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摘 要:寿光发电厂原方案排水明渠出口的水流流速过大,对弥河河床和岸滩的稳定性有较大的危害。本文提出了两种修改方案来降低排水出口及弥河河道水流流速。其中暗涵排水方案将排水出口水流流速从5.9m/s减小到1.13 m/s,可有效降低排水對弥河河床和堤防冲刷。
关键词:模型试验 寿光发电厂 排水口
中图分类号:TV67 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0028-02
1 涉水工程布置概况
山东国华寿光发电厂位于小清河南岸羊口港东侧,北侧紧邻小清河,东侧3km即为弥河。电厂取水口布置在厂址西侧,从小清河羊口港下游河岸处取水;在厂址东侧滩地上采用排水明渠或暗涵将温排水引至弥河进行排放（图1）。
2 试验研究内容
为了保证排水安全可靠,通过模型试验优化排水口体型和结构形式,减小排水口工程量。试验内容主要为:(1)观测排水口附近的断面流速分布;(2)研究排水口的断面型式及标高;(3)根据模型试验结果,优化排水口体型和结构形式。
3 物理模型设计
模型按重力相似准则设计,采用正态模型,模型比尺为正态1∶30。排水口模型模拟了部分排水明渠和部分弥河河道。排水明渠模拟长度495m;弥河的模拟长度从排水口上游约100m到排水口下游约480m。
4 排水口模型试验成果分析
4.1 原方案试验成果分析
原方案(见图1)进行了两种工况的试验研究。在97%低潮位工况下排水出口水流流速很大,出口部分水流呈急流状态,直接冲到弥河对岸。排水出口水流最大流速可达5.9m/s,排水口下游弥河河道内水流最大流速也可达4.8m/s。原方案排水明渠出口水流流速过大,对弥河河床和堤防的稳定性有较大的危害。
4.2 修改方案一试验成果分析
原方案排水明渠出口前的水流流速过大,修改方案一为将排水明渠改为排水暗涵,降低了暗涵出口的高程(-4.41m),同时暗涵出口向水深条件更好的弥河下游移动。修改方案一中排水口前水流流速明显减小,97%低潮位工况中排水口前最大流速为2.66m/s,50%潮位工况中排水口前最大流速为1.93m/s。但排水口前水流绝对流速仍然较大,水流直接冲到弥河对岸。
4.3 修改方案二试验成果分析
修改方案二排水口位置又向弥河下游移动,正对弥河转弯处,水深条件更好,并且排水出口方向和弥河水流方向一致,排出的水流能够更好的归槽。修改方案二分别进行了排水明渠(方案A)和排水暗涵(方案B)两种方式排水试验。
方案A明渠起始段底高程为0.1m,末端与弥河连接部分渠底高程为-1.0m,排水明渠渠底坡度约为1/2000;排水明渠边坡为1∶3,渠底宽度为2m。方案B暗涵总长度约为3.5km,为两孔并列,单孔宽4.2m,高4.5m;暗涵起始段底高程为-1.9m,出口处渠底高程为-4.41m。
图2、3为方案A流速分布图。在97%低水位下排水口出口处(4号断面)最大流速可达1.78m/s,排水口前的弥河河道内(5号断面)最大流速也可达1.49m/s。8、9号断面由于弥河河道窄浅,最大流速可达2.33m/s。在50%平均水位下排水口出口处最大流速可达1.37m/s,排水口前的弥河河道内最大流速也可达1.21m/s。8、9号断面最大流速也可达1.33m/s。
图4、5为方案B流速分布图。排水口与弥河衔接部分的出口水流较为平顺,流态良好。在97%低潮位下排水口出口处(4号断面)最大流速为1.13m/s,排水口前的弥河河道内(5号断面)最大流速为1.10m/s。8、9号断面最大流速为2.09m/s。在50%平均潮位下排水口出口处最大流速为0.96m/s,排水口前的弥河河道内最大流速为0.84m/s。8、9号断面最大流速为0.91m/s。
5 结论
通过寿光电厂排水口模型试验研究,可以得到如下结论:
原方案排水明渠出口前水流流速过大,部分区域水流呈急流状态,对弥河河床和堤防的稳定性有较大的危害;修改方案一和修改方案二排水口前及弥河河道中水流流速明显减小;特别是修改方案二通过暗涵排水,出口水流流速可以减小到1m/s左右,可降低排水弥河河床和堤防冲刷。
参考文献
[1] 王勇,童中山,徐世凯.山东国华寿光发电厂取、排水口局部冲刷防护物理模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2009.
[2] 吴福生.越南广宁电厂明渠取水工程泥沙试验研究[A].中国环境资源与水利水电工程论文集[C].2008.
