安砂水电站导流隧洞的水力计算及水力学模型试验

水布垭导流隧洞具有水头高,流量大,洞线长,地质环境差等特点,因而技术问题较多,难度较大。为此,进行了大量的试验研究。主要试验成果有:泄流能力及影响泄流能力的主要因素,压力特性及改善压力特性措施,出口消能防冲措施的比较等。这些试验成果为工程优化设计提供了科学依据。

对拟建水库的长、短旁通洞排沙效果进行了水工模型试验研究,试验中率定了旁通洞的泄流能力;观测了旁通洞进口及洞内流态;测量了长、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量时的含沙量等.试验结果表明：在闸门全开情况下,长、短旁通洞的泄流能力均超过200m3/s;在输沙模数1200t/km2考虑下,长旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为59.0g/m3.研究结果证明：长、短旁通洞泄流能力均满足分流要求、旁通洞进口段与导流洞结合段无不良流态、短旁通洞的输沙能力略优于长旁通洞方案.

对拟建水库的长、短旁通洞排沙效果进行了水工模型试验研究,试验中率定了旁通洞的泄流能力；观测了旁通洞进口及洞内流态；测量了长、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量时的含沙量等。试验结果表明:在闸门全开情况下,长、短旁通洞的泄流能力均超过200m3/s；在输沙模数1200t/km2考虑下,长旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为59.0g/m3。研究结果证明:长、短旁通洞泄流能力均满足分流要求、旁通洞进口段与导流洞结合段无不良流态、短旁通洞的输沙能力略优于长旁通洞方案。

河海大学电气学院毕业设计(论文)任务书 专业自动化年级08级指导教师张卫存要求学生数7 课题 名称 水力学模型试验自动化调控系统的研究 任 务 及 要 求 课 题 总 体 要 求 国内外在水力学模型试验方面,已不同程度上实现了自动化控制和计算机进 行数据采集与处理。基于购置设备价格比较昂贵的情况,利用实验室现行设备自主 研究以工控机为核心，构建具有六大模块功能的水力学模型试验自动化测控系 统，其中包括：闸门启闭、平水槽升降、进出水阀启闭、闸门自动开启关闭、流 量流速自动检测、多路视频采集和计算机监控等，并设计开发出相应可独立运行 的测控装置。 该系统由具备独立功能模块的下位机（mcu）与上位主控计算机构成。上 下位机通过rs232，rs485或同轴视频电缆实施数据和图像的传输。下位机实施 实时过程控制，并将现场运行的状况上传至上位主控计算机；上位工控机执行下

介绍了用地质力学平面模型试验，对二滩水电站导流隧洞围岩与支护系统的承载能力和稳定性所进行的研究。试验按导流隧洞开挖和支护的施工程序进行，通过模型超载试验了解了导流隧洞围岩与支护系统在平面应变条件下，其变形发展到失稳直至破坏的全过程。

太平驿水电站施工导流隧洞布置在河道弯道凹岸，对导流隧洞内水流流态、洞线的对比、隧洞出口水流对下游冲刷进行了试验，提出了保证施工期下游围堰安全的措施，并对施工导流运行期隧洞泄水能力、下游冲刷等与模型试验的差异进行了分析。

传统方法是将引水隧洞内水流假定为恒定流状态进行糙率的反推计算,而未考虑引水隧洞内水流非恒定性,本文引入圣维南方程组,采用数学差分法求解方程,建立适合于引水隧洞的水力学模型,结合隧洞实测水位流量资料,反推引水隧洞的糙率。研究结果表明:建立的水力学模型可用于隧洞的糙率反推计算,计算结果合理且符合水工建筑物糙率计算规范要求。研究成果可供引水隧洞糙率推求参考。

介绍了水布垭混凝土面板堆石坝1∶80施工导流和渡汛水力学模型试验主要成果:导流隧洞在不同运行期的流态、压力特性和出口消能、围堰和大坝过水渡汛方案比较与优化等,可供类似工程设计参考。

i996年l2月水电工程究研第2期 铜街子水电站 底孔压力段的水力学试验研究 杨明栋 【提要】本文通过对两个不同压板坡度s—i：6和i：7的底孔水力模型试验资料进行对比 分析，证明进口形式基本相同的条件下．两底孔在各种闸门开度下，检修门井水位变化较接 近，压力管段的压力分布比较平顺．未出现负压j压扳坡度s：17比s2正1：6的泄流能力偏 太i．1莉左右。说明压板坡度愈缓。泄流能力愈大，但末端易出现负压。为安全起见，通常 采用1：4s=1：6js2≤1：7在国内工程尚不多见。如能适当减缓压板坡度，增大泄流能 力．将使底孔尺寸减小，节约投资，希望有关研究部门和学者今后在这方面多作工作，以期 得到安全，经济、适用的压板式短进水口的台理体型。 一 、刖舌 锕街子工程为河床式电站，为了使厂房进口上游形成冲

本文对白山水电站深孔的水力学试验(模型比尺1∶50及1∶100)与原型泄流观测成果进行了对比分析。结果认为,在泄流能力和水流流态方面,模型与原型之间有较好的相似性;按常用公式t=kq~(0.5)z~(0.25)估算挑流冲刷坑水深t时,对于具有扩散特性的三元水流,必须以挑流水舌入水单宽流量代入式中的q(z为上下游水位差),则按原型实测冲深算得的冲刷系数k值才符合冲坑部位岩基实际情况,再以此验算模型试验所得冲深才基本一致;在影响挑流水舌雾化范围与降雨强度的诸因素中,泄流量是最主要的影响因素。

