引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化

发布时间：2021-11-19 18:31

　　考虑引水式水电站常用的有压尾水洞和变顶高尾水洞两类布置型式,采用基于特征线法的有压管道瞬变流分析模型和适用于明满流过渡过程分析的改进狭缝法模型,分别分析系统的过渡过程特性和尾水洞体型参数的敏感性,研究不同的尾水洞型式下尾水系统的水力特性,进一步揭示了变顶高尾水洞的底宽、洞高和顶坡对尾水管进口最小内水压力的影响规律。结果表明,与增大面积的有压尾水洞比较,变顶高尾水洞是一种可行的布置型式,可有效提高尾水管进口的最小内水压力且水锤过程衰减较快;合理增大变顶高尾水洞底宽、洞高或顶坡均可不同程度地改善尾水管进口最小内水压力,其中顶坡的影响相对明显,为体型优化设计提供了参考依据。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(02)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

简单管道计算节点

图2所示水电站引水系统采用“单管单机”布置，尾水系统采用“一机一洞”布置，机组安装高程为2 142.80m，机组转动惯量为70 000t·m2，机组导叶采用Ts=11s直线关闭规律，机组尾水管进口最小内水压力的控制值为-3.5m，尾水隧洞长度较短，为228.55m，原设计有压尾水隧洞为城门洞形断面，洞宽9.0m，洞高14.0m，当量直径为12.25m，顶坡和底坡均为0.08，隧洞出口顶高程为2 153.0m，尾水位变幅较大。机组尾水管进口最小内水压力的控制工况为水库水位2 253m、尾水位2 153.81m，机组满负荷运行，甩全负荷。

由图3可知，增大有压尾水洞当量直径或设置变顶高尾水洞，相应的蜗壳进口内水压力动态曲线基本一致；设置变顶高尾水洞，亦能有效提高尾水管进口最小内水压力，其值为-2.65m，明显高于控制值-3.50m，同时过渡过程衰减很快并趋于稳定。因此，相较于增大有压尾水洞当量直径，设置变顶高尾水洞是合理可行的，且在水锤波的衰减速度和隧洞洞线的布置方面相对较优。3.3 变顶高尾水洞体型参数的敏感性分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]双机共变顶高尾水洞系统水力干扰分析[J]. 周建旭,张健,刘德有.  河海大学学报(自然科学版). 2004(06)
[2]变顶高尾水洞水电站机组运行稳定性研究[J]. 赖旭,陈鉴治,杨建东.  水力发电学报. 2001(04)



本文编号：3505616