高水头

摘要： 京杭运河穿黄工程场地覆盖层深厚,上跨方案的渡槽水位与两岸地面高差达30 m以上。针对渡槽两端的高水头船闸多级分散错层式省水池,提出了墙背高填式、墙背低填式两种闸池布置方案。利用ABAQUS软件分别建立平面有限元模型,研究了闸池沉降、闸室底板弯矩在施工期、使用期的全过程时空变化特征,探讨了高填土对闸室的作用机理。结果表明:1)在天然地基条件下,两种布置方案闸池沉降均较大,墙背高填土下曳力、边载产生底板负弯矩,基本上抵消了土压力产生的正弯矩,导致两种方案底板弯矩差异不大,且始终由负弯矩控制。2)地基处理方法是减小闸池沉降、改善闸室受力条件的关键技术问题之一。3)闸室、墙背填土的多桩型组合处理法和基坑外填土的排水固结预压法值得进一步深化研究。

摘要： 文章主要介绍了高水头混流式水轮机转轮的修复及性能优化情况,重点介绍了水轮机转轮经过若干年运行磨蚀后采用了全修复技术以及转轮修复的性能保证措施。修复后的转轮能够重新投入稳定运行,提高了水轮机核心部件即转轮重新利用的可行性和经济性,对其他高水头电站水轮机转轮修复改造提供了借鉴。

摘要： 夏特水电站位于新疆克孜勒河中游河段,电站发电水头高,河段泥沙含量大,泥沙硬度高,进机组泥沙量大,电站防沙排沙及水轮机抗磨蚀成为工程关键技术问题。如若处理不好将导致水轮机过流部件磨蚀严重,从而导致水轮机效率下降,造成机组维修周期大大缩短,过流部件频繁返厂修复等问题,将直接造成电站运维、检修成本的增加。电站从枢纽、引水系统的排沙、防沙措施和水轮机抗磨蚀设计及水电站的运行管理维护方案等最基本点切入进行研究分析,形成泥沙综合处理综合措施。

摘要： 高水头河床式水电站进水口坐落于下部大体积混凝土上,结构受力比较复杂。依据不同的边界条件假定,建立4种受力模型,并用三维有限元法进行了进水口结构模拟计算。结果表明:模型1计算得到的闸墩前沿最大竖向拉应力约是其他模型计算结果的10倍;不同力学模型对进水口下游挡水墙水平拉应力分布规律和量值影响较小;假定进水口与下部大体积结合部位为固端约束的悬臂梁力学模型,不宜用来计算高水头河床式水电站进水口结构应力和变形。

摘要： 在富含承压水的泥质砂岩地层进行桥梁钻孔灌注桩施工时,极易出现坍孔、桩身质量缺陷的情况。钻孔作业前,需要根据承压水层土的性质、测管水头的高度计算出泥浆平衡法所需配置的泥浆比重,以泥浆平衡法为核心方法,辅以增加筑岛高度、提高护筒、抛投黏土块石封堵孔壁等方法进行综合处理,可以增强孔壁的稳定性及提高桩身混凝土的灌注质量。

摘要： 针对高水头抽水蓄能电站压力钢管设计中安全与经济这一矛盾问题,文中探讨分析了压力钢管材质选择、管型确定、荷载确定、裂隙计算与围岩弹性抗力选取等重难点问题,得出不同部位压力钢管荷载确定、不同裂隙条件下压力钢管壁厚计算,不同情况下裂隙计算与围岩弹性抗力确定原则及建议,可供相关设计参考。

摘要： 斜卡水电站位于四川省甘孜州九龙县斜卡乡境内,是九龙河左岸支流踏卡河上“一库两级”水电规划的龙头水库电站,为混合式开发,是高水头电站,水头变幅较大,选型难度大。文章针对该电站的特点,主要阐述了水轮机机型的选型方案,解决了高水头且水头变幅较大的中型水电站水轮机选型困难的问题,为同类型电站水轮机选型提供参考。

摘要： 随着我国在抽水蓄能电站方面的发展,目前已出现大批超高水头、大容量、高转速的抽水蓄能电站。球阀作为高严密性、高稳定性、水力损失小,操作方便、承压力大等特点被广泛用作高水头电站进水阀。针对球阀安装工艺要点进行阐述,并对球阀安装工艺进一步提出优化建议和措施。

摘要： 随着矿井开采水平的不断延伸和开采深度的不断加大,采空区面积随之增大,矿井受水害威胁也越来越大。目前,采空区积水是威胁经坊煤业矿井安全生产的主要因素,为保证沿空掘进顺槽能够安全掘进,必须开展采空区疏放工作。本文主要针对高水头采空区积水疏放工作进行探讨,希望能够为今后其它工作面采空区积水疏放提供借鉴和指导。

