昭平水電站船閘檻下分散輸水系統(tǒng)水力特性

本文介紹了五強溪船閘二閘首于１９９６年１２月１２日～１３日進行的原型觀測成果與分析．著重從高水頭船閘輸水系統(tǒng)不恒定流壓力瞬態(tài)變化和反向弧門流激振動兩方面，分析輸水廊道突擴體發(fā)生空化空蝕的可能性，以及反向弧門流激振動的危害程度，并對其安全運行作出評估．

為了研究高水頭船閘原型與模型試驗的差異,更好的積累高水頭船閘原型運行經(jīng)驗,對渠江金盤子船閘輸水系統(tǒng)進行了水力學原型觀測。結(jié)果表明:該船閘進出口、閘室內(nèi)流態(tài)較好;閘室內(nèi)船舶系纜力滿足規(guī)范要求;閘室充、泄水的流量系數(shù)較模型增大12%～16%,與國內(nèi)、外船閘輸水系統(tǒng)研究基本一致;由于泄水閥門開啟速度遠大于設計和模型試驗研究情況,因此,其廊道壓力的負壓值超出規(guī)范要求。并對此提出了改進意見。

結(jié)合實際工程,筆者就水電站技改工程中輸水系統(tǒng)的設計,進行了詳細的介紹,主要包括輸水系統(tǒng)方案、進水口、引水隧洞、調(diào)壓井、壓力鋼管的設計.

斑竹水電站航運過壩采有船閘方案。船閘建筑物由上游躉船導航結(jié)構(gòu)，下游混凝土重力式導墻上、下塢式結(jié)構(gòu)閘首及塢式結(jié)構(gòu)閘室組成。輸水方式采用分散輸水系統(tǒng)－閘墻長廓道短支出流。經(jīng)計算分析，閘室水力指標及船舶泊穩(wěn)條件好。閘首、閘室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)布置合理，受力明確。

水力發(fā)電·2o02年·第11期 人在阿壩州領(lǐng)導的陪同下，考察了黑水河流域，并決定由四 川電力股份有限公司負責黑水河流域的水電開發(fā)；同年11 月，四川電力股份有限公司、四川岷江電力(集團)公司、汶川 川西電力有限責任公司共同組建四川黑水河水電開發(fā)有限 責任公司，開發(fā)黑水河水電資源，并簽定了協(xié)議書，全面啟動 黑水河流域水電前期開發(fā)工作。經(jīng)過三年多的努力，做了大 量的前期工作，先后完成了《四川阿壩州黑水河流域水電規(guī) 劃報告》、《竹格多、馬橋電站項目建議書》、《竹格多水電站可 行性研究報告》，并通過了四川省計委、水利廳和省電力公司 等有關(guān)職能部門的審查和批復。 2o02年7月，四川電力股份有限公司、亞洲電力投資股 份公司(新加坡上市公司)、岷江電力股份公司、汶川川西電 力有限責任公司四家簽定了中外合資企業(yè)四川黑水河水電 開發(fā)有限公司的合資合同，共同投資滾動開發(fā)黑水

針對高水頭單級船閘,提出船閘輸水系統(tǒng)設置內(nèi)消能工的設想及總體布置原則.在分析各種典型內(nèi)消能工消能原理和水力特性的基礎(chǔ)上,確定了適合船閘輸水消能特點的豎井式內(nèi)消能工,并給出設置豎井式內(nèi)消能工輸水系統(tǒng)的具體布置和主要尺寸的確定方法.依托世界單級水頭第三位的烏江銀盤船閘工程,對該船閘設置豎井式內(nèi)消能工輸水系統(tǒng)方案進行布置和初步的計算分析.結(jié)果表明,豎井式內(nèi)消能工可消耗大部分水流能量,并改善閘室內(nèi)的水流條件,同時創(chuàng)造了穩(wěn)定的通氣條件,可大大優(yōu)化閥門的工作條件,但輸水時間稍長.

