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。     

电站尾水渠水流条件试验研究

通过水工模型试验,对赣江石虎塘航电枢纽[1]的电站尾水渠区域的水力、泥沙运动规律进行了研究,在确保电站无论在正常蓄水位情况还是在全闸敞泄情况下,电站能够达到最大的发电水头,试验在原布置方案的基础上进行了优化。试验观测表明,尾水渠下的水流条件明显改善,优化布置形式的发电水头较原方案有明显提高,基本满足电站的出力水平,同时最大发电水头未超过10m,电站可以安全进行水力发电。     

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。     

长沙枢纽枯水期下游超设计低水位运行的影响及对策

长沙枢纽枯水期下游尾水位出现远低于设计最低水位的情况。为了分析其影响和研究对策,采取数据统计分析等方法,从下游低水位以及对应的水头参数对枢纽大坝运行、船闸通航、电站运行的影响进行综合分析,并提出以下对策：大坝原最大工作水头9.3 m提升至11.2 m;通过枢纽短时调度和流域联合调度保障最低生态流量348 m3s;采取“分段、划区、有序、控时、限量”综合管控下游河道采砂;采取 “多孔数,少流量”泄水,定期水下摄像和大坝安全监测确保大坝安全;防止船舶搁浅,采取“先慢后快”方式开启船闸输水阀门,确保浮式系船柱“磕底”时系缆安全,修建3 000吨级三线船闸,确保船闸通航安全;机组在水头7.0 m以下运行,下游水位低于19.55 m时禁止开机,及时进行电站前池清淤,确保电站运行安全。     

梅江、汀江电站下游航道设计最低通航水位问题研究

根据电站日调节对电站下游航道的影响,结合电站下游航道的整治思路,在实施梯级联调的基础上,利用一台机组发电情况下的相对稳定状态作为电站下游航道的可利用通航时间,借鉴感潮河段乘潮通航水位的概念,通过枯季水文测验资料及数学模型计算确定电站下游航道的设计最低通航水位。     

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。     

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。     

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。     

株洲航电枢纽泄水闸优化调度试验研究

分析确定了低水头枢纽泄水闸调度原则，提出了位于分汊河道的株洲航电枢纽泄水闸调度控制条件，通过整体模型试验研究，在保证枢纽泄水闸消能安全、满足船闸通航水流条件、提高枢纽电站效益的情况下，确定了枢纽泄水闸的优化调度方案。     

径流式枢纽改扩建船闸确定最低通航水位的方法

低水头径流式电站往往为不调节水库。为控制库区淹没线,洪水期常采用预泄腾空库容的方式运行,受洪水流量及持续时间不同的影响,不同时期枢纽运行的低水位变化较大,给确定船闸最低通航水位带来了复杂性。以湘江大源渡航电枢纽新建的二线船闸工程为例,采用综合历时曲线法和瞬时水位持续时间、次数进行分析,结合河段的通航实际情况,确定船闸最低通航水位,可为类似径流式枢纽确定船闸最低通航水位提供借鉴。     

清水江干流平寨航电枢纽泄水闸断面模型试验

低水头泄水建筑物的消能防冲是一个十分普遍的水力学问题,影响其消能工的水力特性及消能机理的因素非常复杂,日前尚无成熟的理论方法解决这一问题。针对贵州省清水江梯级开发已建的水利枢纽水头低、单宽流量大的特点,对平寨泄水建筑物消能工进行水工断面模型试验。其成果不仅为平寨航电枢纽泄水闸布置方案的技术合理性提供了必要的依据,同时对开展同类问题的研究具有参考价值。     

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。     

基于航电一体化的梯级枢纽运行模式优化*

提出一种基于航电一体化的梯级枢纽运行模式优化研究方法。对整个航道进行断面划分,并在各枢纽处设置虚化断面,对航道天然断面和枢纽所在的虚化断面分别采用求解圣维南方程和考虑枢纽调度的水量平衡计算方法,确定断面水位和流量过程,实现全航道断面水力要素的同步计算,满足梯级通航枢纽联合调度对航道水位和口门区流速的高计算精度要求;并在此基础上构建梯级通航枢纽联合优化调度模型,渠化航道,改善口门区和引航道水流条件,同时优化发电策略,实现梯级通航和发电综合利用效益最大化。衢江梯级通航枢纽结果表明,构建模型具有较高的模拟精度,有效提高了梯级通航保证率和总发电量。     

岷江龙溪口航电枢纽施工期通航问题试验研究

岷江龙溪口航电枢纽是一座以航运为主、航电结合的大(2)型综合利用水利枢纽工程。该工程施工期通航条件的好坏,将直接关系到岷江乐山至宜宾段航道能否满足大件船舶安全畅通的运输要求,意义重大。根据龙溪口航电枢纽工程施工导流模型试验成果,分析了各施工导流期的通航水流条件,并针对施工通航存在的问题特别是二、三期围堰区段流速超标、流态较差、通航流量较低等相关问题,提出了改善施工期通航水流条件、提高通航流量的综合性工程措施,较好地解决了本枢纽工程施工期的通航问题,其研究成果可作为类似工程借鉴和参考。     

水利枢纽通航水流条件研究

根据实际工程的水工模型试验资料,分析枢纽工程运行期的闸门调度、机组组合运行和导航墙长度对口门区通航水流的影响,提出改善通航水流条件的枢纽运行方式。     

松花江依兰航电枢纽坝址选择

通过水工模型试验从泄流能力、通航水流条件、发电效益、主要整治工程等多方面对依兰航电枢纽坝址进行综合比选,提出坝址推荐方案。     

基于ADINA的人字闸门流激振动分析

人字闸门作为一种承受单向水头的平面闸门,在通航建筑物中得到了广泛的运用。针对人字闸门在运行过程中容易出现振动现象的问题,对人字闸门进行了流激振动响应分析,以了解人字闸门外部激振作用。通过模拟水流脉动荷载,计算分析了人字闸门的应力、位移和加速度响应值,对闸门的振动危害进行了判断。     

郁江鸡儿滩航道整治研究

本文分析了鸡儿滩河段水流、泥沙特征,指出了碍航的主要原因,针对本河段下游——贵港枢纽施工后,本河段具体情况,提出了航道治理原则,并通过河工模型试验研究,提出了整治措施.     

金家堰省水船闸互通式短廊道输水系统计算

小清河复航工程已开工建设,其中金家堰船闸、王道船闸将成为我国首批带省水池的船闸。结合金家堰船闸省水廊道与闸首廊道互通的特点,分析上、下游与省水池直通输水的可能性,提出相应的水力计算方法。基于兼顾输水时间和省水率的原则,推导出闸首阀门最优提前开启时间与省水池阀门提前关闭时间的关系式。结果表明,金家堰船闸的廊道布置使直通输水时阻力系数较大,有效限制了回流量;闸首阀门不超过最优提前时间时,省水率的变化极小,可按常用公式估算,廊道互通的影响也可忽略不计。