電站日調(diào)節(jié)非恒定流水力學特性研究.pdf

1、在通航河流上承擔日調(diào)節(jié)任務的水電站，往往會造成樞紐下游一定范圍內(nèi)出現(xiàn)水流要素(流量、流速、水位等)隨時間出現(xiàn)較大變化的非恒定流，對下游航道產(chǎn)生不利影響。近年來隨著高水頭大裝機容量電站的建設，關于電站日調(diào)節(jié)非恒定流對下游航道的影響問題，已受到國內(nèi)外的普遍重視。因此本文結合瀾滄江景洪水電站的數(shù)學模型以及金沙江向家壩水電站的水力學試驗進行研究具有較重要的意義。 本文采用數(shù)值計算、物理模型試驗等手段，在查閱了大量國內(nèi)外資料的基礎上，結合

2、類似工程研究成果的類比分析與總結，取得了一定的研究成果：(1)以圣維南非恒定流偏微分方程為理論基礎，采用Preissmann隱式格式差分法，建立了樞紐下泄非恒定流影響下壩下游航道水面線計算的一維數(shù)學模型，并通過試驗數(shù)據(jù)進行驗證。該模型兩個主要特征是適用于天然山區(qū)河道復雜地形和水流條件，適用于長河段長時段的計算；(2)依托瀾滄江景洪水電站整治工程，對數(shù)學模型的水力計算結果和有關資料進行分析，揭示了電站日調(diào)節(jié)下泄非恒定流的傳播特征及相關水流

3、要素沿程變化的規(guī)律。由計算結果可以看出電站日調(diào)節(jié)的調(diào)頻調(diào)峰使得下游出現(xiàn)兩峰兩谷的變化過程，各斷面上的日水位呈現(xiàn)一定的變幅，同時航深、沿程水面坡降、斷面平均流速也有一定的變化。由于摩阻、槽蓄及斷面不規(guī)則等因素，日調(diào)節(jié)波在傳播過程中沿途要發(fā)生衰減，波速降低，波高變小，上游非恒定流效應逐漸減弱；(3)通過對實驗資料分析，對電站日調(diào)節(jié)下泄非恒定流對系泊船舶系纜力的影響進行了研究，得到了考慮流速、比降等因素的經(jīng)驗計算公式，該公式是建立在非恒定流的