对称曲线边墙窄缝挑坎的体型设计方法

根据辐射水流特性 ,应用冲击波简化式 ,直接推导曲线反射扰动线方程 ,建立了无需试算迭代、且比较规范的对称曲线窄缝挑坎体型设计方法及水力计算方法 .

窄缝式消能工收缩段的体型设计

首先分析了辐射收缩水流的特性，得到了辐射收缩水流水面坡度的表达式；提出了设计窄缝收缩段的设计原则应是使收缩段出口形成辐射形收缩水流．本文据此提出了收缩段形状的具体设计方法，给出窄缝消能工收缩段的组合曲线算例．

曲面贴角窄缝鼻坎在大坝中孔的应用研究

曲面贴角窄缝鼻坎是一种收缩式消能工,除具有传统窄缝鼻坎的优点外,还具有其他一些优点。结合张河湾抽水蓄能电站下水库泄水建筑物水力学模型试验,对大坝中孔直边墙窄缝鼻坎和曲面贴角窄缝鼻坎进行了对比研究。试验表明,曲面贴角窄缝鼻坎在各特征工况下水舌扩散更加充分,冲刷明显减轻,并且可大幅度降低鼻坎末边墙的高度。曲面贴角窄缝鼻坎可在具有中、高佛氏数水流的泄水孔推广应用。

溢洪道出口窄缝挑坎特性研究

消能工体型的选择在水利工程设计中至关重要。采用RNG k-ε紊流模型与VOF方法对泄洪过程中溢洪道与水垫塘内的水流进行水气二相流三维数值模拟,研究窄缝型挑坎消能工的水流特点及规律,结果显示,数值模拟计算的水深、水流流态、入水角度等参数与模型试验结果吻合较好,验证了数值模拟的可行性。在此基础上,计算分析了窄缝型挑坎收缩段水流及空中水舌的水力特性,以及水垫塘底板压强分布规律,确定出窄缝型挑坎最大压强所在位置及空中水舌流速变化规律。研究结果表明:窄缝型挑坎束窄水流作用明显,其空中水舌同一横断面的最大流速位置基本相同,同一纵向断面垂向流速差沿程逐渐减小,挑坎收缩段底板处流速大小呈抛物线形分布,而压强分布沿程呈现3个区间3个趋势的分布规律。研究成果可为实际工程中同类型消能工的设计提供参考。

Y型窄缝消能工三维水力特性数值模拟——以斯木塔斯水电站工程为例

为了解Y型窄缝消能工的水力特性,以国内在建斯木塔斯水电站工程为原型,采用标准k~ε双方程湍流模型,引入VOF模型求解自由水面的方法,对斯木塔斯泄洪洞Y型窄缝消能工进行了三维数值模拟,得到了出口明槽段水面线、射流形态、不同高程水舌形态、左右侧墙及底板压强等水力特性值,并与物理模型试验值进行了比较。结果表明,数值模拟的精度较高,能够详实地反映Y形窄缝消能工水流内部的情况,可为Y型窄缝消能工的选型提供依据。

一级直线边墙窄缝挑坎参数选择与冲坑深度估计

以理论关系为基础给出了一级直线边墙窄缝挑坎的边墙收缩角、收缩比和挑坎出口底板竖向挑角的确定方法,对任意选择的6个工程采用建议方法得到的计算值与它们的选用值一致;还给出了估计窄缝挑坎后冲刷坑深度的经验表达式,计算结果与几个文献中的实测结果基本一致.

Y型窄缝挑坎水力特性试验研究

以斯木塔斯水电站为例,针对原矩形窄缝挑坎不能满足工程需求的问题,提出了一种Y型窄缝挑坎的体型设计方案,通过模型试验分析了不同工况下该体型流速、压强、水舌形态等各项水力特性。结果表明,Y型窄缝挑坎各项水力特性良好,消能效果显著。

窄缝式消能工的体型设计

窄缝水流属于三维水流。由于其复杂性,目前对其进行的理论分析和数值计算的研究工作还远远不够。为了给工程设计提供一种简便的设计方法,本文初步探讨性地给出了三维窄缝水流的计算过程。该方法以底部固体边界为收敛准则,易于收敛,精度较高。用该方法可对窄缝式泄水建筑物进行结构和水力方面的计算,为结构物体型的优化设计提供了依据。另外,本文还提出了平面绘图程序的设计方法及其工作原理,对于不同的边界条件,提出了相应的网格自动生成方法,为计算成果的分析和处理提供了方便。

“戽底设窄缝混合消能”在桥巩水电站低坝的应用

收缩式消能工与挑流、底流、戽流相联合的消能方式,在高坝上已获得广泛应用,最近将其应用到中坝上,也取得良好效果。红水河桥巩水电站低坝,作了把收缩式消能工用在低坝戽式消力池里进行混合消能的尝试,水工模型验证结果表明,同样取得显著的消能效果,还使消力戽具有自我清理推移质的能力。

