引红济石调水工程深埋输水隧洞外水压力计算探讨

外水压力是深埋隧洞衬砌设计中的重要荷载,且往往难以确定,结合引红济石调水工程隧洞排水系统的设计对常用外水压力计算方法进行了探讨,并提出了采用渗流理论简化计算外水压力的有效方法,得出合理的设置排水系统及进行围岩灌浆是减少衬砌外水压力和维持地下水系平衡的有效措施。     

穿越城区组合衬砌隧洞外水内渗问题研究

近年来我国兴建的穿越城区引水隧洞工程中采用了一种新型组合衬砌结构，由外层管片、内层不透水钢管和两者之间的回填混凝土、排水板组成。运行期内水压力经回填混凝土向外传递，外层管片朝外变形，管片间接缝会张开，进而引发外水内渗问题。结合深圳市罗田水库-铁岗水库输水隧洞工程，建立某典型洞段渗流分析的三维有限元计算模型，分析了多种外部条件下衬砌的外水内渗流量和外水压力。分析表明：完建期管片渗透系数每减小一个量级，隧洞渗流量降低约90%，回填混凝土使隧洞渗流量降低30%～40%，注浆圈对隧洞渗流量影响较小。运行期接缝为主要渗漏通道，占总渗流量的90%以上，此时注浆圈可以明显降低隧洞渗流量。隧洞渗流量的峰值出现在运行期，应作为隧洞外水内渗流量的控制条件。隧洞外水压力取值应以自密实混凝土回填后的完建期最大。     

设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。     

考虑围岩传热的深埋引水隧洞TBM施工通风模拟

深埋引水隧洞的储热作用及TBM施工过程中的围岩散热导致通风降温除尘十分困难。相关研究仅考虑了隧洞壁面与风流的热交换作用，而忽略了围岩内部热传导的影响；同时，目前有关围岩温度场的研究大多将岩石导热系数视为围岩导热系数，忽略了裂隙填充介质对围岩传热的影响。针对以上两方面的问题，提出基于多边形离散裂隙网络模型的围岩等效导热系数分形分析方法；进而建立综合考虑围岩内部热传导和隧洞壁面与风流的对流热交换的深埋引水隧洞TBM施工通风Euler-Lagrange两相流数学模型。结合实际工程的分析表明该工程围岩等效导热系数为0.47 W/(m?K)，远低于岩石导热系数3 W/(m?K)。将本模型和传统模型的模拟结果与实测数据进行对比，验证了本模型的准确性、一致性和有效性。研究结果可为相关深埋引水隧洞TBM施工通风提供理论指导。     

无压引水隧洞水力过渡过程计算及试验研究

详细介绍了无压引水隧洞水力过渡过程计算的数学模型，给出了具体水电站工程的数值计算实例，并与水力模型试验成果进行了对比。电站丢弃负荷后，无压引水隧洞中的涌波过程与隧洞内的水工建筑物布置有密切联系，在无压引水隧洞中布置溢流堰是限制隧洞中涌波水位的有效工程措施，下游流量变化速率越大，无压隧洞中的涌波波峰越陡。数学模型计算与水力模型试验相结合是研究水电站无压引水隧洞水力过渡过程的有效途径，研究成果可以作为工程设计依据。     

文峪河水电站调速器技术改造计算与分析

文峪河水电站引水主隧洞渗漏问题引起各有关单位的关注。水锤压力对隧洞的安全造成了严重威胁,作为保护隧洞措施之一,对电站调速器进行了改造,大大降低了主隧洞的水击压力。本文给出这项工作的可行性分析及有关计算、试验成果。     

无穷大电网下带超长引水隧洞的水电站小波动过渡过程研究

超长引水隧洞水电站水流惯性巨大,导致调压室水位波动周期长、振幅大、衰减慢,孤网条件下,采用PI或PID调节,超长引水隧洞水电站的小波动调节品质较差,衰减较慢,常常需要增大调压室稳定断面面积来改善调节品质,工程代价较大。实际并网运行条件下水电站的小波动过渡过程的稳定性及调节品质,尚未见过这方面的研究报导,本文通过Matlab软件中的Simulink及Sim Power Systems工具箱构建超长引水隧洞水电站单机无穷大网的详细电力系统仿真模型,研究无穷大网条件下带超长引水隧洞水电站小波动稳定性及调节品质,为该类水电站的设计和运行控制提供参考和依据。     

广蓄电站水工高压隧洞设计施工的若干问题

本文根据广州抽水蓄能电站建成的高水头、大直径水工隧洞的工程实践,回顾总结设计施工的几个问题,如设计准则、衬砌〈限裂〉设计、外水压力、钢筋混凝土衬砌岔管、斜井衬砌滑模施工、衬砌分缝和止水、引水系统充水和放空操作等。     

高压隧洞衬砌设计配筋研究

引水式电站高压引水隧洞钢筋混凝土衬砌占整个电站投资比重较大，科学合理的钢筋混凝土衬砌设计对减少工程投资和缩短工期十分有利。本文针对四川金康水电站引水系统较软围岩中高压隧洞钢筋混凝土衬砌的配筋问题进行研究，采用开裂设计原则，有效地减少配筋量，同时又能保证工程安全，提高工程的综合效益。     