三峽永久船閘是目前世界上最大的通航建筑物,地下輸水系統(tǒng)隧洞體形結(jié)構(gòu)復雜,工程量浩大,施工質(zhì)量要求高。承擔此工程的三聯(lián)總公司以全新的運營模式,科學化的管理圓滿完成了工程建設,取得了良好的社會及經(jīng)濟效益。

結(jié)合富春江船閘改擴建工程具體條件,根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定及要求,在對比分析大量資料的基礎(chǔ)上,確定了富春江船閘輸水系統(tǒng)型式及具體布置,重點研究了進水口布置方案,并進行了1∶30比尺的物理模型試驗研究.結(jié)果表明,新船閘采用閘底長廊道輸水系統(tǒng)布置型式是合適的,通過老船閘上閘首進水口及其閘室共同進水的方式是可行的,研究確定的閥門開啟方式,船閘輸水時間、船舶停泊條件及進出水口水流條件等水力指標滿足設計及規(guī)范要求.

研究閘底三支廊道的輸水條件,測試閘底三支廊道頂縫出水輸水系統(tǒng)在不同水級時船閘的水力特性,閘室內(nèi)水流條件,閘室內(nèi)船舶停泊條件以及不同水級在不同閥門開啟工況下,輸水廊道壓力的變化情況。

蜀山泵站樞紐船閘對引江濟淮工程航運至關(guān)重要,是連通長江與淮河,確保引江濟淮航運干線暢通的控制性工程,其閘室規(guī)模大、工作水頭高、輸水能量高,輸水過程水力學問題是船閘設計的關(guān)鍵環(huán)節(jié).結(jié)合工程地質(zhì)和結(jié)構(gòu)設計,船閘擬采用形式最為簡單的閘墻長廊道側(cè)支孔輸水系統(tǒng),輸水過程船舶與船閘自身安全能否滿足相關(guān)要求需要開展細致研究.通過比尺為1:25的物理模型試驗,對其輸水過程船舶停泊條件、水力特性及引航道水流條件開展研究.結(jié)果表明:在推薦的輸水系統(tǒng)布置和閥門開啟方式下,各項水力指標均能滿足規(guī)范和設計要求.

在進行西江航運干線桂平二線船閘閘底長廊道輸水系統(tǒng)布置和水力分析的基礎(chǔ)上,建立了1∶30輸水系統(tǒng)整體物理模型,重點研究了34m寬閘室單根主廊道的閘室水流條件和船舶系纜力。實驗研究表明:輸水水力特性滿足相關(guān)規(guī)范要求,且設計值與模型實驗值吻合較好,經(jīng)過調(diào)整后的閘室出水布置可以滿足閘室停泊條件要求,實驗達到了預期的目標。

永久船閘輸水系統(tǒng)襯砌混凝土是薄壁結(jié)構(gòu),其溫控工作較為復雜.根據(jù)其溫度與應力分析模型,分析了其表面和內(nèi)部溫度、應力的變化規(guī)律,為薄壁混凝土的洞室襯砌提供參考,具有重要的現(xiàn)實意義.

采用目前廣泛使用的面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法,運用opengl技術(shù),并結(jié)合計算機圖形學理論,開發(fā)了水電站輸水系統(tǒng)水力過渡過程的可視化仿真系統(tǒng).應用該系統(tǒng)可以動態(tài)演示水電站輸水系統(tǒng)水力瞬變過程壓力、流量等物理量的變化,對實際工程應用有一定的參考價值.

結(jié)合我國現(xiàn)有水利樞紐船閘輸水系統(tǒng)型式的特點，重點介紹了峽江水利樞紐船閘輸水系統(tǒng)布置方案比選，為今后國內(nèi)類似水利工程提供了一定的參考價值

大藤峽水利樞紐通航建筑物擬采用單級船閘方案,其設計水頭及閘室規(guī)模均處于世界單級船閘前列,輸水系統(tǒng)水力學問題尤為突出,成為制約其單級船閘方案是否可行的關(guān)鍵因素.通過引入的相關(guān)輸水能量指標參數(shù),將大藤峽船閘單級方案與國內(nèi)外典型高水頭船閘進行了水力學綜合比較,并對其引航道水流條件進行了初步分析.結(jié)果表明:國內(nèi)外現(xiàn)有的船閘輸水系統(tǒng)布置及取、泄水方案能夠解決大藤峽船閘的相關(guān)水力學技術(shù)難題,采用單級布置方案是可行的,但需開展詳盡深入的專題研究.

