中部引黃工程泵站出水池泥沙淤積模型試驗

泵站出水池到無壓隧洞過渡段體型對隧洞的過流能力、沿程水面線及局部水頭損失影響顯著。針對某泵站工程過渡段的水流特性問題,采用比尺為1∶25物理模型對該過渡段進行了優(yōu)化研究,延長了過渡段長度,增加了邊墻扭曲段。研究發(fā)現(xiàn):模型改進后,過流能力增加,水流平穩(wěn)；局部水頭系數(shù)從原設(shè)計的0.057~0.111減小至0.051~0.111；中心線水面線的縱向變化幅度減小。通過各項指標表明,優(yōu)化后的過渡段比原設(shè)計方案顯現(xiàn)出更為優(yōu)良的特性,提出的優(yōu)化設(shè)計方法可為其他類似工程提供借鑒經(jīng)驗。

水庫壩前及泄水底孔內(nèi)泥沙淤積形態(tài)斷面模型試驗——通過斷面泥沙模型試驗，對某水庫泄水底孔壓力段內(nèi)泥沙淤積形態(tài)和壩前泥沙淤積高程進行了分析研究,試驗結(jié)果表明，在泄水底孔關(guān)閉運用的前兩個月（10月和11月）壩前泥沙淤積速率較高，這兩個月的泥沙淤積厚度達...

根據(jù)三峽工程蓄水初期2003年6月-2006年10月壩區(qū)河段實測水文及地形資料,對三峽壩區(qū)泥沙模型進行了泥沙淤積驗證,分析了模型試驗成果與原形實測資料間產(chǎn)生偏差的原因,認為三峽壩區(qū)泥沙模型的試驗結(jié)果與原型實測資料基本一致,模型的泥沙淤積規(guī)律和淤積分布與原型基本相同,定量預報具有一定精度;造成原型與模型淤積偏差的主要原因是,模型沙的相似性、模型含沙量比尺和沖淤時間比尺的適應性、模型異重流運動的相似性。在此基礎(chǔ)上,提出了進一步開展三峽壩區(qū)泥沙問題研究和適當調(diào)整模型部分比尺的建議。

瓦斯河龍洞水電站是以發(fā)電為單一開發(fā)目標的引水式電站,隨著時間推移電站需經(jīng)歷近期到遠期兩種不同庫水位運行條件,因此,電站設(shè)計階段,其取水防沙措施必須兼顧攔沙、拉沙、導沙等設(shè)施的近期和遠期兩種運行條件,并能節(jié)省投資和方便未來施工改造,這在一定程度上增加了優(yōu)化設(shè)計和模型試驗的難度。通過水工模型試驗研究,開展了該電站不同時期引水防沙的研究,并對樞紐導沙、防沙設(shè)施布置及結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化,從而較好解決了電站的引水防沙問題,也為以后類似的需分期運行的電站如何處理好不同時期的泥沙問題提供一定的參考。

針對深溪溝水電站泥沙淤積問題進行了相應的物理模型試驗研究。在驗證廠前導沙坎攔沙效果的基礎(chǔ)上,分別研究了在電站正常運行結(jié)合泄洪沖沙以及關(guān)閉電站敞泄拉沙2種樞紐調(diào)度方式下的庫區(qū)泥沙淤積物的沖刷效果。試驗結(jié)果表明:關(guān)閉電站敞泄拉沙時庫區(qū)泥沙淤積物被大量沖刷,河床高程明顯降低,尤以來流量6290m3/s和3300m3/s2個級別的沖刷效果最好。

針對臺州電廠循環(huán)水泵前池各種可能的改造方案進行了模型試驗,根據(jù)模型試驗的結(jié)果確定了工程量小、可明顯改善循環(huán)水泵工作條件的改造方案.試驗結(jié)果表明,根據(jù)椒江泥沙特點所確定的泥沙運動相似條件及所選擇的模型沙是合理的,所取得的試驗成果對工程設(shè)計有一定的指導意義

