海水抽水蓄能電站利用海水作為介質(zhì),不需要專門修筑下水庫,可以降低工程費用與運行成本,在沿海地區(qū)具有廣闊的發(fā)展前景。海洋環(huán)境與河流、湖泊相比更加復雜,電站運行時下水庫尾水口將直接面對臺風、潮汐、波浪等海洋水動力環(huán)境,容易引起取、排水安全問題。為此,在總結(jié)淡水抽水蓄能電站下水庫構(gòu)筑物設計中所關注的主要水力學問題和關鍵布置影響要素的基礎上,針對海水抽水蓄能電站下水庫尾水口的特殊海洋環(huán)境特征,為保證機組功能正常運行,提出了下水庫尾水圍護構(gòu)筑物重要布置原則及較為實用的圍護結(jié)構(gòu)形式,以期為我國海水抽水蓄能電站的設計和建設提供借鑒和幫助。 

【文章來源】：水利水電技術(shù). 2020,51(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

側(cè)式進/出水口體型

抽水時,水流向進/出水口匯集過程中,容易產(chǎn)生環(huán)流區(qū);發(fā)電排水時,受下庫地形影響,可能會產(chǎn)生較大環(huán)流流速,帶動泥沙輸移,導致庫底淤積及沿岸沖刷失穩(wěn)。國內(nèi)外一些學者對環(huán)流形成問題進行了研究。姜成海等[8]試驗研究發(fā)現(xiàn)仙居抽水蓄能電站抽水時,其明渠內(nèi)僅存在表層弱環(huán)流區(qū),未對內(nèi)部水流產(chǎn)生明顯不利影響。1.2.2 漩 渦

下庫尾水圍護構(gòu)筑物的主要功能是過流、防浪、防大型海洋生物、防泥沙等,與此同時應盡量避免抽水對周邊海洋生物的卷吸損傷。日本沖繩海水抽水蓄能電站下庫進/出水口直通海洋,尾水口前通過設置圍欄狀透過型消波堤壩,表層堆積大量消能塊體來進行防護(見圖3)。參考下庫圍護構(gòu)筑物平面布置考慮因素和類似工程經(jīng)驗以及相關規(guī)程、規(guī)范,初步提出海水抽水蓄能電站下庫尾水圍護構(gòu)筑物設計基本原則如下:(1)圍護主體段(進、出水流段)應滿足電站進/出水過流(流量),將波浪波動幅度控制在安全范圍內(nèi),選擇結(jié)構(gòu)簡單、消波效果好、水頭損失小、不宜堵塞、便于維護、經(jīng)濟實用的防護結(jié)構(gòu)形式。(2)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部應與外海地形自然平順銜接,并使其主體段走向與前緣海流主流向盡量保持一致,避免正對漂浮物(海洋生物,垃圾等)運移軌跡的主軸線,布設能夠高效攔截的防護裝置,以滿足取水工況時防沙、防漂浮物和海生物等要求。(3)宜采用規(guī)則幾何形狀的布局方式,避免或盡量減少外海波浪在圍護結(jié)構(gòu)周緣形成波能集中區(qū);避開波浪破碎帶,尤其是砂質(zhì)海岸,防止底砂進入;保證圍護區(qū)內(nèi)具有足夠穩(wěn)定水深,滿足取水安全要求;布設適當?shù)膶Я�、消能等輔助設施,以實現(xiàn)進、出水流均勻、平順,流態(tài)穩(wěn)定。2.4 下庫尾水圍護結(jié)構(gòu)布置形式


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