长尾水渠中电站日调节下泄水流运动规律

安谷枢纽工程以筑坝获取水头,并采用长尾水渠进一步增加水头发电,电站尾水渠与通航共用一渠。运用数模计算的方法,研究了尾水渠通航条件等技术问题。研究了电站机组增(减)负荷产生的非恒定流尾水渠水流运动规律、尾水渠水力要素与机组启闭时间、流量的关系,提出了改善措施。     

山区陡比降河段兼顾综合效益的航道整治措施研究*

老木孔电站是岷江航道梯级连通的重要节点。在建设该电站同时，其坝址至下游犍为电站库尾之间天然河段将通过整治措施提升至Ⅲ级航道。出于生态及人文环境保护目的，要求将老木孔原规划正常蓄水位降低1 m。结合航道整治，通过降低坝下河段水面比降的方式，研究兼顾补偿电站发电水头和保证通航条件的整治措施。采用数学模型进行方案比选，调整坝下流向并逐步优化分流比，提出最优的推荐方案。结果表明，优化方案3既能保证引航道连接段水流条件满足规范要求，又可以降低坝下水位、补偿发电效益。     

赣江井冈山航电枢纽总体布置

根据井冈山航电枢纽坝址地形地质条件，提出船闸、电站厂房同岸和异岸布置2种集中布置方案。考虑防洪度汛、通航条件、施工条件和工期、远期建设、工程投资最优原则，进行总体布置方案比较，提出左岸布置船闸，右岸布置电站厂房、鱼道的推荐布置方案。利用水工整体模型和船模试验，对推荐布置方案从枢纽泄流消能、上下游引航道通航条件、电站水流条件等关键因素论证布置方案的合理性，并进行针对性研究，提出改善措施。研究过程和结论可为类似低水头航电枢纽总体布置提供参考。     

山区河道低水头航电枢纽的水力学问题研究

以汤坝航电枢纽为例分析山区河道上的低水头枢纽布置后在泄洪、消能和通航等方面存在的水力学问题，基于物理模型对航电枢纽布置中存在的底流消能率低、尾水渠水位壅高、通航水流条件差等水力学问题进行分析与优化改善，提出改变消力池形式及尺度、开挖整治河床、外扩隔流墙和壅水通航等措施，有效地改善了山区河道上低水头枢纽布置后的水流条件，能够保证枢纽的正常运行。     

瓦村枢纽下游引航道通航水流条件试验研究

为保证船闸口门区有利于通航的良好水流条件,采用整体定床物理模型对瓦村枢纽船闸下引航道及口门区通航水流条件进行研究。试验结果表明:受电站下泄尾水扩散及尾水渠出口右岸边坡挑流的影响,下引航道口门区水流流态较差,纵横向流速明显超标,不满足船舶安全航行要求。探讨了延长导航墙长度、扩挖尾水出口右岸边坡、增设隔流墩等措施对水流条件的影响,经模型方案比选及优化,确定了下引航道布置推荐方案,较好地解决了口门区横流较大的问题,使下引航道及口门区的水流条件满足船舶安全通航要求。     

高坝枢纽新建通航建筑物轴线及通航条件研究

针对山区已建高坝枢纽新建通航建筑物轴线布置受河道窄、水头高、电站泄流及已有建筑物影响等条件限制的问题,依托贵州清水江白市水电站枢纽新建通航建筑物工程,采用1∶100正态整体水工模型与自航遥控船模相结合的技术手段,对多条轴线布置方案进行通航水流条件及船舶航行操控研究与优化。试验结果表明,右岸轴线布置方案通航水流条件及船舶航行状态均较好,为推荐方案。研究成果解决了工程关键问题,可供类似已建高坝水利枢纽新建或扩建通航建筑物工程参考借鉴。     

中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰设计技术

根据富春江船闸扩建改造工程,从设计角度对中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰的导流标准、总体布置及结构设计进行重点研究。在兼顾防洪、发电、河道变化等需求前提下研究确定围堰枯水期防洪等级,结合船闸水工建筑物布置优化调整围堰总体布置方案,并根据坝下围堰不同区段提出不同结构形式的过水围堰,为类似的中高水头枢纽船闸改扩建工程围堰设计提出新设计理念和思路,为多样性的围堰工程增加新特点。     

