水利水电工程 水温模型试验 毕业答辩.pptVIP

Company Logo LOGO 指导教师： 论文题目：孔流型取水 下泄水温研究 班级： 姓名： 学号： 日期：2012年6月14 目录 第一部分：绪论 介绍了课题来源，低温水下泄的危害，国内对水库水温分层现象的研究状况，本文研究的主要方法等内容。 第二部分：模型试验 介绍了此次模型试验原型的工程概况，模型设计及水力相似理论知识，模型制作，模型验证，试验步骤等内容。 第三部分：试验成果与分析 模拟水库3月、5月、10月水温分层现象，研究流量相同取水口淹没深度不同，取水口淹没深度相同流量不同两种情况下的下泄水温。 第四部分：结论及展望 国内外研究现状 国内外研究方法 国内外对分层水库水温的研究方法主要有经验法，数值模型法，物理模型法，类比法，热量平衡法，水热力学法等。 经验法 经验性水温估算方法，最有代表性的几种经验性公式有：水电部东北勘测设计研究院张大发和中国水科院朱伯芳提出的方法。 物理模型法 本模型实验的研究方法，利用水力相似准则建立水温试验模型，进行下泄水温实验性研究的一种方法。 数值模型法 水温数值模型法，二十世纪六七十年代由美国麻省理工学院研究所提出，在美国和日本得到广泛推广。我国的朱伯芳对此法作了一些改进，并给出了水库表面结冰及多泥沙水库的计算方法。 热量平衡法 水热力学法 本文研究方法与内容 目前，国内外对水库水温的研究，多采用经验类比法和数值模拟法，采用物理模型试验的非常少。因此，对分层取水下泄水温的物理模型试验研究十分必要。 试验使用5个温度传感器对库内水温进行测量，1个温度传感器对下泄水温进行测量。模型水库库内水温能稳定分层，并且模拟水温与目标水温吻合较好。 （1）模拟水库水温分布，给定下泄流量，研究取水口淹没深度对下泄水温的影响。 （2）模拟水库水温分布，在取水口淹没深度一定的条件下，研究下泄流量对下泄水温的影响。 本文主要技术路线 试验模型 稳流格栅用来保证底层水较平稳的流入水库，调节隔板位置，可按要求向水库平稳加入适宜温度的水体，以模拟原型水库水温分布。试验所需适宜温度的水体由水温加热与控制系统中两个容积均为8m3的水温加热池提供。 为实时监测和采集水温资料，布置 4#-8#传感器，为了量测下泄水温，在出口附近布置22#温度传感器。 试验步骤 3月下泄水温试验成果 1#取水口下泄水温变化（3月) 4#~5#测点水温历时变化（水温分层） 2#取水口下泄水温变化（3月) 3#取水口下泄水温变化（3月) 4#取水口下泄水温变化（3月) 由图可看出，模型水库运行时，下泄水温较稳定。 温度模拟 不同取水口水温模拟及下泄水温比对表 对水库3月份水温进行了模拟，并量测了不同工况下的下泄水温。 原型深度（m) 原型水温(℃) 测点对应原型深度（m) 测点均值(℃) 模拟原型水温(℃) 0 22.73 0.36 32.55 22.72 2 22.69 1.89 32.28 22.45 4 22.32 4.14 31.95 22.12 6 21.19 6.39 30.04 20.21 8 17.2 10.89 22.87 13.04 模拟水温与目标水温比较（3月） 由图可知，试验模拟的水库水温分布与原型水库水温分布基本一致 需要指出的是由于试验环境温度较水库水温高得多，要反应试验模拟的水库水温分布与原型水库水温分布是否一致，根据水温相似理论，需要将测点水温历时均值减去同一差值，从而得到模拟原型水温。 3月下泄水温试验结果 试验结果 月份 水温分布 取水口 取水口淹没深度（cm) 对应原型 深度（m） 下泄水温(℃) 下泄水温差(℃) 3 下图 1# 12 2.16 12.81 0 2# 20 3.6 12.6 0.21 3# 28 5.04 11.43 1.17 4# 36 6.48 10.97 0.46 由试验结果可知取水口淹没深度越大，下泄水温越低；淹没深度越小，下泄水温越高。 代表月 取水口 模型取水 口淹没深度（cm） 原型取水口淹没深度（m） 下泄水温模型值（℃） 下泄水温原型值（℃） 下泄水温差（℃） 1# 12 2.16 21.83 12.67 0 2# 20 3.6 22.45 12.49 +0.18 3月 3# 28 5.04 21.22 11.32 +1.17 4# 36 6.48 20.61 10.87 +0.45 1# 12 2.