大型水電站進水口水力特性研究

1、大型水電站進水口水力特性研究Studyonhydraulicacteristicsatintakesofhyowerstations一級學科：水利工程學科專業(yè)：水力學及河流動力學研究生：李妍指導教師：高學平教授天津大學建筑工程學院二零一二年五月中文摘要中文摘要由于過去對大壩與生態(tài)關系的認識與研究不夠，電站進水口主要采用了常規(guī)深式進水口，其所引之水為水庫深層水體。目前，對電站常規(guī)深式進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

2、體工程為研究對象，具有針對性和局限性，對類似工程的系統(tǒng)性和規(guī)律性的總結與分析較少。近年來隨著水電建設的發(fā)展，常規(guī)的進水口型式已不能滿足保護下游生態(tài)環(huán)境的要求，分層取水進水口作為實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，從而有效地控制水庫下泄水流的水溫和水質，減輕電站取水對下游生物及水環(huán)境造成的負面影響。因此，分層取水進水口已經(jīng)被越來越多的工程設計所采納。但采用分層取水方式后，電站進水口的水流條件更加復雜，其水流流動及水流特

3、性較常規(guī)深式進水口都有了很大變化，目前國內(nèi)外對其相關研究還不夠成熟。本文采用數(shù)值模擬方法，對水電站常規(guī)深式進水口、水電站雙層進水口和水電站多層進水口的水力特性進行了系統(tǒng)研究。（1）常規(guī)深式進水口水力特性研究。二灘水電站、小灣水電站、洪家渡水電站和天生橋一級水電站均采用了常規(guī)深式進水口設計，具有一定的代表性。以上述水電站為研究對象，采用三維ε?k紊流模型對各體型進水口的流速分布、水流流態(tài)和水頭損失等進行研究，分析各體型進水口處的流場特征，

4、總結常規(guī)深式進水口處水流的運動規(guī)律。（2）雙層進水口水力特性研究。以糯扎渡水電站雙層進水口為背景，研究各層取水口取水時進水口的水頭損失和流速分布，探討雙層進水口的流場變化情況，分析取水位置的改變對庫內(nèi)流速分布的影響。（3）多層進水口水力特性研究。以糯扎渡水電站疊梁門多層進水口為背景，研究不同疊梁門擋水高度下進水口的水頭損失和流速分布，探討各工況下水流經(jīng)過疊梁門頂進入豎向流道的過流特性。分析門頂過流水深、進水室寬度的改變以及運行機組臺數(shù)不