水电站水平底钢岔管结构及水力特性

采用girimaji非线性紊流模型和willam-warnke五参数破坏模型分别模拟弯肘形尾水管水流状态和混凝土材料,并使用apdl语言编制了尾水管隔墩的结构和水力联合优化程序。使用该程序对一河床式水电站尾水管技术改造进行分析,得到了隔墩下移的较优值,为工程设计提供了可靠的数值依据。

通过模型试验研究，对小浪底水电站原尾水岔体型进行了修改，减小水力损失，每年可多发千万ｋｗｈ电。年效益达百万余元。

对拟建水库的长、短旁通洞排沙效果进行了水工模型试验研究,试验中率定了旁通洞的泄流能力；观测了旁通洞进口及洞内流态；测量了长、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量时的含沙量等。试验结果表明:在闸门全开情况下,长、短旁通洞的泄流能力均超过200m3/s；在输沙模数1200t/km2考虑下,长旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为59.0g/m3。研究结果证明:长、短旁通洞泄流能力均满足分流要求、旁通洞进口段与导流洞结合段无不良流态、短旁通洞的输沙能力略优于长旁通洞方案。

通过模型试验验证了与消力池底板具有一定高差且基本平行的多股、多层射流进入消能水体的中部,在各主流的四周形成消能旋滚、强剪切三元紊动的新型消能工,具有雾化较低、消能效率较高、流态稳定等特点,能够有效地解决泄洪前沿宽度有限、单宽流量较大、下游河道水位变幅较大的水电工程泄洪消能难题。

为了研究调压井在水轮机负荷变化时的水力学特性,以漾洱水电站调压井为研究对象,通过数值法计算调压井稳定断面面积、阻抗孔尺寸、最高水位和最低水位,同时为了论证数值法可行性,采用调节保证计算机组转速、蜗壳压力和尾水管压力,且以模型试验进一步分析调压井水力学特性.结果表明:调压井的稳定断面面积为688.134m2,阻抗孔直径为4.50m,最高涌波水位低于调压井顶高程2.120m,最低涌波水位高于调压井底板5.541m;蜗壳最大压力水头升高值为67.85m,上升率为29％;机组转速上升值为350.7r/min,上升率为40％;尾水管最低压力水头为0;蜗壳压力、机组转速和尾水管压力在安全可靠、经济合理范围内;调压井水流稳定,流态良好,没有产生旋涡,没有出现负压,阻抗孔上下压力差较小.因此调压井水力学特性良好,调压井体型是合理的.

对拟建水库的长、短旁通洞排沙效果进行了水工模型试验研究,试验中率定了旁通洞的泄流能力;观测了旁通洞进口及洞内流态;测量了长、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量时的含沙量等.试验结果表明：在闸门全开情况下,长、短旁通洞的泄流能力均超过200m3/s;在输沙模数1200t/km2考虑下,长旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年过机年平均含沙量为59.0g/m3.研究结果证明：长、短旁通洞泄流能力均满足分流要求、旁通洞进口段与导流洞结合段无不良流态、短旁通洞的输沙能力略优于长旁通洞方案.

錾高水电站位于新疆高原地区，拟建鱼道的过鱼对象为冷水性鱼类，鱼道池室长宽比为3：2，左侧180°矩形弯道内设置了导流隔板，与国内大部分已建鱼道形式不同。采用flow-3d对錾高水电站鱼道进行了数值模拟，着重分析了鱼道单个池室及矩形弯道内水流的水力特性。研究结果表明，錾高水电站鱼道的单个池室内竖缝处最大流速可达1．8m／s，紊动并不剧烈；未设置隔板的右侧矩形弯道内主流贴弯道外壁绕流，回流区域大；而设置了隔板的左侧矩形弯道内主流处于弯道中部，回流区个数增多，主流区更为集中和连续，有利于鱼类寻找洄游路线。同时，左右侧弯道的不对称布置以及弯道内隔板布置位置的多样化都可以为我国鱼道建设提供新思路。

盖下坝水电站非对称月牙肋钢岔管规模较大,是工程设计的关键。岔管体形和钢材厚度优化设计采用三维有限元方法计算,对钢岔管应力变形进行了深入研究。计算与实际运行成果表明:岔管设计体形良好,结构安全。

目前对水电站钢岔管的展开计算不多,为此我们针对水电站压力钢管中钢岔管的展开、排料进行计算和cad排料进行讨论。

引水钢岔管设计 岔管壁厚度按下面二式的最大值拟定 r—该节钢管最大内半径（m）； k1—系数，k1=1.0~1.1； c—锈蚀系数，c=1~2mm [σ]1、[σ]2—材料用于岔管时的容许应力（pa），此处钢材为a3钢，（见表13-1，340page，《手册》）； a—该节钢管半锥顶角（度）； φ—焊缝系数； k2—边缘应力集中系数，（见图13-13，page357，《手册》）； 《引水系统施工图（安顺关脚水电站工程）》 一、钢岔管管壁厚度δ（mm）的拟定 1、按钢管极限强度设计管壁厚度 式中:p—设计内水压力（n/m2），p=10*1000*h，h=▽h+h1=h1（1+64%），▽h——水击水头； h1——作用水头

棉花滩水电站尾水岔管设计——棉花滩水电站尾水岔管采用钢筋混凝土管，足寸较大．两岔管相距较近，地下钢筋混曩土岔管与围岩联合工作，受力状况较为复杂。通过对钢筋混凝土岔管和围岩在内水压力或外水压力作用下采用三维非线性有限元的分析．了解岔管在各种工作...

