弯道取水口引水防沙模型试验设计及优化-论文.pdf

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1、第01期(总第380期)吉林水利2014年01月[文章编号】1009—2846(2014)01—0005—04弯道取水口引水防沙模型试验设计及优化侯芳．彭清娥(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室。四川成都610065)[摘要]黔北电厂取水口枢纽布置在河道急弯段，水流流态复杂，水力学影响因素难以控制。为确保取水安全、可靠以及取水枢纽工程设计优化，通过相似原理与模型试验对特征流量级下水流流态、流速分布、泥沙冲积等关键水力因素进行研究并结合泥沙淤积结果提出了新增拦沙坎的实验条件。通过两设计方案对比取优，结果表明新设计方

2、案泄洪防冲效果显著。鉴此，本文通过对实验设置布置、现象结果优化措施等进行详细介绍．为此类工程实验提供设计参考[关键词]泥沙研究；方案优化；模型试验；黔北电厂【中图分类号]Ⅳ732．1[文献标识码]A黔北发电总厂现有装机4x125MW+4x3OOMW的取水目的机组。拆除老厂4x125MW机组以“上大压小”方式拟建包括约2．Okm的试验河段正态水工泥沙异地建设2x660MW机组．新建工程补给水取自偏模型．模型比尺kL=40．推移质泥沙模型选用天然岩河．偏岩河为长江流域乌江左岸一级支流．拟建沙s=2．65T／M。。模型尾水处设置了

3、尾水控制装置，取水口位于木孔水文站上游9．5km．茶园河与偏岩校准了模型系统误差，精确相似。模型布置示意如河汇合口下游约200m处，距本工程厂址约1．5km。右图：工程拟建取水枢纽型式为拦河闸坝结合的方式．设计标准为100年一遇洪水设计、l000年一遇洪水校核。为确保取水安全、可靠和取水枢纽工程设计优化，推荐经济合理、运行安全可靠的电厂取水枢纽工程方案。进行该工程水工模型试验1试验概况对电厂原设计方案进行典型工况水沙试验．2试验成果初步了解方案引水防沙情况后进一步优化设计取水工程建(构1筑物的型式，确定取水枢纽的总体布2．1

4、原设计方案试验现象置方案，选择合适的取水枢纽建筑物型式、尺寸和2．1．1流态观察优化建筑物布置研究取水河段内各级流量沿程试验主要对河道下泄500m3，s及1580m3／s流水位、比降变化，并进一步分析取水枢纽泄洪能力量下水流流态进行研究。试验结果见下图：是否达到设计标准最后观察河道下泄不同频率由试验观测可知。现有坝上游段水流流态与洪水时，输沙过程进行观测．测量各工况泥沙淤积天然情况基本相似：现有坝处受闸坝取水枢纽壅平衡后形态以进一步优化引水防沙工程措施通水影响。500m3／s流量时。水面跌落较天然情况减过上述模型系列水沙试验

5、．分析取水河段取水条缓．大频率洪水1580m3／s流态变化不大。水面波件及河床冲淤变化规律，以达到安全、可靠、合理动明显：闸坝段水流主流偏向闸孔侧出流，闸坝上[收稿日期】2013一O8—28[作者简介】侯芳(1987一)，女，现就读于四川大学水力学及河流动力学国家重点实验室研究生，研究方向：水力模型试验研究。一5一吉林水利弯道取水口引水防沙模型试验设计及优化侯芳等2014年01月3)当来流量大于60m3／s，三孔冲沙闸全开，采3结语用大排大泄方式冲沙运行，两种方案在加设拦沙坎后．取水口基本达到“门前清”的防沙效果。1)当河道

6、来流量小于20m3／s时，泄洪冲沙闸综合考虑两方案引水防沙试验成果，两方案全部关闭．水位维持在827．0m以上运行，可以保均基本可行．方案二略优于方案一。口证电厂充分取水，这一时期上游来沙量恨少；参考文献：【1】昊持恭．水力学3版．【M】高等教育出版社，2003．2)当来流量大于20m3／s。小于60m3／s时，局部【2】钱宁．万兆惠．泥沙运动力学【M】．科学出版社，2003(间歇)开启三孑L冲沙闸，降低水位至825．5—【3】查双全等．狭窄河道垂直交角泄洪洞水舌落点控制试验研究．【J]．827．0m引水冲沙：水电能源科学．

7、2011,3．ThemodelexperimentaldesignandoptimizationofthewaterintakethsandpreventioninbendriverHouFang，PengQin-eAbstract：Qianbeipowerplantwaterintakeprojectlayoutinsharpbendsofthefivercross—section，theflowpatterncomplexhydraulicsfactorsdifficulttocontrol，toensurethewat

8、erissafe，reliablewatercontrolprojectanddesignoptimizationthroughmodeltestsonsimilarprinciplesandcharacteristicsoftheflowlevelunderflowpattern，vel