中部引黃工程泵站出水池泥沙淤積模型試驗(yàn)

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(jìn)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(jìn)后,過流能力增加,水流平穩(wěn)；局部水頭系數(shù)從原設(shè)計(jì)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(xiàng)指標(biāo)表明,優(yōu)化后的過渡段比原設(shè)計(jì)方案顯現(xiàn)出更為優(yōu)良的特性,提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法可為其他類似工程提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

水庫壩前及泄水底孔內(nèi)泥沙淤積形態(tài)斷面模型試驗(yàn)——通過斷面泥沙模型試驗(yàn)，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(jìn)行了分析研究,試驗(yàn)結(jié)果表明，在泄水底孔關(guān)閉運(yùn)用的前兩個(gè)月（10月和11月）壩前泥沙淤積速率較高，這兩個(gè)月的泥沙淤積厚度達(dá)...

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(shí)測水文及地形資料,對三峽壩區(qū)泥沙模型進(jìn)行了泥沙淤積驗(yàn)證,分析了模型試驗(yàn)成果與原形實(shí)測資料間產(chǎn)生偏差的原因,認(rèn)為三峽壩區(qū)泥沙模型的試驗(yàn)結(jié)果與原型實(shí)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(yù)報(bào)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(shí)間比尺的適應(yīng)性、模型異重流運(yùn)動(dòng)的相似性。在此基礎(chǔ)上,提出了進(jìn)一步開展三峽壩區(qū)泥沙問題研究和適當(dāng)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(biāo)的引水式電站,隨著時(shí)間推移電站需經(jīng)歷近期到遠(yuǎn)期兩種不同庫水位運(yùn)行條件,因此,電站設(shè)計(jì)階段,其取水防沙措施必須兼顧攔沙、拉沙、導(dǎo)沙等設(shè)施的近期和遠(yuǎn)期兩種運(yùn)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(jì)和模型試驗(yàn)的難度。通過水工模型試驗(yàn)研究,開展了該電站不同時(shí)期引水防沙的研究,并對樞紐導(dǎo)沙、防沙設(shè)施布置及結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)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(yùn)行的電站如何處理好不同時(shí)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(jìn)行了相應(yīng)的物理模型試驗(yàn)研究。在驗(yàn)證廠前導(dǎo)沙坎攔沙效果的基礎(chǔ)上,分別研究了在電站正常運(yùn)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(yàn)結(jié)果表明:關(guān)閉電站敞泄拉沙時(shí)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(gè)級(jí)別的沖刷效果最好。

針對臺(tái)州電廠循環(huán)水泵前池各種可能的改造方案進(jìn)行了模型試驗(yàn),根據(jù)模型試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果表明,根據(jù)椒江泥沙特點(diǎn)所確定的泥沙運(yùn)動(dòng)相似條件及所選擇的模型沙是合理的,所取得的試驗(yàn)成果對工程設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義

為評估某海水取水泵站的布置設(shè)計(jì),對其進(jìn)行物理模型試驗(yàn)研究。在建模時(shí),需要合理選擇模型比尺,使模型與原型符合動(dòng)力相似,幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似,并正確重現(xiàn)泵吸進(jìn)口的渦流作用。為了促進(jìn)系統(tǒng)良好的運(yùn)行,采取措施對以下幾個(gè)方面進(jìn)行測量:設(shè)施內(nèi)的水位,來自每個(gè)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(yù)旋和旋渦。通過對旋渦出現(xiàn)的原因進(jìn)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(yàn)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(yùn)動(dòng)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(xì)。因此,采取適當(dāng)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(jìn)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(shí)淤積過程,以擬建的托帕水庫為模擬對象,建立了水庫實(shí)體模型,采用1981—2014年日均水沙過程為試驗(yàn)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(jì)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(yàn)淤積結(jié)果可知,試驗(yàn)結(jié)果與工程可研報(bào)告中采用的數(shù)模計(jì)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(bǔ)給水源為信江,取水方式為岸邊開敞式無壩取水.采用動(dòng)床物理模型試驗(yàn),對黃金埠電廠補(bǔ)給水取水口局部區(qū)域的水流、泥沙運(yùn)動(dòng)及地形沖淤規(guī)律進(jìn)行研究,在確保電廠取水能力的前提下預(yù)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(jìn)行了優(yōu)化.試驗(yàn)結(jié)果表明,擬建取水泵房進(jìn)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(jì)合適;泵房取水流量不會(huì)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(yùn)行.