為評估某海水取水泵站的布置設(shè)計,對其進行物理模型試驗研究。在建模時,需要合理選擇模型比尺,使模型與原型符合動力相似,幾何相似和運動相似,并正確重現(xiàn)泵吸進口的渦流作用。為了促進系統(tǒng)良好的運行,采取措施對以下幾個方面進行測量:設(shè)施內(nèi)的水位,來自每個泵位置的流量,來流類型與水流分布,泵吸處的流速情況,泵室內(nèi)部的渦流作用。次測試來流分布較差,出現(xiàn)了預旋和旋渦。通過對旋渦出現(xiàn)的原因進行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了這些不良現(xiàn)象,保證了泵站取水安全。

在水槽試驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合部分理論分析,初步研究了挖入式港池的泥沙淤積問題的原因、泥沙運動以及淤積特性。結(jié)果表明:含沙量分布具有一定的規(guī)律,口門處淤積量較大,泥沙粒徑較粗,而港池內(nèi)部淤積量較小,粒徑較細。因此,采取適當措施減少該形式港池口門處的淤積是十分必要的。

針對泵站壓力管道薄壁堰出水池水頭損失大、出水量不足、能源單耗高等弊端，進行改造，采用新式節(jié)能型自由側(cè)翻式拍門，取得了較好的效果。

為更充分地研究水庫的真實淤積過程,以擬建的托帕水庫為模擬對象,建立了水庫實體模型,采用1981—2014年日均水沙過程為試驗條件,模擬研究了托帕水庫的泥沙淤積過程,并提出了水庫累計淤積量過程、特征庫容損失、庫區(qū)淤積縱橫向形態(tài)和淤積上延范圍。由試驗淤積結(jié)果可知,試驗結(jié)果與工程可研報告中采用的數(shù)模計算結(jié)果基本吻合。

景電二期總干五泵站出水池后矩形渠處于山脊之上，渠道部分段落兩側(cè)墻體后無覆土，處于臨空狀，通水后墻體尤其是伸縮縫多處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，后經(jīng)過加固處理成功地消除了這一隱患。

黃金埠電廠的補給水源為信江,取水方式為岸邊開敞式無壩取水.采用動床物理模型試驗,對黃金埠電廠補給水取水口局部區(qū)域的水流、泥沙運動及地形沖淤規(guī)律進行研究,在確保電廠取水能力的前提下預測了可能的沖淤程度,并在此基礎(chǔ)上對取水泵房擋沙坎高程進行了優(yōu)化.試驗結(jié)果表明,擬建取水泵房進水口底坎接近枯水主槽河底,岸邊貼流狀況良好,且取水口前的斷面基本沒有沖淤變化,取水泵房的選址和設(shè)計合適;泵房取水流量不會影響河道枯水期通航;將泵房擋沙坎高程抬高0.5m能夠最大限度地避免取水口淤積,有利于電廠取水口的安全、可靠運行.

針對浯溪口水利樞紐進口流態(tài)、下游河道消能防沖、電站進口泥沙淤積等問題進行了試驗研究,通過縮短電站與低孔上游導墻,將其頭部改為半圓形,以及表孔段與左壩段之間的連接擋墻采用扭曲面平順銜接、表孔消力池內(nèi)設(shè)置消力墩等措施,取得了較好的效果.

針對雜木寺水電站樞紐布置、泄水建筑物進口及消能工的體型優(yōu)化、庫區(qū)拉沙以及下游河道的消能防沖等問題進行了41個方案的試驗研究和論證分析,通過在電站進口加設(shè)導沙坎、在泄洪沖沙閘末端加設(shè)小挑坎以及在消力池右邊墻出口段加設(shè)導流墩等措施,較好地解決了庫區(qū)拉沙問題及樞紐的泄洪消能問題。提出的推薦方案具有體型簡單,易于施工,操作靈活、工程量小、下游河道沖刷較淺等優(yōu)點,達到了泄洪消能試驗的目的,滿足了設(shè)計要求,并被應用于工程設(shè)計中。