根据卡隆卡水电站的工程规模和特点,选用内加强月牙肋钢岔管,利用自行编制的计算机辅助设计程序进行岔管体形的优化设计,并采用三维有限元法对所设计的岔管进行计算分析。计算结果表明,经过优化设计的钢岔管结构安全、合理,不仅可以满足运行要求,而且使最大管壁厚度减小为32mm,与直径的比值为2.3%,分别小于规范规定的36mm和t/d值为2.5%(q390钢),可以满足钢材冷加工的要求,解决了高水头、小直径钢岔管加工工艺上的困难。

响水电站岔管属国内目前自行制作的巨型钢岔管,采用了近年研制的wdl系列600mpa级高强钢制作。由于特定条件下岔管未作水压试验,本文着重从焊接残余应力问题和材料及焊接接头的可靠性两方面探讨影响岔管结构安全的因素,尤其对高强调质钢是否须作退火消应提出具体的看法

揭示了水电站有压输水系统中发生水力共振的可能性，给出输水系统水力振动特性的评估方法和水电站可能的水力共振的预测及分析方法，并通过实际水力系统的算例分析说明该方法的应用。

文中通过对宏发水电站进行水力过渡过程计算,为突破调压井托马断面提供了依据,在降低施工难度,节约工程投资的同时,保证电站的安全运行。

冗各水电站在施工阶段进行水力过渡过程计算时,通过对不同的运行组合工况进行分析,选取了适合该电站的工况进行计算。通过计算,推荐采用导叶两段关闭的关机规律,计算结果满足规范要求。电站施工后,引水系统参数略有调整,根据调整后的数据,按照电站运行后的甩负荷试验数据及关闭规律,对水力过渡过程计算进行验算,其结果基本与实际情况吻合。

冗各水电站在施工阶段进行水力过渡过程计算时,通过对不同的运行组合工况进行分析,选取了适合该电站的工况进行计算.通过计算,推荐采用导叶两段关闭的关机规律,计算结果满足规范要求.电站施工后,引水系统参数略有调整,根据调整后的数据,按照电站运行后的甩负荷试验数据及关闭规律,对水力过渡过程计算进行验算,其结果基本与实际情况吻合.

利用相关程序,对四川毛尔盖水电站进行了水力过渡过程计算。通过对导叶关闭规律进行优化计算、调压室波动计算、大波动过渡过程计算、小波动计算以及调节系统的稳定分析,验证了该电站引水发电系统的设计是合理、可行的。

厄瓜多尔ccs电站引水隧洞压力钢岔管运输中涉及到诸多运作流程，为顺利将钢岔管运达安装工位就位，对场内和洞内的运输环境和具备的条件进行了深入细致地考察、测量，并综合考虑运输时间、运输成本及安全保障措施等问题，对运输方案进行了认真的分析研究。就钢岔管分块和分瓣方式、运输顺序、运输车辆选择、装车的方向与加固以及洞内运输方式确定等等形成一整套比较优化的运输措施，为其他电站钢岔管的现场运输和制作厂址的选定提供借鉴。

沙河水电站"y"型内加强月牙肋钢岔管在洞内组焊,在我国尚属首例。本文详细介绍了钢岔管洞内组焊的经过和消应处理。检测结果表明,岔管的制作和安装质量一次检查合格率在97%以上,钢岔管焊接消应采用振动时效处理工艺,应力消除率平均达503%,效果良好。

为研究水电站压力钢岔管声发射衰减特性及修正声发射定位源幅度,综合考虑声发射信号的三个主要衰减因素,提出了一个适合不同波型的声发射信号声压与传输距离间的表达式;建立了不考虑扩散衰减的线性拟合模型以及考虑扩散衰减的自定义非线性拟合模型;给出了声发射定位源的幅度修正方法,并以新疆某钢岔管水压试验验证了模型的准确性。结果表明,考虑扩散衰减的自定义非线性拟合模型幅度—距离衰减曲线拟合最为理想;幅度修正曲线简便准确。研究结果为类似结构钢岔管声发射衰减特性测试提供了参考。

作为水电站保护水利设备安全的重要构筑物之一,沉沙池方案设计合理性会对水电站水流特性和沉降效果产生直接影响,进而会对设备的高效率安全运行产生影响。结合新疆乌依布拉克水电站工程中沉降池的建设,通过方案比选得出最合理的沉沙池型式与设计参数,并采用数值模拟软件fluent对设计后的沉沙池水力特性进行分析,进一步验证沉沙池方案设计的合理性。