电厂构建组泵房横向入水装置流转受力实验研讨

1、电厂构建组泵房横向入水装置流转受力实验研讨1模型设计考虑模型进、出水段水流衔接的要求，模型截取长度为8 10倍 明渠宽度的自流引水明渠及进水前池、循环水泵房进水流道（如1）, 模型设计为正态，选取儿何比尺为l = h=152试验水文条件1号泵房一般是2台水泵供1台发电机组，冬季水温较低时， 可用1台水泵供1台发电机组。试验水文条件是根据各种可能的运行 工况对应各设计潮位，考虑不利的工况组合来确定的。3工程方案布置引水明渠底高程-6.0m （ 1956年黄海高程，下同），底宽 20 m,两边为11.5的斜坡，在斜坡高程为0.0 m处布置1.0 m宽的 马道，左边坡（生活区侧）顶高程为5.0 m,

2、右边坡（厂区侧）顶高 程为4. 6 m.l号泵房进水前池通过箱涵与明渠连接，其设计形式分6 孔和8孔2类布置。3.16孔进水箱涵布置在进水前池与引水明渠的连接斜坡段居中布置6孔进水箱涵， 管底高程-5.0 m,管顶高程-1.5m,中间2孔净宽3.3 m,其余4孔 净宽均为3. 1 m,管间隔墙厚度0.4 m,各孔进口隔墙迎水面为1 15 的斜坡形式，与明渠斜坡齐平连接，管出口与前池底板为跌坎连接， 坎高4 m,为方案 ()o方案为间隔均匀布置，左右两侧与中间均紧 密布置2孔箱涵，孔间间隔0.4 m,左右2孔与中间2孔的间隔均为 3. 9 m.3. 2 8孔进水箱涵布置3. 2. 1方案进水箱涵

3、管顶高程为1. 5 m,底高程4. 0 m,中间2孔净宽 3.3 m,其余6孔净宽均为3.1m,各孔隔墙厚度均为0.4 m,管进口 隔墙形式及与明渠连接形式均与以上方案相同，箱涵出口与前池底板 的连接跌坎高度为5 m,。3. 2. 2方案在方案的基础上，保持各孔尺寸不变，将管底部高程由-4.0m 降至-5.0m,取消各孔间长度为3. 75 m的进口隔墙，进口两边孔分 别向明渠上、下游方向作一角度为60+、长度为6.5 m的扩散段，与 明渠斜坡为直立墙连接，进水箱涵出口与前池底板为1 3的斜坡连接。3. 2.3方案，在方案的基础上，在泵。泵进水流道间增加一道 顶高程为-0. 98 长9 m、厚0

4、.9 m的直立隔墙，前端迎水面为正 三角形式。3.2.4方案以方案，为基础，在泵和泵及。泵和泵进水流道间各增加一道顶高程为-0. 98 m长6 m厚0.9 m的直立隔墙。3.2.5方案进水箱涵与前池为斜坡连接，孔高2. 5 m,中间2孔孔宽为3. 3 m,其余各孔孔宽均为3.1m,孔进口底高程为-5.5 m,进口平台长 度3 m,两侧与明渠仍为60+的直立扩散连接形式，孔岀口底高程为. 9. 0 m,见 4.4试验研究成果分析4. 1方案试验显示，水流在引水明渠的分布较均匀、对称，由明渠进入 前池后过于集中，在有限的前池长度、结构布置（明渠与前池垂直布 置）条件下，水流不能及时扩散，在前池两侧

5、或一侧均产生不同范围 的回流，前池流态较为混乱，泵房进水流道前不能形成均匀对称的进 流条件，从而影响了各流道水流分配的均匀性。由于回流的存在，使 部分流道的进口前产生横向水流，导致水流产生剪切现象，在泵房流 道进口胸墙前左侧或右侧产生较明显的水而凹陷涡。为一、二期联合 运行在设计低潮位时方案进水前池的流速分布情况。4. 2方案方案试验表明，由于二期待建机组（3号8号机组）大流量抽 水的分流影响，明渠水流进入前池后，主流较为偏左，前池右侧存在 较明显的局部回流，水面较不平静，水流不能平顺、均匀地进入泵房 各流道。方案）进水箱涵进口两侧与明渠边坡的扩散连接形式，在一 定程度上改善了待建机组投入运行

