大型水電站進(jìn)水口水力特性研究.pdf

1、由于過去對(duì)大壩與生態(tài)關(guān)系的認(rèn)識(shí)與研究不夠，電站進(jìn)水口主要采用了常規(guī)深式進(jìn)水口，其所引之水為水庫深層水體。目前，對(duì)電站常規(guī)深式進(jìn)水口水力特性方面的研究是較為豐富的，但其成果多以某一具體工程為研究對(duì)象，具有針對(duì)性和局限性，對(duì)類似工程的系統(tǒng)性和規(guī)律性的總結(jié)與分析較少。
　　近年來隨著水電建設(shè)的發(fā)展，常規(guī)的進(jìn)水口型式已不能滿足保護(hù)下游生態(tài)環(huán)境的要求，分層取水進(jìn)水口作為實(shí)際工程中提出的新型式，能夠有選擇的取用水庫不同層水體，從而有效地控制水

2、庫下泄水流的水溫和水質(zhì)，減輕電站取水對(duì)下游生物及水環(huán)境造成的負(fù)面影響。因此，分層取水進(jìn)水口已經(jīng)被越來越多的工程設(shè)計(jì)所采納。但采用分層取水方式后，電站進(jìn)水口的水流條件更加復(fù)雜，其水流流動(dòng)及水流特性較常規(guī)深式進(jìn)水口都有了很大變化，目前國內(nèi)外對(duì)其相關(guān)研究還不夠成熟。
　　本文采用數(shù)值模擬方法，對(duì)水電站常規(guī)深式進(jìn)水口、水電站雙層進(jìn)水口和水電站多層進(jìn)水口的水力特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　（1）常規(guī)深式進(jìn)水口水力特性研究。二灘水電站、小灣

3、水電站、洪家渡水電站和天生橋一級(jí)水電站均采用了常規(guī)深式進(jìn)水口設(shè)計(jì)，具有一定的代表性。以上述水電站為研究對(duì)象，采用三維k-ε紊流模型對(duì)各體型進(jìn)水口的流速分布、水流流態(tài)和水頭損失等進(jìn)行研究，分析各體型進(jìn)水口處的流場(chǎng)特征，總結(jié)常規(guī)深式進(jìn)水口處水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　?。?）雙層進(jìn)水口水力特性研究。以糯扎渡水電站雙層進(jìn)水口為背景，研究各層取水口取水時(shí)進(jìn)水口的水頭損失和流速分布，探討雙層進(jìn)水口的流場(chǎng)變化情況，分析取水位置的改變對(duì)庫內(nèi)流速分布的影

4、響。
　?。?）多層進(jìn)水口水力特性研究。以糯扎渡水電站疊梁門多層進(jìn)水口為背景，研究不同疊梁門擋水高度下進(jìn)水口的水頭損失和流速分布，探討各工況下水流經(jīng)過疊梁門頂進(jìn)入豎向流道的過流特性。分析門頂過流水深、進(jìn)水室寬度的改變以及運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)不同時(shí)，對(duì)進(jìn)水口水力特性的影響。
　?。?）采用數(shù)值模擬的方法系統(tǒng)地研究水電站各型式進(jìn)水口的水力特性，全面揭示各型式進(jìn)水口處水流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。數(shù)值模擬成果均得到了模型試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，說明本文計(jì)算方法