根據(jù)《船閘輸水系統(tǒng)設計規(guī)范》和柳江紅花船閘的特點,確定輸水系統(tǒng)型式;計算輸水閥門處廊道斷面面積;在調(diào)查和分析大量資料的基礎(chǔ)上,設計確定柳江紅花船閘輸水系統(tǒng)的布置型式及關(guān)鍵尺寸,水力計算表明設計的系統(tǒng)輸水水力特性滿足要求。

為了減小水電站輸水系統(tǒng)過渡過程中產(chǎn)生的水錘壓力,常常會在輸水系統(tǒng)中設置調(diào)壓室。通過基于不考慮水體彈性的理論推導以及考慮水體彈性的數(shù)值模擬,對無調(diào)壓室及有調(diào)壓室兩種方案下輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程進行比較分析,以便較為全面地對設置調(diào)壓室或不設置調(diào)壓室是否會對水電站輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程產(chǎn)生影響展開研究。研究結(jié)果表明:在相同布置條件下,無調(diào)壓室及有調(diào)壓室兩種方案的輸水系統(tǒng)的小波動過渡過程均是穩(wěn)定的；設置有調(diào)壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程要優(yōu)于未設置調(diào)壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程。從研究結(jié)果來看,設置調(diào)壓室對水電站輸水系統(tǒng)的小波動過渡過程具有改善作用。

結(jié)合溪洛渡水電站引水發(fā)電系統(tǒng)整體水工模型試驗，揭示了水電站三機一室一洞典型尾水系統(tǒng)布置條件下的一些特殊的水力動態(tài)特性，試驗表明，模型試驗中所發(fā)現(xiàn)的一些動態(tài)水力特性，如調(diào)壓室涌波的伴生振蕩、明滿流的發(fā)生條件、調(diào)壓室不同連接型式對水錘波的反射等，對工程設計的影響是重要的．其研究成果可為工程設計提供更為可靠的設計依據(jù)．

目前水電站明鋼管可靠度評估主要結(jié)合跨中管壁部位進行計算,但并未充分反映其他部位對結(jié)構(gòu)可靠性的影響。為此需考慮鋼材強度參數(shù)、靜水壓力、水錘和焊縫系數(shù)的隨機特性,建立水電站明鋼管跨中管壁、支承環(huán)近旁管壁邊緣、加勁環(huán)及其近旁管壁、支承環(huán)及其近旁管壁4個基本部位的強度安全功能函數(shù),給出了基于jc法的管道結(jié)構(gòu)可靠度評估方法。按當前設計方法確定的明鋼管結(jié)構(gòu),加勁環(huán)及其近旁管壁和支承環(huán)及其近旁管壁的可靠指標低于目標可靠指標,不能充分保障結(jié)構(gòu)強度安全,存在局部失效的風險。

河道樞紐工程船閘輸水系統(tǒng)設計分析——2輸水方式選擇　　集中輸水系統(tǒng)可分為短廊道輸水、直接利用閘門輸水和組合式輸水三種型式。考慮到本次工程閘首跨度大，一般不使用平面閘門，由工程可行性研究報告知本工程船閘設計門型為三角門。采用三角門門縫輸水時，...

1概述三峽工程永久船閘為雙線五級連續(xù)船閘,位于樞紐左岸壇子嶺左側(cè)。每線船閘主體段由6個閘首和5個閘室組成,總長1621m,設計總水頭113m,閘室平臺有效尺寸280m×34m,坎上最小水深5m。每線船閘的輸水廊道布置在靠近閘首的兩側(cè),單級閘室輸水最大水頭45.2m。永久船閘地下輸水隧洞水流速度高,且長期處于地下,砼的設計標號為c35。因此,砼表面的水氣泡、蜂窩、麻面等缺陷會影響工程

通過對地面與地下工程開挖施工程序數(shù)值模擬計算成果的分析，闡述了地下工程開挖程序、開挖方式、系統(tǒng)支護及地質(zhì)缺陷處理的確定原則。實踐證明：永久船閘“先洞井挖，再明挖”及“隧洞局部支護、豎井全面支護”的開挖支護原則是合理的。