电航工程尾水渠通航水力特性研究

采用尾水渠通航的电航工程,电站尾水渠需要同时兼顾发电和航运的要求。以长江上游支流某电航工程为研究对象,利用水动力模拟软件,进行数值模拟,分析机组在不同工况稳定运行及开启关闭过程中,尾水渠航道内的水力特性,水深、流速(纵向流速、横向流速、回流)、流向、比降等,了解其随时间变化情况规律,为利用尾水渠通航的电航工程设计及运行提供参考。     

新建布尔津县托洪台水电站增效扩容改造工程中动力渠进水闸改造方案的选择

托洪台水电站始建于1987年,于1993年竣工。一期装机容量为2×2,000+1×2,500k W,电站在2003年进行了扩建改造,二期增加2×5,000k W机组,二期扩建后电站最大引用流量82.6m3/s。但是动力渠进水闸未进行改造,现状进水闸孔口尺寸高×宽=3.0×3.9m。过流设计流量82.6m3/s时,进水闸前后水位落差0.93m,过流流量85.2m3/s时,进水闸前后水位落差达1.04m。高水头运行时进水闸水头损失较大,严重影响电站发电水头。年发电量至少损失300万k W·h。     

嘉陵江沙溪枢纽引航道船模通航预报试验研究

沙溪电航枢纽工程是一个以发电和航运为主,兼有灌溉、旅游等综合开发利用的水利水电枢纽工程。为了研究论证工程布置的合理性和可行性,对有关工程设计的布置方案进行研究和优化,确保船舶顺利过坝,特进行通航船模试验研究。根据船模试验最高安全限值的要求,通过对试验结果的分析,给出推荐方案以及建议。     

岷江彭山江口—乐山段梯级开发优化方案

针对岷江彭山江口—乐山段原规划梯级方案间距近、电站动能经济指标差、开发难度大的问题,以全面实现岷江航道达标升级为目标,结合规划建设条件的变化情况,全面分析优化方案在通航、发电效益、环境影响等方面存在的问题和效果,得出了将岷江彭山江口—乐山段梯级开发由8级优化为6级的优化方案。优化方案为《岷江成都至乐山段航运发展规划》编制提供技术支撑,显著提升了航运效益、发电效益和水环境效益,极大提高了开发方案的可实施性,为岷江高等级航道的建设奠定了坚实的理论基础和规划指引。     

低坝枢纽泄洪闸布置对引航道口门区通航条件的影响

结合嘉陵江沙溪电航枢纽水工模型试验,针对低坝枢纽电航分岸布置的情况,分析了原设计方案泄洪闸紧邻电站一侧布置时引航道口门区通航水流条件所存在的问题,提出了泄洪闸分别紧邻电站与船闸两侧的布置方案。结果表明,泄洪闸分侧布置可有效地改善引航道口门区通航水流条件。     

松花江佳木斯悦来航电枢纽坝址选择

采用正态物理模型水流试验研究方法,对两坝址枢纽总体布置4个设计方案的泄流能力、通航水流条件等控制要素进行分析。根据试验研究成果,对两坝址设计方案进行优化试验研究,分别提出两坝址枢纽总体布置推荐方案。文章从枢纽泄流能力、通航建筑物水流条件、主要水工建筑物相对位置、船闸引航道口门区及连接段航道线型对通航水流条件的影响、电站出力等因素进行比较分析,提出了合理可行的推荐坝址方案。     

滨海电站取水对港内船舶水流力试验研究

滨海电站的取水设施是供水系统的重要组成部分,合理的取水方案设计关系到电厂投资和安全运行。通过物理模型试验,从电站取水对港内船舶安全影响角度对取水方案给出评价。试验模拟了不同取水布置方案下港内的流场变化,测试了航道与港池的流速分布以及失去动力的船舶处于不同位置时所受的水流力大小。试验结果表明:各取水方案对港池内流场影响均较小,对口门航道处流场影响明显,取水口位置正对航道的布置方案下,取水产生的横向水流力较强,会对港内无动力船舶产生较大安全影响。从安全角度考虑,推荐采用取水口面对港池的布置方案。     

