抽水蓄能电站侧式进/出水口水力学研究进展及展望

摘要

抽水蓄能电站侧式进/出水口布置在水库岸边，是应用最为广泛的进/出水口类型．侧式进/出水口内设分流隔墙为多孔道结构，需满足双向过流要求．每个具体工程的侧式进/出水口都有自己的特点，导致侧式进/出水口双向流动复杂，对侧式进出/水口体型要求很高，因此《抽水蓄能电站设计规范》对侧式进/出水口的水力指标做出了严格规定．围绕侧式进/出水口的水力特性、内部流动机理、优化方法等已经开展了大量的模型试验和数值模拟研究．对于具体的抽水蓄能电站工程，主要关注水头损失、拦污栅断面流速、各孔道流量分配、进/出水口漩涡、反坡明渠段流态等水力特性．对于进/出水口内部流动机理，主要关注内部流场演变规律、拦污栅断面脉动流速规律及形成机理等．对于进/出水口体型优化，除传统优化方法外，还开展了结合数值模拟、代理模型和优化算法的智能优化方法方面的研究．本文首先概述侧式进/出水口体型及设计要求，其次从具体工程进/出水口水力学问题、进/出水口内部流动机理、进/出水口优化方法 3个方面综述侧式进/出水口的研究进展，最后基于目前研究成果的总结分析提出未来的研究内容．本文成果可为抽水蓄能电站侧式进/出水口设计和水力学研究提供参考．

关键词

抽水蓄能电站 / 侧式进/出水口 / 水力特性 / 体型优化 / 模型试验 / 数值模拟