水電站進(jìn)水口分層取水水力特性研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著對(duì)環(huán)保的重視，考慮庫(kù)區(qū)水體溫度隨水深的變化，水電站分層取水方式(multi-level intake structure，MLIS)正逐漸被采用。采用分層式取水口方式的目的是允許運(yùn)行時(shí)選擇性地取引表層溫水，以便有效地減輕電站取水對(duì)下游水環(huán)境造成的負(fù)面影響。然而，采用分層取水后，進(jìn)水口的水流條件十分復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)水電站進(jìn)水口分層取水的工程實(shí)例。因此，應(yīng)對(duì)水電站進(jìn)水口分層取水的水力學(xué)特性進(jìn)行研究。 本文以某大型水電站

2、為例，采用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)其進(jìn)水口分層取水的水力學(xué)特性進(jìn)行研究。主要成果如下： (1)試驗(yàn)研究了進(jìn)水口分層取水各工況下的水頭損失、流速分布、最低運(yùn)行水位、時(shí)均壓強(qiáng)和脈動(dòng)壓強(qiáng)等。下層取水口取水時(shí)，進(jìn)水口水頭損失系數(shù)為0.307；上層取水口取水時(shí)，進(jìn)水口水頭損失系數(shù)為1.470。取水口前流速分布較均勻，最大流速約為1.0m/s。當(dāng)上層取水口最低運(yùn)行水位不低于798.0m、下層取水口最低運(yùn)行水位不低于765.0m，均不會(huì)產(chǎn)生有

3、害漩渦。進(jìn)水口上層取水或下層取水正常運(yùn)行情況下，下層工作閘門或上層工作閘門處均不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。 (2)試驗(yàn)研究了進(jìn)水口上下層取水轉(zhuǎn)換運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的水流現(xiàn)象。上下層工作閘門切換過(guò)程中，進(jìn)水口水流流態(tài)比較平穩(wěn)。 (3)數(shù)值模擬了進(jìn)水口的水頭損失，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。水頭損失的計(jì)算值和試驗(yàn)值基本吻合，試驗(yàn)值和計(jì)算值的最大誤差為4.2％。 (4)數(shù)值模擬了進(jìn)水口前斷面流速分布，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，流速分布的計(jì)算