[3] 童中山,徐世凯.越南广宁电厂排水口模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2006.
[4] 童中山,徐世凯.沾化电厂排水口模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2006.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词:模型试验 寿光发电厂 排水口
中图分类号:TV67 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(a)-0028-02
1 涉水工程布置概况
山东国华寿光发电厂位于小清河南岸羊口港东侧,北侧紧邻小清河,东侧3km即为弥河。电厂取水口布置在厂址西侧,从小清河羊口港下游河岸处取水;在厂址东侧滩地上采用排水明渠或暗涵将温排水引至弥河进行排放（图1）。
2 试验研究内容
为了保证排水安全可靠,通过模型试验优化排水口体型和结构形式,减小排水口工程量。试验内容主要为:(1)观测排水口附近的断面流速分布;(2)研究排水口的断面型式及标高;(3)根据模型试验结果,优化排水口体型和结构形式。
3 物理模型设计
模型按重力相似准则设计,采用正态模型,模型比尺为正态1∶30。排水口模型模拟了部分排水明渠和部分弥河河道。排水明渠模拟长度495m;弥河的模拟长度从排水口上游约100m到排水口下游约480m。
4 排水口模型试验成果分析
4.1 原方案试验成果分析
原方案(见图1)进行了两种工况的试验研究。在97%低潮位工况下排水出口水流流速很大,出口部分水流呈急流状态,直接冲到弥河对岸。排水出口水流最大流速可达5.9m/s,排水口下游弥河河道内水流最大流速也可达4.8m/s。原方案排水明渠出口水流流速过大,对弥河河床和堤防的稳定性有较大的危害。
4.2 修改方案一试验成果分析
原方案排水明渠出口前的水流流速过大,修改方案一为将排水明渠改为排水暗涵,降低了暗涵出口的高程(-4.41m),同时暗涵出口向水深条件更好的弥河下游移动。修改方案一中排水口前水流流速明显减小,97%低潮位工况中排水口前最大流速为2.66m/s,50%潮位工况中排水口前最大流速为1.93m/s。但排水口前水流绝对流速仍然较大,水流直接冲到弥河对岸。
4.3 修改方案二试验成果分析
修改方案二排水口位置又向弥河下游移动,正对弥河转弯处,水深条件更好,并且排水出口方向和弥河水流方向一致,排出的水流能够更好的归槽。修改方案二分别进行了排水明渠(方案A)和排水暗涵(方案B)两种方式排水试验。
方案A明渠起始段底高程为0.1m,末端与弥河连接部分渠底高程为-1.0m,排水明渠渠底坡度约为1/2000;排水明渠边坡为1∶3,渠底宽度为2m。方案B暗涵总长度约为3.5km,为两孔并列,单孔宽4.2m,高4.5m;暗涵起始段底高程为-1.9m,出口处渠底高程为-4.41m。
图2、3为方案A流速分布图。在97%低水位下排水口出口处(4号断面)最大流速可达1.78m/s,排水口前的弥河河道内(5号断面)最大流速也可达1.49m/s。8、9号断面由于弥河河道窄浅,最大流速可达2.33m/s。在50%平均水位下排水口出口处最大流速可达1.37m/s,排水口前的弥河河道内最大流速也可达1.21m/s。8、9号断面最大流速也可达1.33m/s。
图4、5为方案B流速分布图。排水口与弥河衔接部分的出口水流较为平顺,流态良好。在97%低潮位下排水口出口处(4号断面)最大流速为1.13m/s,排水口前的弥河河道内(5号断面)最大流速为1.10m/s。8、9号断面最大流速为2.09m/s。在50%平均潮位下排水口出口处最大流速为0.96m/s,排水口前的弥河河道内最大流速为0.84m/s。8、9号断面最大流速为0.91m/s。
5 结论
通过寿光电厂排水口模型试验研究,可以得到如下结论:
原方案排水明渠出口前水流流速过大,部分区域水流呈急流状态,对弥河河床和堤防的稳定性有较大的危害;修改方案一和修改方案二排水口前及弥河河道中水流流速明显减小;特别是修改方案二通过暗涵排水,出口水流流速可以减小到1m/s左右,可降低排水弥河河床和堤防冲刷。
参考文献
[1] 王勇,童中山,徐世凯.山东国华寿光发电厂取、排水口局部冲刷防护物理模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2009.
[2] 吴福生.越南广宁电厂明渠取水工程泥沙试验研究[A].中国环境资源与水利水电工程论文集[C].2008.
[3] 童中山,徐世凯.越南广宁电厂排水口模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2006.
[4] 童中山,徐世凯.沾化电厂排水口模型试验研究[R].南京:南京水利科学研究院.2006.
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