高寒區(qū)引水渠道抽水融冰機理試驗研究.pdf

1、在我國西北高寒地區(qū)，引水式水電站冬季渠道防治冰害是電站必須要考慮的關(guān)鍵問題，每年因為冰害問題產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟損失和安全隱患。在現(xiàn)有的防治冰害措施中，抽水融冰是解決引水式電站冬季運行冰害的理想措施，利用水溫較高的地下水注入引水渠道，提高渠道水溫，防止水中冰花的產(chǎn)生，同時可增加渠道流量用于發(fā)電。抽水融冰法防治渠道冰害已經(jīng)在我國西北等多個水電站實際應(yīng)用并取得良好的效果，但目前國內(nèi)外對于抽水融冰研究不多且多集中在原型試驗及理論介紹方面，相關(guān)的試

2、驗研究更是鮮有介紹。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原型觀測對象，通過原型觀測和模型試驗的方法，研究抽水融冰的關(guān)鍵影響因素和運行機理，為引水式電站冬季抽水融冰運行提供理論依據(jù)與技術(shù)支持，保障高寒區(qū)引水式電站能夠全冬季發(fā)電，對當(dāng)?shù)鼐用裆鷳B(tài)環(huán)境、生活生產(chǎn)等方面均具有重要意義。
　　在原型觀測和室外水槽試驗的基礎(chǔ)上，本文對引水渠道抽水融冰的機理進行了研究，論文主要包括以下4個方面的內(nèi)容：
　?。?）本文在

3、闡述河冰演變過程和冰害種類的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)外的冰情研究現(xiàn)狀進行了較系統(tǒng)的總結(jié)和分析。
　　（2）利用抽水融冰水槽試驗?zāi)Ｐ?，對不加井水的情況下渠道水溫、冰花密度以及冰水合流速的沿程變化進行了模型試驗，結(jié)果表明：渠道中水溫沿程降低、冰花密度沿程增加、冰水合流速沿程減小。
　?。?）分別在不同的渠道流量、井水流量和渠道來水溫度情況下進行模型試驗，分析了各因素對渠道水流增溫效果影響，井水流量與水溫變化與渠道混合水溫成正比，井水流量越

4、大、水溫越高，渠道增溫效果越明顯；渠道流量與渠道混合后水溫成反比，渠道流量越大的情況下，井水的增溫效果被稀釋，效果不明顯，渠道水溫與混合后水溫成正比，渠道水溫越低，混合后水溫則越低。
　?。?）通過比較引水渠道中水溫、冰花密度與冰水合流速之間的沿程變化規(guī)律，結(jié)果表明：引水渠道中水溫與冰花密度、冰花密度與流速都是呈相反規(guī)律變化，水溫與流速呈正相關(guān)變化，且水溫變化與流速變化相比有一個滯后的過程。本文所得到的抽水融冰水槽模型試驗的結(jié)果，