本文關(guān)鍵詞：高寒地區(qū)引水渠道抽水融冰水流特性試驗研究

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【摘要】：在我國西北等高寒地區(qū),每年因冬季氣溫極低且河流量較小,極易引起冰害的產(chǎn)生,不僅對引水式水電站的工作效益產(chǎn)生影響,同時也帶來了巨大的經(jīng)濟損失和安全隱患。在現(xiàn)有的防治冰害措施中,抽水融冰通過向較低水溫的渠水內(nèi)注入水溫較高的地下水,來提高渠道水溫,成為解決引水式電站冬季運行冰害的措施之一。在抽水融冰過程中不僅可以防止水中冰花的產(chǎn)生,同時也可以利用渠道流量增大發(fā)電量。本文以新疆瑪納斯河紅山嘴電站冬季抽水融冰實際運行引水渠道為研究對象,通過抽水融冰引水渠道水槽試驗,得出了引水渠道抽水融冰水溫沿程變化規(guī)律以及引水渠道不凍長度的影響規(guī)律等。對引水渠道抽水融冰水溫沿程變化規(guī)律進行試驗研究,分別在未注井水、單井注水、雙井注水和多井注水4種情況下,進行了4組不同渠水流量和3組不同井水流量的試驗;其中,單井注水試驗分別選擇了4個不同位置,雙井注水的試驗分別選擇了在6個不同注水位置的組合進行,而多井則也選擇了4個不同的位置。根據(jù)試驗結(jié)果,分別得到了未注井水、單井注水、雙井注水和多井注水4種情況下,引水渠道水溫沿程逐漸減小的變化規(guī)律;并結(jié)合數(shù)據(jù)分析,首先得到了未注井水時引水渠道水溫沿程變化計算公式,并將計算結(jié)果和實測結(jié)果進行了對比,結(jié)果表明兩者符合較好;在此基礎(chǔ)上,重點分析得到了單井注水、雙井注水和多井注水的水溫沿程變化計算公式,并分別進行了計算結(jié)果和實測結(jié)果的對比分析,結(jié)果表明:單井注水、雙井注水和多井注水的實測結(jié)果和計算結(jié)果最大誤差分別為9.7%、9.82%和9.75%,可以用于實際工程水溫沿程變化計算。對引水渠道不凍長度的影響因素進行了分析,試驗在單井注水的情況下,分別從不同的水力、熱力和氣候條件方面,進行了3組不同渠水流量和3組不同井水流量的試驗。根據(jù)試驗得到如下結(jié)果:若只改變水力條件,渠水和井水的流量越小,冰花密度可由0%迅速增長到4.5%,且流速變化幅度為0.0843m/s則不凍長度距離短,反之,渠水和井水流量越大,冰花密度保持在0%一段距離后才增長至1.6%,流速的變化幅度為0.0646m/s,則不凍長度距離長。若只改變熱力條件或氣候條件,水溫或者氣溫越小,則不凍長度距離短,反之,水溫或者氣溫越大,則不凍長度距離長。在此基礎(chǔ)上,分別得到了不同水力、熱力和氣候條件下的單井注水對不凍長度的影響,并建立了定量關(guān)系式。該試驗結(jié)果可為抽水融冰運行機理提供科學依據(jù)并為實際工程提供借鑒意義。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV133

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本文編號：1275338