摘要： 阳蓄电厂为国内单机容量最大、水头最高的抽水蓄能电厂,为满足阳蓄高水头机组调保计算,本文基于导叶分段关闭的原理,介绍阳蓄调速器如何通过主配压阀调整导叶开关时间,解析分段关闭装置的工作原理,研究各工况下导叶分段关闭时间和拐点的调节方式。

摘要： 为研究高水头下水泵水轮机不同空化系数对内流特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和Zwart空化模型,对某抽蓄电站模型机进行了全流道非定常空化数值计算,结合模型试验数据针对机组在不同空化阶段的水力性能及内部流态进行了分析.结果表明:空化的发生发展引起流量及输出功率降低从而导致效率下降;空化初生于叶片背面出口边附近,内流场主要受到转轮与尾水管之间动静干涉作用的影响而引起波动.随着空化系数的降低,空泡体积分数与叶轮受力逐渐增大,流道内液流流动变得越来越紊乱;当空化达到一定程度时,肘管外侧还会出现二次回流,这将对机组运行的稳定性造成十分不利的影响.

摘要： 沙河水库主坝泄洪闸上下游水位落差高达18m,闸下溢洪道水力衔接设计中,综合考虑水力衔接、消能防冲和结构衔接的设计需要,采用多级跌水与挖深式消力池相结合的复合结构取代单纯的跌水或陡坡结构,既避免了高速水流沿程冲刷和气蚀问题,又较好地解决了高水头溢洪道的水力衔接及消能问题,该结构的水力设计经水力模型试验验证,最不利工况设计消能效率达到80％以上。设计将“水跌消能”和“水跃消能”两种成熟的工程技术进行组合和优化,使水力衔接结构设计得到进一步的改进,成功地解决了高落差泄洪闸闸下水力衔接的设计难题。

摘要： 通过对光照水电站导流洞永久堵头130m高水头下大流量高流速封堵灌浆进行技术攻关并实施成功,总结出了施工安全、速度快、质量可靠、造价低的技术方案,与将库水位降低来再处理的施工方案相比较,经济效益和社会效益十分显著.

摘要： 对具有高水头、大单宽流量的泄洪建筑物，工程中通常采用强迫掺气减蚀措施来防止壁免遭受空蚀。本文采用理论分析和物理模型试验研究方法，对龙抬头明流泄洪洞反弧段下游底板和侧墙掺气减蚀进行了研究，提出了一种底部突跌凸型坎和侧墙突缩联合掺气的新型掺气坎。试验结果表明，采用这种新型的掺气方式后，有效消除了反弧段后侧墙出现的清水区，底空腔没有回水，侧空腔畅通并直接和底空腔相连，有助于掺气坎后水舌的全断面掺气，对侧墙和底板皆起到了很好的保护作用。该体型对我国诸多高水头大流量泄洪洞、泄洪底孔和溢洪道的设计及安全运行具有重要参考价值。

摘要： 乌东德水电站位于长江上游的金沙江,其土石围堰高74 m,河床砂卵石覆盖层厚70 m,上下游水头差达151 m,且设计在下游侧堰脚开挖70 m深的基坑,拟采用高86 m的混凝土防渗墙上接复合土工膜防渗.对该高水头下深厚覆盖层高土石围堰的应力变形特征进行了非线性有限元分析,模拟了堰体填筑、蓄水、下游侧降水与基坑开挖的过程,采用无厚度Goodman单元模拟堰体与防渗墙间的接触面.应力与变形分析的结果表明围堰的设计方案是可行的.此外,研究了覆盖层与围堰填料的参数,防渗墙的材料、厚度与墙底沉渣等因素的影响,对设计方案提出了建议.

摘要： 乌东德水电站位于长江上游的金沙江,其土石围堰高74 m,河床砂卵石覆盖层厚70 m,上下游水头差达151 m,且设计在下游侧堰脚开挖70 m深的基坑,拟采用高86 m的混凝土防渗墙上接复合土工膜防渗.对该高水头下深厚覆盖层高土石围堰的应力变形特征进行了非线性有限元分析,模拟了堰体填筑、蓄水、下游侧降水与基坑开挖的过程,采用无厚度Goodman单元模拟堰体与防渗墙间的接触面.应力与变形分析的结果表明围堰的设计方案是可行的.此外,研究了覆盖层与围堰填料的参数,防渗墙的材料、厚度与墙底沉渣等因素的影响,对设计方案提出了建议.

