高寒地區(qū)引水渠道抽水融冰水流特性試驗(yàn)研究.pdf

1、在我國(guó)西北等高寒地區(qū)，每年因冬季氣溫極低且河流量較小，極易引起冰害的產(chǎn)生，不僅對(duì)引水式水電站的工作效益產(chǎn)生影響，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。在現(xiàn)有的防治冰害措施中，抽水融冰通過(guò)向較低水溫的渠水內(nèi)注入水溫較高的地下水，來(lái)提高渠道水溫，成為解決引水式電站冬季運(yùn)行冰害的措施之一。在抽水融冰過(guò)程中不僅可以防止水中冰花的產(chǎn)生，同時(shí)也可以利用渠道流量增大發(fā)電量。
　　本文以新疆瑪納斯河紅山嘴電站冬季抽水融冰實(shí)際運(yùn)行引水渠道為研究對(duì)象

2、，通過(guò)抽水融冰引水渠道水槽試驗(yàn)，得出了引水渠道抽水融冰水溫沿程變化規(guī)律以及引水渠道不凍長(zhǎng)度的影響規(guī)律等。
　　對(duì)引水渠道抽水融冰水溫沿程變化規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究，分別在未注井水、單井注水、雙井注水和多井注水4種情況下，進(jìn)行了4組不同渠水流量和3組不同井水流量的試驗(yàn)；其中，單井注水試驗(yàn)分別選擇了4個(gè)不同位置，雙井注水的試驗(yàn)分別選擇了在6個(gè)不同注水位置的組合進(jìn)行，而多井則也選擇了4個(gè)不同的位置。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，分別得到了未注井水、單井注水、

3、雙井注水和多井注水4種情況下，引水渠道水溫沿程逐漸減小的變化規(guī)律；并結(jié)合數(shù)據(jù)分析，首先得到了未注井水時(shí)引水渠道水溫沿程變化計(jì)算公式，并將計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明兩者符合較好；在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析得到了單井注水、雙井注水和多井注水的水溫沿程變化計(jì)算公式，并分別進(jìn)行了計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，結(jié)果表明:單井注水、雙井注水和多井注水的實(shí)測(cè)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果最大誤差分別為9.7％、9.82%和9.75%，可以用于實(shí)際工程水溫沿程變

4、化計(jì)算。
　　對(duì)引水渠道不凍長(zhǎng)度的影響因素進(jìn)行了分析，試驗(yàn)在單井注水的情況下，分別從不同的水力、熱力和氣候條件方面，進(jìn)行了3組不同渠水流量和3組不同井水流量的試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)得到如下結(jié)果：若只改變水力條件，渠水和井水的流量越小，冰花密度可由0%迅速增長(zhǎng)到4.5%，且流速變化幅度為0.0843m/s則不凍長(zhǎng)度距離短，反之，渠水和井水流量越大，冰花密度保持在0%一段距離后才增長(zhǎng)至1.6%，流速的變化幅度為0.0646m/s，則不凍長(zhǎng)度距