5月10日～13日,在南京,锦屏一级项目部组织相关专家对由南京水利科学研究院、天津大学和四川大学参与试验研究的锦屏一级水电站泄洪消能水力学整体模型试验进行验收评审。中水顾问集团设计大师林可冀、四川大学许维临教授、天津大学崔光涛教授、河海大学吴建华教授等作为评审专家参加验收评审会。

5月10日～13日,在南京,锦屏一级项目部组织相关专家对由南京水利科学研究院、天津大学和四川大学参与试验研究的锦屏一级水电站泄洪消能水力学整体模型试验进行验收评审。中水顾问集团设计大师林可冀、四川大学许维临教授、天津大学崔光涛教授、河海大学吴建华教授等作为评审专家参加验收评审会。

川西河流多沙。位于涪江上某枢纽在一急弯下口修建拦河闸及电站取水口,须对泄水建筑物的泄流能力、拉沙效果、冲沙效果进行模型试验,以验证首部枢纽布置及泄水建筑物设计的合理性。模型试验结果表明:原枢纽布置满足泄洪要求,但排沙效果不佳。根据试验结果,对枢纽布置进行了优化调整,重新进行排沙模型试验。证明排沙效果良好。

乐昌峡水利枢纽工程坝址河道狭窄,电站尾水出水口靠近溢流坝,溢流坝泄洪对电站尾水出水口出水渠安全运行影响较大。该文在水力模型试验的基础上,对电站出水口出水渠布置进行改进和优化,满足了工程安全运行的要求。

在高坝水电站工程建设快速发展的同时,电站下泄的低温水体对下游河道生态系统所造成的破坏性影响已不容忽视;在电站进水口前放置一定高度的叠梁门,使电站从水库表层取水发电,从而减轻对下游河道生态系统的"冷害"侵蚀,是目前缓解高坝水电工程建设与保护水生态环境之间矛盾的一种措施;而分层取水叠梁门的设置,将改变电站进水口的水流条件,使其相关水力特性发生变化。本文结合某大型水电站进水口分层取水水工模型试验,对各库水位条件下的叠梁门放置高度、进口漩涡特性、叠梁门上的动水压力特性、叠梁门对电站进水口段的局部水头损失及压力分布特性影响等进行了研究;另外,针对叠梁门这种薄而高的轻型结构,还进行了机组甩负荷对其产生的水击附加压力特性研究;得出了一些规律性的认识,可供采用类似分层取水设施的进水口工程参考。

亭子口水利枢纽具有泄洪落差与泄洪单宽流量均较大、建筑物布置相对比较集中、下游河势复杂等特点。通过水工断面模型试验,对表、底孔体型及消能工进行优化,推荐表孔采用宽尾墩消力池联合消能型式,底孔采用突扩跌坎型式,并经过整体模型试验验证,其泄洪消能均能满足设计要求;通过在水工整体模型上对下游引航道左右岸线及河床的整治、隔流堤长度和堤头偏角调整等方面影响因素的比较优化,提出了可行的布置方案。

乐昌峡水利枢纽工程电站进水口为侧式进水口。在水力模型试验的基础上,对电站进水口两种布置方案的运行流态、防涡工程措施、水头损失影响因素和变化规律等进行研究和分析,提出了相应的改善工程措施,从而优化了电站进水口体型,满足了工程设计的要求。

沙坪二级水电站施工导流采用分期拦断河床、明渠导流方式,围堰全年挡水,导流运行时间长、流量大,需要通过导流模型试验对导流各项水力条件进行研究。通过1:70整体水力学模型,对导流明渠过水后的水流流速流态,上游围堰、下游围堰及下游河床等部位的冲刷情况进行了研究。研究表明:原设计方案在设计流量下,上、下游围堰堰顶不能满足挡水要求,导流明渠出渠水流归槽较差,下游冲刷严重。结合实验结果,作出增加明渠底宽,降低从坝轴线处明渠底高程,扩大明渠进口宽度、顺直出口右侧,调整上、下游围堰位置等优化措施。试验表明:新方案明显改善了原设计方案下出现的水力学问题。

宝珠寺水电站三期导流工程若干水力学问题

向家坝水电站二期主河床截流由设置在左岸坝体内的6个10m×14m(宽×高)导流底孔分流,其上下游均设置泄水明渠。根据施工现状,截流时受围堰残埂及明渠出口岩埂影响,即导流底孔上游为4m高的围堰残埂,下游为2m和4m高的围堰残埂及明渠出口岩埂,使导流底孔泄流能力的计算复杂化。采用水量和能量平衡原理建立计算模型,对受围堰残埂及明渠出口岩埂影响的向家坝水电站截流进行了水力学分析,计算结果与试验成果基本吻合。类似的方法亦可在多个泄水建筑物联合泄流水力计算分析中采用。

基于齿边浮阀塔板流体力学性能实验数据开发了水力学模型。介绍了齿边浮阀的结构特点,该浮阀塔板克服了f1型浮阀塔板的许多缺点,例如液面梯度较大,返混程度比较高,浮阀易旋转、磨损、脱落等。然后根据其所做的水力学性能研究的实验数据进行回归得到水力学模型,包括干板压降、湿板压降、雾沫夹带、漏液,并对模型计算的数据和实验数据进行了比较。结果表明:塔板压降的误差比较小,雾沫夹带和漏液的误差相对大一点,但该模型能较好地反映出齿边浮阀塔板的水力学性能,可以为以后水力学计算提供参考。

通过物理模型试验,测试了发电和抽水两种工况下惠州抽水蓄能电站上库进出水口的流速分布、各通道流量分配、进出水口水头损失及入流漩涡等水力参数,并对库盆流态进行了观测.试验结果表明,惠州抽水蓄能电站上库进出水口及引水隧洞的体型布置是基本合理的,可供其他类似工程初步设计时参考.