摘要： 本文探讨了集中消能和分散消能两种消能方式的特点，通过工程实例，重点介绍了分散消能方式。本文认为分散消能方式可减轻消力池或下游水垫的消能负担;在流道内设台阶消能工能有效降低流速，减小水流冲刷破坏作用，台阶产生紊动均匀流，水深、流速不变，理论上可应用于水头200m、300m量级以上的溢洪道设计;在流道内提高消能率方面下工夫，可收到事半功倍的效果。

摘要： 新二管法高压旋喷防渗墙在国内水电站围堰施工中已普遍应用,但一般用于覆盖层较浅、地层条件较好、施工深度不大于30m、承担水头较小的工程。在冲积覆盖层深厚、地质条件复杂、含大粒径卵石、孤石,深度大于40m、承担较大水头的围堰中应用较少,本文介绍了在高水头、复杂地层中应用高喷营造防渗墙的设计、施工。

摘要： 本文简单的介绍了引进的关键技术,然后介绍了自主设计制造国内首台高水头高转速水泵水轮机的特点及运行情况。

摘要： 小湾水电站校核洪水流量为20700m3/s，泄洪功率高达46060MW，其泄洪功率指标在目前世界坝工建设中属前列。设计、科研工作围绕泄洪洞开展了大量研究分析和模型试验。针对泄洪洞泄量大、水头高、流速高等特点，结合水工整体(单体)模型、减压模型等试验研究和数值计算分析，从不同角度全面深入地研究了泄洪消能建筑物布置、高速水流掺气减蚀措施。最终提出泄洪洞采取有压变无压“龙抬头”布置，并对布置体型及高速水流进行了优化研究，使其既能达到良好的泄洪消能效果，又能保证运行安全稳定。

摘要： 一种高水头电站水头值处理方法，包括监控系统以及相关接口或转发设备和程序，由以下程序流程步骤构成：“水头新值”主备初始化选择和切换步骤；“水头值基本可信”质量信号计算；水头值比较滤波处理；人工解除闭锁后水头值处理；程序重启后水头值处理；水头值突变报警并闭锁；水头滑动平均滤波；设定时间周期“水头最终值”跳变抽样检测；“水头值不可信”质量信号计算；自动闭锁，人工解除闭锁功能；“最终水头值”周期性下发至接口设备功能。本发明解决了水电站计算机监控系统使用的水头值处理中的波动、跳变、可靠性等技术难题。

摘要： 本发明公开了一种高水头‑高应力作用下裂缝渗流试验仪，包括试验槽、前集水箱、后集水箱和纵向加压装置，所述前集水箱、后集水箱分别与试验槽的两个相对侧壁连接，用于向所述试验槽施加水平方向的压力，所述纵向加压装置位于试验槽的上方，用于向所述试验槽施加纵向的压力。本发明能够很好地研究深厚覆盖层中防渗墙裂缝及地基土石料的水‑力耦合渗流特性，研究成果更符合实际情况，能够为防渗墙的加固处理、深厚覆盖层的防渗设计提供科学依据和技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种适应高水头、高转速和高含沙量的抗磨损混流式水轮机，包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管，活动导叶型线是对称的两条三次曲线组，使导叶域的流速及流道中的阻力损失更小，流动更加顺畅，有效减轻泥沙对导叶出口区域的磨损；全新设计的长短叶片转轮、对转轮直径、叶片包角、叶片进口安放角、进口到出口的叶片厚度变化规律，可更好的匹配流场和转轮结构强度，显著降低泥沙对转轮出口边的磨损。本发明的水轮机可大大降低导叶域和转轮域的流速，显著提高高含沙水流条件下转轮及导叶抗磨损的性能，并减轻机组的振动和压力脉动，可明显延长转轮及导叶的检修更换周期，提高水轮机的运行稳定性和安全运行寿命。

摘要： 本发明公开了一种高水头、高流速水力机械用耐空蚀及泥沙冲蚀的铁基合金材料，通过冶炼的方法在铁基合金中添加一定量合适的合金元素使其具有类橡胶特性，既有高的抗冲击缓冲特性，又有较好的抗冲蚀能力，从而获得良好的耐空蚀及磨蚀性能。实验表明本发明研制的铁基合金在40米/秒以上水流速度(相当于100米以上高水头电站)时效果特别显著，其耐空蚀及磨蚀性能分别比0Cr13Ni5Mo提高4-8倍和3倍以上，是水电站过流部件(如水轮机叶片)、船舶螺旋桨和和高压阀门等在高水头、高流速工况下使用的理想耐空蚀及磨蚀材料。