針對浯溪口水利樞紐進(jìn)口流態(tài)、下游河道消能防沖、電站進(jìn)口泥沙淤積等問題進(jìn)行了試驗(yàn)研究,通過縮短電站與低孔上游導(dǎo)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(jìn)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(jìn)行了41個(gè)方案的試驗(yàn)研究和論證分析,通過在電站進(jìn)口加設(shè)導(dǎo)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(dǎo)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(diǎn),達(dá)到了泄洪消能試驗(yàn)的目的,滿足了設(shè)計(jì)要求,并被應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)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(jì)與試驗(yàn)情況。對原樞紐的防沙、排沙措施進(jìn)行修改。

物理模型試驗(yàn)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(yàn),揭示了印尼百通電廠工程區(qū)域冷卻水?dāng)U散規(guī)律及取排水口泥沙沖淤變化特征等,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案并提出了合理化建議,為工程設(shè)計(jì)提供了科學(xué)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(yùn)行方式，進(jìn)行了壩區(qū)泥沙模型試驗(yàn)研究。通過對三個(gè)不同的樞紐布置方案進(jìn)行對比試驗(yàn)，預(yù)估了各方案在不同來水來沙和運(yùn)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(jì)提供了科學(xué)依據(jù)，也可供類似工程設(shè)計(jì)時(shí)參考。

水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)在我國的目前情況相似準(zhǔn)則不明確,忽視觀測水泵進(jìn)口流態(tài)和吸水管內(nèi)的渦流強(qiáng)度等一些缺陷,因此就目前情況提出了水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)研究的新方法。開敞式水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)按弗勞德數(shù)相似準(zhǔn)則模擬,模型的比尺的選取要保證一定的進(jìn)水池寬度、水深和吸水管直徑,從而提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性。試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)要重點(diǎn)檢查進(jìn)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(jìn)口時(shí)均流速波動(dòng)的范圍和吸水管內(nèi)渦流強(qiáng)度的大小。進(jìn)水池為水泵提供良好的進(jìn)水條件,有利于使水泵保持高效的運(yùn)營狀態(tài)。在討論現(xiàn)有幾種水泵進(jìn)水模型試驗(yàn)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對水泵進(jìn)水池模型試驗(yàn)進(jìn)行一定的探究。

通過試驗(yàn),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(yàn)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(xì)。提出的方案能夠達(dá)到減淤的目的,可以用于實(shí)際工程。

首先闡明泵站工程作為一種提水排水或補(bǔ)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(yáng)程泵站設(shè)計(jì)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(yùn)行特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型,并對各方案進(jìn)行了比較分析,以期對類似的長距離、高揚(yáng)程及大流量供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(yàn)

在平原細(xì)沙河流的動(dòng)床模型設(shè)計(jì)中,只考慮推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的相似是不正確的,主要應(yīng)考慮懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的相似,并且可以只考慮懸移質(zhì)中床沙質(zhì)運(yùn)動(dòng)的相似.以相似函數(shù)形式表達(dá)的分段起動(dòng)流速(8)～(11)式,可用以計(jì)算確定模型沙的粒徑,使泥沙粒徑的模擬符合相似理論的基本要求,從而提高其可靠性.應(yīng)用文中提出的模型相似律及模型設(shè)計(jì)要點(diǎn),進(jìn)行了長江八卦洲寶塔水道挖槽淤積動(dòng)床模型的設(shè)計(jì)及試驗(yàn),取得了地形沖淤驗(yàn)證試驗(yàn)的相似,挖槽淤積量預(yù)報(bào)與工程后原型觀測的淤積量基本接近