大兴川水电站溢流坝水工模型试验研究

发布时间：2017-10-12 13:37

  本文关键词：大兴川水电站溢流坝水工模型试验研究

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【摘要】：大兴川水电站位于二道松花江中游,地处吉林省安图县两江镇大兴川村一队上游约2km处,是一座以水力发电为主的工程,是目前二道松花江最具有开发潜力的枢纽工程。溢洪道作为水电站建设工程中的一个子系统,起着关键性的作用。溢洪道设计是否合理,是水电站正常运行的主要因素之一,它直接影响水电站运行的安全、经济及承担的风险等关键问题。因此在工程实践中,迫切需要对泄洪建筑物进行优化设计。该课题具有重要的工程运用价值,同时,对于类似工程的设计也有一定的参考价值。本论文依托于大兴川水电站溢流坝水工模型试验,根据理论计算方法初步确定了溢流坝的断面结构,为验证理论计算的合理性以及对其进行进一步优化,通过测试溢流坝在各级洪水频率流量下的泄流能力,测试溢流坝下游河床流态和流速分布,对溢流坝的消能型式进行试验和优化。试验结果表明：各种洪水频率流量下,模型试验的泄量均大于计算泄量,满足要求；堰上水流平顺,堰面曲线设计合理。但在不同泄量条件下,下游均出现向右侧偏流现象。通过对原方案修改及试验验证,下游无回流及偏流现象。修改方案可以完全满足设计要求,可确定为最终方案。第一章节阐述了水工物理模型国内外研究的进展情况,本文的意义在于通过基本的理论计算结果与大兴川水电站溢流坝水工模型试验成果的比较,对原方案进行了优化设计。第二章节对水工模型试验的研究方法进行了阐述。第三章节详细介绍了大兴川水电站的工程概况,本工程泄水建筑物的布置、体形和消能方式等。第四章节重点论述了通过水工模型试验,量测并分析各种工况下的泄流能力,消力池消能,下游河道的流速、流态等,根据数据比较,发现问题或实际发生需要处理的现象,提出修改方案并对水工物理模型进行优化设计,最终得出推荐方案。通过水工模型试验研究,验证大兴川水电站溢流坝段的设计,为日后水电站的安全运行提供保障。第五章节希望大兴川水电站溢流坝水工模型试验能对类似工程提供帮助。
【关键词】：溢流坝 水工模型试验 优化设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV652.1;TV131.61
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 问题的提出9-10
• 1.2 研究的意义10
• 1.3 国内外有关研究概况、水平和发展趋势10-12
• 1.4 研究方法和技术路线12-14
• 2 物理模型理论简介14-19
• 2.1 相似理论14-15
• 2.2 相似准则15-17
• 2.3 模型比尺换算17-19
• 3 大兴川水电站工程基本资料19-34
• 3.1 大兴川水电站工程概况19-25
• 3.1.1 工程概况19
• 3.1.2 水文19-21
• 3.1.3 地质资料21-24
• 3.1.4 工程任务和规模24-25
• 3.2 工程总体布置25-33
• 3.2.1 工程等别及建筑物级别25
• 3.2.2 设计标准25-26
• 3.2.3 设计方案比选及工程总体布置26-28
• 3.2.3.1 坝轴线及坝型选择26
• 3.2.3.2 特征水位及流量26
• 3.2.3.3 泄水建筑物宽度及堰顶高程选择26-27
• 3.2.3.4 消能方式的选择27-28
• 3.2.3.5 工程总体布置28
• 3.2.4 主要建筑物28-33
• 3.3 本章小结33-34
• 4 大兴川水电站溢流坝水工模型试验研究34-62
• 4.1 基本资料及设计参数34-37
• 4.1.1 特征水位34
• 4.1.2 泄流能力34-35
• 4.1.3 溢流堰面曲线35
• 4.1.4 水位流量关系35-36
• 4.1.5 溢流坝消能计算36
• 4.1.6 溢流坝平面、剖面图36-37
• 4.2 试验内容37
• 4.3 模型设计、制作与安装37-38
• 4.3.1 模型设计原则37-38
• 4.3.2 模型比尺的选择38
• 4.3.3 模型制作安装38
• 4.4 试验成果及分析38-60
• 4.4.1 原河道验证试验38-40
• 4.4.2 原方案试验40-51
• 4.4.3 修改方案51-60
• 4.5 本章小结60-62
• 4.5.1 溢流坝的泄流能力60
• 4.5.2 溢流坝及消力池内的压强分布60
• 4.5.3 单孔泄流60-61
• 4.5.4 电站尾水61
• 4.5.5 流量系数61
• 4.5.6 溢流坝墩头形状及弧门支铰高程不影响水流流态61
• 4.5.7 建议61-62
• 5 结论与展望62-63
• 5.1 结论62
• 5.2 展望62-63
• 参考文献63-64
• 附录A 照片64-67
• 致谢67-68

【参考文献】

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1 丁晖;;空化与空蚀的影响因素及其研究方法分析[J];黑龙江水专学报;2005年04期

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本文编号：1019031