摘要： 本发明提供了一种用于泥沙含量高水头波动大的低水头坝鱼道，包括上游进水口段、沉沙池段、仿自然鱼道、常规鱼道和下游出水口段，沉沙池段呈梯形，其长边侧分别与上游进水口段和仿自然鱼道顺直连接，其短边侧与常规鱼道相连接；仿自然鱼道为斜坡段，其中设置有第一上游闸门、多个阻流体和第一下游闸门；下游出水口段分别与仿自然鱼道、常规鱼道汇合连接，且在汇合处设有导鱼栅；常规鱼道与沉沙池段的连接处设有第二上游闸门和挡沙板，与下游出水口段的连接处设有第二下游闸门，内部设有多块隔板。本发明的有益之处在于：实现了降低鱼道的入水泥沙含量、多方式运行保证鱼道长期可靠运行、提高鱼道进口吸引力、兼顾生态流量下泄等目标。

摘要： 一种高水头电站水头值处理方法，包括监控系统以及相关接口或转发设备和程序，由以下程序流程步骤构成：“水头新值”主备初始化选择和切换步骤；“水头值基本可信”质量信号计算；水头值比较滤波处理；人工解除闭锁后水头值处理；程序重启后水头值处理；水头值突变报警并闭锁；水头滑动平均滤波；设定时间周期“水头最终值”跳变抽样检测；“水头值不可信”质量信号计算；自动闭锁，人工解除闭锁功能；“最终水头值”周期性下发至接口设备功能。本发明解决了水电站计算机监控系统使用的水头值处理中的波动、跳变、可靠性等技术难题。

摘要： 本发明涉及岩土水利工程领域，特别涉及一种高控制精度的大流量高水头施加装置及其应用方法。其装置包括供水腔体、储水装置、气压施加装置、牵引装置，供水腔体包括内管、外管、顶板、底板、腔体拉杆，供水腔体由腔体拉杆挤压顶板、底板与外管的连接而形成，内管连接在底板上，内管的高度低于外管的高度，内管内部构成内腔体，内管和外管之间构成外腔体，储水装置向内腔体持续供水至内管形成溢流面，溢流水进入外腔体并经排水口回流到储水装置内，内腔体底部设有出水口对接渗透仪，气压施加装置连通供水腔体，牵引装置连接供水腔体。通过气压转水压提供基础高水头，采用调整水源悬挂高度的方式进行水头微调，突破气压控制精度不足的瓶颈。

摘要： 本发明涉及一种适应高水头、高转速和高含沙量的抗磨损混流式水轮机，包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管，活动导叶型线是对称的两条三次曲线组，使导叶域的流速及流道中的阻力损失更小，流动更加顺畅，有效减轻泥沙对导叶出口区域的磨损；全新设计的长短叶片转轮、对转轮直径、叶片包角、叶片进口安放角、进口到出口的叶片厚度变化规律，可更好的匹配流场和转轮结构强度，显著降低泥沙对转轮出口边的磨损。本发明的水轮机可大大降低导叶域和转轮域的流速，显著提高高含沙水流条件下转轮及导叶抗磨损的性能，并减轻机组的振动和压力脉动，可明显延长转轮及导叶的检修更换周期，提高水轮机的运行稳定性和安全运行寿命。

摘要： 本发明公开了一种高水头‑高应力作用下裂缝渗流试验仪，包括试验槽、前集水箱、后集水箱和纵向加压装置，所述前集水箱、后集水箱分别与试验槽的两个相对侧壁连接，用于向所述试验槽施加水平方向的压力，所述纵向加压装置位于试验槽的上方，用于向所述试验槽施加纵向的压力。本发明能够很好地研究深厚覆盖层中防渗墙裂缝及地基土石料的水‑力耦合渗流特性，研究成果更符合实际情况，能够为防渗墙的加固处理、深厚覆盖层的防渗设计提供科学依据和技术支撑。

摘要： 本实用新型提供了一种用于泥沙含量高水头波动大的低水头坝鱼道，包括上游进水口段、沉沙池段、仿自然鱼道、常规鱼道和下游出水口段，沉沙池段呈梯形，其长边侧分别与上游进水口段和仿自然鱼道顺直连接，其短边侧与常规鱼道相连接；仿自然鱼道为斜坡段，其中设置有第一上游闸门、多个阻流体和第一下游闸门；下游出水口段分别与仿自然鱼道、常规鱼道汇合连接，且在汇合处设有导鱼栅；常规鱼道与沉沙池段的连接处设有第二上游闸门和挡沙板，与下游出水口段的连接处设有第二下游闸门，内部设有多块隔板。本实用新型的有益之处在于：实现了降低鱼道的入水泥沙含量、多方式运行保证鱼道长期可靠运行、提高鱼道进口吸引力、兼顾生态流量下泄等目标。