水電站進水口分層取水水力特性研究.pdf

1、近年來，隨著對環(huán)保的重視，考慮庫區(qū)水體溫度隨水深的變化，水電站分層取水方式(multi-level intake structure，MLIS)正逐漸被采用。采用分層式取水口方式的目的是允許運行時選擇性地取引表層溫水，以便有效地減輕電站取水對下游水環(huán)境造成的負面影響。然而，采用分層取水后，進水口的水流條件十分復雜，目前國內尚無水電站進水口分層取水的工程實例。因此，應對水電站進水口分層取水的水力學特性進行研究。 本文以某大型水電站

2、為例，采用物理模型試驗和數(shù)值模擬對其進水口分層取水的水力學特性進行研究。主要成果如下： (1)試驗研究了進水口分層取水各工況下的水頭損失、流速分布、最低運行水位、時均壓強和脈動壓強等。下層取水口取水時，進水口水頭損失系數(shù)為0.307；上層取水口取水時，進水口水頭損失系數(shù)為1.470。取水口前流速分布較均勻，最大流速約為1.0m/s。當上層取水口最低運行水位不低于798.0m、下層取水口最低運行水位不低于765.0m，均不會產生有

3、害漩渦。進水口上層取水或下層取水正常運行情況下，下層工作閘門或上層工作閘門處均不會產生負壓區(qū)。 (2)試驗研究了進水口上下層取水轉換運行時可能出現(xiàn)的水流現(xiàn)象。上下層工作閘門切換過程中，進水口水流流態(tài)比較平穩(wěn)。 (3)數(shù)值模擬了進水口的水頭損失，并與試驗結果進行了比較。水頭損失的計算值和試驗值基本吻合，試驗值和計算值的最大誤差為4.2％。 (4)數(shù)值模擬了進水口前斷面流速分布，并與試驗結果進行了比較，流速分布的計算