侧式进/出水口工程布置进流工况新进展

摘要

侧式进/出水口由于双向流动特性优越,被广泛用于抽水蓄能电站和其他输水工程。本项研究依托琅琊山抽水蓄能电站下库进/出水口和响水涧抽水蓄能电站上、下库进/出水口进行,通过水工模型试验对侧式进/出水口的水力特性进行了研究。模型试验包括进、出流两种工况。由于侧式进/出水口在进流时易产生有害的漩涡流态,威胁工程安全运行,本文重点给出了克服侧式进/出水口进流工况外部漩涡流态的工程试验研究成果,给出了两种典型工程布置的有旋流动理论解。其中设于响水涧抽水蓄能电站下库进/出水口拦污栅排架上的消涡挡板经过试验验证已用于工程实践并已申请专利。通过测量响水涧抽水蓄能电站上库进/出水口外上方表面漩涡的切向流速,采用作者2001年提出的立轴漩涡理论解,计算漩涡的涡深,进而得知外上方有旋流动的强度,并将其作为判断上库进/出水口外边界开挖方案是否合理的依据。通过模型试验研究论证了几个开挖方案,修改了上库进/出水口的外边界,已用于工程实践。