- 蔡海勇;朱翔;杨继华;
针对变坡度条件下TBM施工隧洞涌水处理问题，以兰州某输水隧洞TBM变坡度施工为背景，采用经验公式法，对隧洞的涌水量进行估算。结果表明：在TBM下坡掘进时，地下水主要汇集到掌子面，需要跟随掘进排水；在由下坡转为上坡掘进时，地下水主要汇集在隧洞最低点，需加强最低点的排水能力；考虑到隧洞长期排水对地下水环境的破坏，对大的出水点可采取堵水措施。TBM施工实践表明，涌水处理措施可靠、有效，处理措施可为类似工程提供参考。
2025年02期 No.213 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 巨江;贺翆玲;李鹏峰;刘泳佚;兰志良;
基于作者研发的水电站水力过渡过程Fortran程序平台，用水泵～水轮机特性曲线更换了普通水轮机特性曲线，并将特性曲线右端双值区略微修正成单值函数后再进行拉格朗日非线性插值，确保了数值计算的收敛性。模型计算了陕西柞水曹坪、新疆塔什两座抽水蓄能电站水轮机甩负荷工况、水泵事故断电工况下的水力过渡过程。给出了机组蜗壳内水压力、尾水管进口内水压力、机组转速、流量、调压室最大最小涌浪水位等波动及其过程线，并与武汉大学、河海大学的调保成果进行对比。结果表明：除最大水锤压力偏小4.15%～6.67%外，其余成果相近，模型仿真计算成果可靠、合理，可为抽水蓄能电站水力过渡过程设计提供技术支撑。
2025年02期 No.213 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 孙小沛;刘周歧;张国盛;张宏战;吕东海;陈雪桃;
蜗壳垫层关系机组的稳定运行及工程投资，开展蜗壳垫层方案研究意义重大。通过利用有限元分析方法，对羊曲水电站蜗壳垫层材料参数及垫层铺设范围进行研究。选取0°、45°、90°、135°、180°和225°六个典型断面，建立平面轴对称模型，研究E/d、垫层下末端及上末端铺设位置对钢蜗壳及外围混凝土环向应力、位移、混凝土承载比的影响。结果表明：钢蜗壳的环向拉应力及径向位移随着E/d的增大逐渐减小，而混凝土的环向拉应力、承载比及竖向位移逐渐增大；钢蜗壳的环向应力随着垫层下末端向下延伸逐渐增大，而钢蜗壳径向位移、外围混凝土环向拉应力、承载比及竖向位移值逐渐减小，适当延伸下末端范围是有利的；钢蜗壳的环向应力及外围混凝土竖向位移随垫层上末端与基坑里衬间距离的增大逐渐减小，而钢蜗壳最大径向位移、混凝土环向拉应力及承载比逐渐增大。研究成果为羊曲水电站蜗壳垫层方案的提出提供了重要的技术支撑。
2025年02期 No.213 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 3199K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 刘寅;蔡超;薛石平;石长征;
通过对新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管采用有限元法进行计算分析，在拟定钢岔管体型的基础上，建立有限元数值分析模型，考虑围岩联合承载的埋管方案，对明管状态下的应力以及埋藏式方案的围岩承载比进行校核。结果表明：哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管各部位Mises应力均小于钢材的抗力限值；明管状态时，各部位应力均小于钢材屈服强度；围岩承载比最大为26.4%,小于30%,满足规范要求。综合分析认为，新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管体型设计合理，其中主岔与支岔连接处、主岔与主锥连接处的腰线转角部位以及肋板最大截面内缘为结构的薄弱环节，钢岔管运行期应重点监测相关部位应力。研究成果可为类似水头抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管设计提供参考。
2025年02期 No.213 72-76+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 赵琳;黄智鑫;刘晓丽;欧友杰;张巧玲;
气垫式调压室因其在复杂地形下调节水流波动的独特优势，在高山地区表现尤为突出。然而，调压室内气室水位、温度、流速及湍流漩涡在压强变化下的动态规律尚不清晰。为探究长廊型气垫式调压室在极端工况下的动态特性，基于CFD三维数值模拟及VOF模型，分析了其水位、压强、流速和温度的变化过程。结果表明：水位、温度、流速波动及漩涡均与压强变化密切相关。最高水位9.74 m,最低水位5.02 m,均位于调压室进口附近；气室内空气与水体压强变化规律一致，压强分布均匀，最大空气压强为5.80 MPa,最大水体压强为5.84 MPa,靠近水面处压强更大；增压阶段气体温度先升后降，空气与水体流动方向相反，流速波动峰值递减，漩涡主要分布于调压室中部，随压强变化漩涡体积先减小后增大。减压阶段流动强度降低，漩涡数量减少。三维模拟结果更准确地反映了气垫式调压室在极端条件下的动态变化特征，可为气垫式调压室设计和优化提供理论依据。
2025年02期 No.213 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2361K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 黄智鑫;张道法;闻锐;马新宇;荆海晓;