本文介紹了百龍灘水電站初設(shè)階段壩區(qū)泥沙模型的設(shè)計與試驗情況。對原樞紐的防沙、排沙措施進行修改。

物理模型試驗是研究具有潮流影響的電廠溫排水和工程海域泥沙沖淤變化的有力工具,通過物理模型試驗,揭示了印尼百通電廠工程區(qū)域冷卻水擴散規(guī)律及取排水口泥沙沖淤變化特征等,驗證了設(shè)計方案并提出了合理化建議,為工程設(shè)計提供了科學依據(jù)。

尼那水電站是一座日調(diào)節(jié)的中型水電站，庫容較小而來沙較多。為研究水庫的減淤防淤措施和合理的運行方式，進行了壩區(qū)泥沙模型試驗研究。通過對三個不同的樞紐布置方案進行對比試驗，預估了各方案在不同來水來沙和運行水位情況下的庫區(qū)沖淤地形；研究了樞紐不同布置方案的排沙情況，探求了最大限度減少水庫泥沙淤積，使水庫長期保持有效庫容的工程措施，優(yōu)選了樞紐布置方案，為該工程的設(shè)計提供了科學依據(jù)，也可供類似工程設(shè)計時參考。

水泵進水池模型試驗在我國的目前情況相似準則不明確,忽視觀測水泵進口流態(tài)和吸水管內(nèi)的渦流強度等一些缺陷,因此就目前情況提出了水泵進水池模型試驗研究的新方法。開敞式水泵進水池模型試驗按弗勞德數(shù)相似準則模擬,模型的比尺的選取要保證一定的進水池寬度、水深和吸水管直徑,從而提高試驗結(jié)果的準確可靠性。試驗模型應要重點檢查進水池中是否出現(xiàn)有害的水面漩渦跟水下漩渦,因此控制水泵進口時均流速波動的范圍和吸水管內(nèi)渦流強度的大小。進水池為水泵提供良好的進水條件,有利于使水泵保持高效的運營狀態(tài)。在討論現(xiàn)有幾種水泵進水模型試驗特點的基礎(chǔ)上,對水泵進水池模型試驗進行一定的探究。

通過試驗,結(jié)合部分理論分析,研究了挖入式港池泥沙淤積特性,分析了產(chǎn)生淤積的原因,在此基礎(chǔ)上提出3種減淤措施。試驗結(jié)果表明:港池內(nèi)泥沙淤積主要由回流及異重流引起,淤積物分布具有一定規(guī)律,回流產(chǎn)生的淤積集中在口門附近,粒徑較粗,而由異重流引起的淤積在港池內(nèi)沿程分布,粒徑較細。提出的方案能夠達到減淤的目的,可以用于實際工程。

首先闡明泵站工程作為一種提水排水或補給水源的水利工程,在水資源調(diào)配、跨流域引水、城市及工農(nóng)業(yè)供水等方面舉足輕重,是解決水資源分布地域差異的有效工程措施。其次指出水泵選型是高揚程泵站設(shè)計中的重要環(huán)節(jié),并以山西省中部引黃工程為背景,通過調(diào)研及理論分析,提出了該工程水泵運行特點、結(jié)構(gòu)類型,并對各方案進行了比較分析,以期對類似的長距離、高揚程及大流量供水系統(tǒng)的設(shè)計及水泵的選擇提供新的思路。

雙向豎井貫流泵站模型泵裝置模型試驗

本文介紹通過水工模型試驗提出的引黃入晉工程總干三級泵站側(cè)向進水前池的優(yōu)化體型及為調(diào)整水流結(jié)構(gòu)而采取的整流板等工程措施，這些措施使泵站進水前池中水流流態(tài)平穩(wěn)，流速分布均勻，避免了在各種工況下前池中產(chǎn)生螺旋流及水面串通漏斗漩渦，能保證水泵安全、正常、高效運行。