世界综合规模最大的水工隧洞工程即将开工建设

世界综合规模最大的水工隧洞工程———锦屏二级水电站引水隧洞工程于8月18日下午在四川成都正式签订施工合同,并即将正式开工建设。锦屏二级水电站引水隧洞工程共分四个标段,合同总金额达72亿元人民币,共有中铁二局和中国水利水电五局等7家单位中标。中国水电顾问集团华东勘测     

柬埔寨达岱电厂基于自适应控制策略的调速器系统分析

通过长距离压力隧洞引水的水轮发电机组,往往具有较大的水力时间常数,在引水隧洞后半段设置调压井是减小水力时间常数的方法。在高水头的水电站中,机组在甩负荷时,必然会引起转速和蜗壳压力超过标准规定值,调节导叶关闭规律可以改善转速和蜗壳压力上升率,也是一种最直接、最经济的方法。调速器针对不同的工况,选择最优的PID参数,就能提高机组的动态性能,文中还详细叙述了自适应控制策略和操作方法。     

水电站引水隧洞的水力谐波共振

本文来用阻抗法和特征线法分析了来自压力钢管的周期性压力脉动在引水隧洞中引起水力谐波共振的机理和条件，提出了防止谐波共振发生的管路布置条件，并分析了调压室对周期性压力波的反射作用，得出调压室能有效保护引水隧洞的设置位置。     

引水发电隧洞洞径选取的数值方法

如要选取适当的发电隧洞洞径，则要寻求在隧洞计算期内的总费用最小值，即只有当隧洞的总费用达到最小时的洞径才是最佳的，此时对应的洞径即是经济洞径。本文以某水电站引水发电隧洞为例，介绍了发电隧洞洞径选取的数值方法。     

云南省昭通柏香林水电站引水隧洞设计

柏香林水电站是昭通洒渔河下游河段梯级的第二级电站,电站装机容量2×2.5万kW,引水隧洞总长8 027 m,主要介绍引水隧洞衬砌选择、水头损失的设计以及隧洞实施情况,并根据调整情况进行水损复核的结果。     

引水隧洞岩土工程条件对比分析——施工现场地质设代的重要性

对引水隧洞岩土工程条件进行了较全面的论述和对比,试图说明初设阶段岩土工程勘察与施工开挖岩土工程条件仍有较大的不确定和随机性,特别是在建深埋构筑物的围岩类别划分和不良地质现象的判定。通过地质设代工作,既可以为设计人员及时提供新的地质信息,又可以指导施工单位的现场施工工作。由于地质环境的复杂多变,人们对地质条件的认识也需要逐步深化。因此可以说,施工地质设代工作是非常必要的。     

长引水隧洞水电站小波动过渡过程影响因素研究

结合锦屏二级水电站工程实例,通过数值计算分析长引水隧洞水电站小波动稳定性影响因素.研究了机组空载时的小波动稳定性.以及阻抗式调压室阻抗孔面积、阻抗孔损失系数和引水系统糙率对于小波动稳定的影响.研究结果表明:空载时小波动稳定性满足设计要求;减小阻抗孔面积对于提高小波动稳定性十分有效:小波动稳定性对于阻抗损失系数敏感性较低;引水隧洞糙率对于小波动稳定性有较明显影响,需慎重选择引水管线方案.     

科技期刊文摘

应用奥地利大型岩土工程数值仿真分析软件FlNAL，对马来西亚BAKUN水电站8条引水隧洞的三种开挖顺序进行了模拟施工过程的三维有限元仿真分析。通过分析，评价了引水隧洞施工期围岩稳定性与支护结构安全性，评价了锚喷结构的支护效果，最终得到了三种方案中最优的开挖顺序，对于类似工程的设计具有指导与借鉴意义。     

不衬砌引水隧洞糙率选值问题的探讨

本文对不衬砌压力引水隧洞的糙率取值问题进行了探讨,用国内外已有工程的实测糙率数据对各家经验公式做了分析比较、以尼可拉池公式较为接近实际。渔子溪一级水电站不衬砌隧洞的糙率主要用此公式计算并加以一定的安全余幅,做为设计取值。为通过运行实践进行验证和积累工程资料,在隧洞内设置测压管做原型观测,结果与设计取值极为接近。     

长隧洞水力发电系统水机电耦联暂态分析北大核心CSCD

本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述,调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模,压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联,使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型,提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明,提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力发电系统暂态过程中各子系统间的耦合动力学效应,并能有效预测暂态过程中各系统的参数变化量及变化规律。     

长隧洞水力发电系统水机电耦联暂态分析

本文研究了长隧洞单机单管水力发电系统在水机电耦联条件下的建模及暂态分析方法。隧洞动态用传统的刚性水击理论描述,调压井作为连接隧洞和压力钢管的动态储能元件建模,压力钢管动态采用较为复杂的耦合水击4-方程模型描述。通过耦合水击的结合部耦合机制实现引水系统与水轮机系统的耦联,使用调速器控制方程和一阶发电机模型实现水轮机系统与电力系统的耦联。在此基础上建立了带长隧洞调压井引水系统水电站的水机电耦联非线性模型,提出了求解基于拉氏变换形成的状态方程的暂态耦联分析方法。算例表明,提出的理论模型和计算方法能较好地反映水力发电系统暂态过程中各子系统间的耦合动力学效应,并能有效预测暂态过程中各系统的参数变化量及变化规律。