块锚筋失效的极端条件下,对拱圈弹性底板块的振动特性进行了研究,得到拱圈底板块振动位移、速度和加速度幅值的沿程分布规律及其时域特性。研究表明,反拱水垫塘与平底水垫塘最大区别在于拱圈底板块能产生锁定,锁定高度受底板缝厚度控制,控制缝隙宽度对于反拱水垫塘的稳定起至关重要的作用。

塔里木盆地裸地潜水蒸发计算模型

为了研究潜水蒸发规律,提高对极限蒸发强度和极限埋深等关键问题的认识,本研究根据中国科学院阿克苏水平衡试验站1990年至1996年裸地潜水蒸发及水面蒸发资料,通过分析潜水蒸发计算模型的控制条件,建立了新的潜水蒸发计算模型。研究结果表明:所建立的模型符合控制条件,对于给定的潜水埋深,潜水蒸发强度随水面蒸发强度的增大而非线性增加,当水面蒸发强度趋于无穷大时,潜水蒸发强度应趋近于潜水极限蒸发强度;潜水蒸发极限埋深在理论上不存在。本文建立的裸地潜水蒸发计算模型结构合理,克服了当大气蒸发力较大时过高估计潜水蒸发量、潜水蒸发随水面蒸发的增大而线性增加的缺点。模型计算精度较高,可供相似地区参考使用。

三峡库区泄滩滑坡渗流场与应力场耦合分析

泄滩滑坡坡体从水力学特性来看为3层透水性较强的岩层(坡积物、滑坡堆积物和滑坡影响带)和2层透水性较弱的岩层(滑带和基岩)构成的互层状结构。以此为基础,进行了三峡库区蓄水至175 m水平时泄滩滑坡的渗流场与应力场耦合分析,得出滑坡体内水头分布﹑滑带底面承受的浮托力分布以及各应力分量分布。可以看出,泄滩滑坡水力学特性上的这种互层状结构不利于滑坡体的稳定,耦合作用对渗流场的影响不大,但对应力场的影响较大。

白鹤滩拱坝极限抗震能力研究

在模拟白鹤滩拱坝横缝、坝基交接面和地基可能滑块的基础上,对坝与地基系统进行有限元网格剖分,计入地震动能量向无限远域地基逸散的地基"辐射阻尼"效应,通过超设计地震作用的超载计算和在设计地震作用下降低地基滑块结构面抗剪强度的降强计算,综合分析坝与地基残余位移、缝面开合情况以及坝基交接面开裂范围及其对灌浆帷幕的影响等,获得白鹤滩拱坝超设计地震的超载安全系数约为2.0,设计地震作用下强度储备安全系数约为2.0,白鹤滩拱坝满足设计和校核地震的抗震稳定要求且具一定的超载能力的结论。

作用在裂隙中的渗透力分析

裂隙岩体中流体对岩体的作用力 ,是研究岩体稳定性的重要问题。本文认为流体作用于裂隙壁面上的力包括两部分 ,即垂直于裂隙壁面的流体静水压力 (导致裂隙垂向变形 )和平行于裂隙壁面的拖曳力 (导致裂隙切向变形 ) ,此拖曳力为面力。文中以单裂隙水流的立方定律为基础 ,运用流体力学的动量方程 ,推导出了单一平直光滑无充填裂隙、有充填的裂隙及水流和充填物一起运动情况下 ,裂隙壁面承受的切向拖曳力公式。该公式对于分析流体对裂隙岩体变形性能及强度的影响具有重要价值。

混沌优化算法在水库优化调度中的应用

基于水库优化调度常用优化方法存在的不足,根据水库优化调度的数学模型,将混沌优化算法运用到水库优化调度中。根据混沌的迭代不重复性和遍历性,按照其“自身规律”不重复地遍历所有状态,利用混沌变量进行优化搜索,可以避免陷入局部最优点,取得全局最优,得到满意结果。将混沌优化算法运用到水库调度中,并与其他优化方法比较,结果表明混沌优化算法原理简单,计算方便,结果精度高。

水头变幅大的混流式水轮机水力设计

水轮机稳定性问题一直是研究的难点 ,对水头高、水头变幅大的电站尤其受到关注 ,且目前已经投入运行的大型水电站都存在不同程度的振动问题 ,虽然产生的因素很多 ,但水力问题是重要因素之一。本文结合龙滩水电站水轮机参数优化及稳定性研究项目 ,通过CFD分析 ,对模型水轮机的蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管进行了全面的优化设计 ,模型转轮共计算了 2 2个工况点 ,经过优化的转轮延迟了小负荷区涡带的产生和叶片正背面脱流的产生。通过模型试验验证 ,龙滩水电站水轮机水力性能研究是成功的 ,研究成果达到了预期目标 ,CFD分析结果与模型试验结果基本吻合。