三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究

通过水力学模型对三河口水利枢纽泄洪消能工体型进行了试验研究。结果表明:两底孔出口采用矩形不对称宽尾墩形成的窄缝体型,三表孔采用左、右表孔差动式齿坎与中表孔舌型鼻坎组合的优化方案具有表孔、底孔出口水舌上下分层、前后拉开、横向扩散的特点,从而改善了水垫塘内的水流流态,提高了消能效率,水垫塘底板所受动水冲击压力及脉动压力达到了设计要求。

窄缝挑流的冲刷特性

本文根据窄缝挑流水舌的横向收缩及纵向扩散特征，从能量观点出发，得到了窄缝挑流水舌冲坑平衡水深的估算公式，对于认识窄缝挑流消能减冲机理及工程实践具有重要意义。

窄缝式消能工在高坝消能中的应用与发展综述

介绍了国内外对窄缝式消能工挑流的应用情况,叙述了其水力特性及体型参数的选择,并与等宽挑坎的消能效果进行了比较。实践证明,窄缝式挑坎消能工能获得良好的消能防冲效果。

转向冲击墩水力计算与模型试验

阐述了转向冲击墩挑流消能装置的水力计算方法,包括冲击墩附近流场的平面几何关系、与来流弗劳德数相应的允许最大转角、冲击波前后的水深比、波角和作用在转向冲击墩上的动水压力.所有这些计算都考虑了波后非静水压力分布的影响.介绍了某水库非常溢洪道末端转向冲击墩的具体布置方案,它包括3个转向冲击墩(长14.4 m、高22.0 m、厚2.5m),相应的水力模型试验结果表明所设计的转向冲击墩具有良好的水力特性,所给的水力计算方法是适用的.

窄缝式挑坎下游河床冲刷特性研究

溢洪道下游出口设置了窄缝式挑坎之后,增大了其挑射水流的消能率,可明显减轻对下游河床的冲刷。在简要地分析溢洪道窄缝式挑坎体型布置的基础上,根据溢洪道窄缝式挑坎下游河床冲刷的水力模型试验资料,提出了其下游河床冲刷深度的计算式,并给出了相应的算例。本文成果可供类似工程设计和运行参考。

桂林漓江补水思安江水库泄洪洞结构与出口消能设计研究

简述思安江水库下游消能防冲存在问题、修改思路与措施,最终突出泄洪洞结构优化及下游出口采用窄缝式挑坎所产生的效果。

窄缝挑坎消能工几个水力参数试验研究

窄缝挑坎消能工以其消能效果显著被广泛运用于高坝建设中,通过建立概化物理模型对窄缝挑坎消能工几个典型水力参数进行模拟研究,根据工程经验分别选取收缩断面前不同来流条件,不同收缩比、挑坎挑角的窄缝体型,共计9组36种试验工况来进行系列模型试验,分析总结其变化影响规律,研究成果可为窄缝挑坎消能工优化设计和进一步深化研究提供理论支持。

窄缝挑坎急流冲击波的分析计算

本文把窄缝挑坎内的水流分为三个区,考虑了单宽流量沿程增加和边壁阻力两个主要因素,用急流冲击波理论和非均匀渐变流方程分析和计算挑坎内水流的冲击波图案、水力要素和侧墙水面线,最后编制了通用程序.

底板透空型贴角楔形体挑坎应用于高拱坝表孔的研究

研究了一种底板透空的贴角楔形体挑坎结构,在高拱坝表孔末端布设一定高度的贴角楔形体并将底板进行适当长度的透空,采用模型试验和数值模拟的方法对挑坎流道内的水力特性进行了研究。结果表明,这种挑坎型式不会显著增加流道水深,挑坎压强分布合理,没有悬臂失稳风险;挑坎出口位置水舌的上缘挑角增大而下缘挑角减小,从而可使出挑水舌在纵向上实现大幅的拉伸;孔口的泄流能力也不受影响。

窄缝挑坎倾角对射流扩散减冲效果试验和挑距计算

本文通过试验得到了坝内深孔出口窄缝挑坎倾角变化对射流扩散、下游河床冲刷及冲刷坑起坑点影响的成果。另外,还提出窄缝挑坎射流上、下缘挑距计算式,经验证计算值与试验值基本一致,可用于工程计算。

以自由射流观点对窄缝挑坎“第一挑流系数”的探讨

流速系数的精确度直接影响着坝体水舌挑距的计算结果精度,然而流速系数取值目前大多根据经验公式进行估算。为此通过对流速系数的研究分析,来加深对窄缝挑坎的挑距研究。