6、后1号泵房进水前池进流的偏流 问题，但水流在前池的扩散仍显不足，左侧水泵流道进口前断面的水 流流速明显较其他流道的大。通过在前池中间设立直立隔墙（方 案，），可部分改善进水池水流的流态，部分流道的进流较平顺、均 匀，但仍不能根本解决待建机组投入运行后，进水池水流偏流引起的 部分流道进流的不均匀性问题。此外，各方案部分流道进口胸墙前均 可见小范围面层回流，胸墙前左侧均出现强度不一、较明显的水面凹 陷涡。6为一、二期联合运行在设计低潮位时方案，进水前池的流速 分布情况。4.3方案试验显示，在前池设立的三道不同长度隔墙，能减弱各泵房进 水流道从前池引水的相互影响，较好的调整了进水池水流的分配，有 利

7、于水流在前池扩散后进入泵房各流道，各泵房流道进口的流速分布 较均匀、对称，前池流态较好，可满足1号、2号机组运行的安全及 稳定性要求。仅有个别运行工况组合的前池流态及流道进口的水流分 布不够理想，个别流道进口胸墙前伴有涡级较大的水面凹陷涡出现， 见7,说明方案/的设计还存在缺陷。4.4方案试验显示，在设计低潮位时，不论1号、2号机组运行还是8 台机组联合运行，水流进入前池后，经过扩散，进入流道分布趋于均 匀，前池表层水流均为负流，流态较为稳定。前池水位愈高，水流流 速愈小，水面愈平静，流态愈好，进入各泵房流道的水流流速分布较 均匀，无论哪种水位条件，前池均未见涡流产牛，一、二期联合运行 在设计

8、低潮位时进水前池的流速分布情况见&1台机组单独运行工况与不同潮位组合，由于引水流量小（22 m3/s）,前池水流流速较小，水而比较平静，水流能平顺、均匀地 进入各运行水泵的进水流道，没有涡流产生。在3号8号机组投入运 行后，1号泵房的。泵、泵开启运行时的前池流态及流速分布要略 差于右边泵、泵开启的情况，主要是受3号8号机组泵房引水影响， 水流进入1号泵房进水前池后，主流略偏左侧，泵、泵运行时，主 流在前池的扩散范围及流路均不如泵、泵运行时的大和长，水流扩散 相对不够充分，但未见涡流岀现。其他运行工况试验，即使在最不利的设计低潮位时，前池水面 较为平静，水流在前池的扩散充分，能平顺、均匀

9、地进入流道，没有 回流或涡流的出现，流态较为理想。由此可见，方案（进水前池与引水明渠的连接形式，以及在各 泵房进水流道间设立导流墙，较好地改善了 1号泵房前池和流道的进 流条件，在设计低潮位时除个别工况的前池流态及流速分布不十分理 想外，绝大部分运行工况在不同的前池水位时，前池流态都比较平稳, 流道进流均匀，能保证机组的安全可靠运行。考虑到设计低潮位发乞 的机率很低，即使发生，时间也较短暂，因此总的来说，修改方案（在 各种工况下，满足前池及流道进流流态的均匀性及稳定性要求，无明 显的凹陷漩涡出现，为泵房机组的安全、可靠运行创造了有利的条件, 可作为现阶段的推荐方案。5结语（1）文章的重点在于引水明渠与1号循环泵房进水前池连接 段及进水前池的水流流态（包括进水前池、泵房进水流道进口等）能 否满足设计要求的问题，体现在流速分布的均匀性，有无漩涡及漩涡 的大小、强弱，引水明渠前池的水头损失等。(2) 推荐采用的前池箱涵进水连接方式，兼顾了一、二期机 组投入运行后的相互影响，对改善前池侧面进水的工程布置形式存在 的不良流态及流速分布不均