无镇静段输水系统在下坝复线船闸上的运用

下坝船闸是芜申线航道的重要通航枢纽,承担着大量的货物运输,同时设计最大水头差高达9.78 m,是目前江苏省设计水头差最大的船闸之一。下坝复线船闸工程设计中针对设计水头高、船舶通过量大的特点,对船闸集中输水系统布置进行深化研究,综合集中输水和分散输水的优点以及下坝船闸的特点,对现有传统的集中输水系统布置形式加以改进优化,采用了新型的无镇静段输水系统,并通过水力模型试验取得较好的效果。无镇静段集中输水系统消能效果明显,灌泄水时船舶在闸室内停泊条件好,同时免除闸室的镇静段,船舶可直接停泊在上闸首的后方,并且缩短了输水时间,提高了船闸的通过能力,节省了工程投资,在类似工程中具有一定的推广意义。     

龙溪口航电枢纽仿自然鱼道设计

为确定岷江航电龙溪口枢纽仿自然鱼道布置的合理性和设计基本参数，对工程河段开展鱼类资源调查和游泳能力测试。通过三维数值模拟计算验证鱼道池室尺寸与池室内流速关系，通过物理模型试验对鱼道内部水流流态、控制断面流速等水力学参数进行研究。提出仿自然鱼道设计方案：1)鱼道进口布置在发电厂房尾水渠末端，采用发电尾水诱鱼并在进口布设补水设施；2)鱼道采用藕节形+梯形断面结构，内设横隔，鱼道和横隔均采用天然卵石堆砌；3)下游河道左岸布设缓流平台，消除鱼类上溯流速屏障。试验结果表明，龙溪口仿自然鱼道池室内部流态多样性，流速满足过鱼要求。     

汉江雅口航运枢纽工程总体布置

针对汉江雅口航运枢纽工程特点,提出船闸电站同岸布置和异岸布置两种集中布置方案。为寻求最佳工程方案,重点从施工组织、通航条件、泄流能力和工程投资等方面对两种总体方案进行分析比选,论证了同岸布置方案具有投资省、施工组织方便等明显优势,确定枢纽布置采用同岸布置方案。     

引江济淮跌水工程汇流口通航条件三维数值模拟*

基于VOF法的RNG k-ε双方程紊流数学模型,对引江济淮工程韩桥跌水工程水流压强特性及下游通航水流流态进行三维数值模拟,对消能效果进行分析评价,并根据原布置方案的流速分布情况以及水流特性,对方案进行调整优化。结果表明：韩桥跌水工程原布置方案,在支流20 a一遇和5 a一遇流量通航工况条件下,汇流口横向流速值均不符合规划值要求,最大横向流速0.46和0.35 m/s;优化后的工程方案消能效果良好,汇流口区域横向流速与回流流速均满足设计要求,5 a一遇不利通航工况和20 a一遇设计通航工况最大横向流速分别为0.13和0.25 m/s,可作为推荐方案。     

右江鱼梁航运枢纽平面布置优化研究

结合物理模型试验成果,阐述了右江鱼梁航运枢纽中船闸和电站相邻与分开两种平面布置设计方案的特点,详细分析了影响船闸上、下游引航道口门区和连接段水流条件的各个因素。针对两个设计方案在水流条件上的不足进行布置优化,使其在泄流能力和通航水流条件两方面均能满足要求,并对两优化方案在泄流能力、通航水流条件、施工角度和工程量等方面进行综合对比分析,提出了枢纽平面布置推荐方案。     

飞来峡二、三线船闸闸底长廊道输水系统模型试验

飞来峡水利枢纽位于北江中游,新建的二、三线船闸并列布置有效尺度为220 m×34 m×4.5 m(长×宽×门槛水深),船闸最大设计水头14.44 m,采用闸底长廊道侧支孔输水系统双明沟消能布置形式。通过1∶30的物理模型,对船闸输水系统的布置形式及水力学特性进行试验研究。结果表明:闸室输水时间、水力学指标、闸室停泊条件、进出口布置形式均能满足规范要求,优化后的闸室停泊条件较好。