气垫式调压室是通过封闭气室内的高压空气来调节管道中的水锤压力波动，减小水锤压力对上游引水隧洞的破坏。为了分析气垫式调压室对电站引水系统在大波动条件下的水锤防护效果，以一混合式开发水电站为例，通过选取不同的气体多变指数n和调压室初始水深，并考虑气垫式调压室漏气引起的气体控制常数C_T降低等因素，开展系统模拟研究，分别对水轮机组事故甩负荷和增负荷工况下的调压室内水位和气体压强波动进行分析。结果表明：甩负荷工况下一维模拟的最大气压和最大水面高度小于三维模拟结果，一维模拟的最小气压及最小水面高度大于三维模拟结果，三维模拟与一维模拟结果气体压强相差最大5.6%,液面高度相差最大3.9%;气体多变指数n的变化对气室内水位和压强的波动周期和峰值均产生影响；初始水深的改变仅对气室内压强波动幅值产生影响而不影响波动周期，甩负荷工况下压强变化最大仅为2%,增负荷工况下压强几乎没有变化；降低气体控制常数C_T将使气室内液面高度显著上升而气体压强变化幅度不大。研究成果可为气垫式调压室的设计与应用提供借鉴。
2025年02期 No.213 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] [下载次数：44 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 周伟;王婷;张博;何亚宁;杨莹;
深厚覆盖层内大量的堆积散粒体中渗流-潜蚀问题非常突出，严重限制了水电工程的选址、施工与安全运营。然而，目前对覆盖层土体的渗流-潜蚀演化性态认识不足，对防渗墙局部失效情况下的潜蚀发展机制研究不够充分。为了研究深厚覆盖层土体的渗流-潜蚀问题对实际工程的影响，以位于西藏自治区易贡藏布江下游的某水电站为研究对象，其右岸存在埋藏深厚的冰水堆积物(Q_3~(fgl))透水层，对右岸存在绕坝渗漏及潜蚀问题进行研究，基于自行研制的覆盖层大型土体渗流-潜蚀耦合实验仪，揭示了渗流-潜蚀过程中细粒流失的动态演化过程，建立了Q_3~(fgl)透水层渗流-潜蚀本构关系，采用有限元方法分析了帷幕有局部缺陷条件下的渗流场、潜蚀范围及渗漏量的发展过程。研究成果对深厚覆盖层坝址区库坝渗漏定量化研究及长期稳定性具有重要意义。
2025年02期 No.213 94-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 4457K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 宋腾;龚盛;刘世隆;陈莉丽;李针汗;
面板坝工程关键部位损坏时，会快速降低库水位进行大坝检修。为研究在防渗失效后紧急放空水库对大坝渗流场造成的影响，以西部某混凝土面板堆石坝为例，基于饱和-非饱和渗流理论，采用无厚度裂隙模型，计算了大坝面板多条垂直缝失效的极端情况，并在此基础上进行不同放空速度下大坝非稳定渗流场的模拟。结果表明：垂直缝失效后库水大量渗入坝体，应急放空水库初期可有效降低坝体浸润面，但随着库水位进一步降低，坝体内水反渗向库中，放空速度越快，到达终止水位时形成的反渗水水头越高；相较于垂直缝通长失效，1/3以上坝高垂直缝失效后应急放空水库，到达放空终止水位时产生更大的内水外渗压力；以面板前后持平时水位作为允许放空终止水位，可避免造成坝体二次渗透破坏。
2025年02期 No.213 107-114+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3821K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张家鑫;马朵;
大型水电站和抽水蓄能电站工程主变压器具有电压等级高、容量大、超重超限运输困难等特点。为了解决偏远地区大型水电工程主变压器的运输与选型问题，对典型水电工程重大件运输条件和运输方式，以及电站选择对单相式变压器、组合式三相变压器、现场组装式三相变压器的技术性能和经济性等进行了全面分析。结果表明：200～300 t重量级的主变压器可采用DK36型落下孔车辆运输的铁路干线运输方式、牵引车+多轴多轮液压悬挂挂车组合的高速公路运输方式来实现；对于偏远地区大型水电工程，自铁路站、高速公路至工地现场的地方公路限制车货总重一般小于200 t,三相一体主变压器整体运输往往受限，宜选择单相式变压器组。现场组装式三相变压器可显著降低单元运输重量，减小占地面积，可为交通运输特别受限地区大型水电工程主变型式的优选。
2025年02期 No.213 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 柴端伍;
泵房吸水池内胸墙淹没程度直接影响吸水池内流速分布状态，结合某电厂循环水泵房工程实际，对泵房吸水池进行了物理模型试验，研究了泵房吸水池内胸墙淹没深度不同时，其吸水池内水力特性。结果表明：当进水流道处于最大取水流量时，随着吸水池内胸墙淹没深度增加，吸水池G、H测速断面上任一个测点流速与该测点水平线上平均流速的偏差减少，G、H测速断面的流速分布不均匀度、流速加权平均角度逐渐增加，吸水池内的水力性能变优，满足循环水泵安全运行的要求。研究成果可为同类型的循环水泵房安全运行提供了参考依据。
2025年02期 No.213 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ]