琴键堰增设护墙对泄流能力影响的模型试验研究

为探究在堰顶增设护墙以及护墙高度对琴键堰泄流能力的影响,通过模型试验对比分析了8种不同高度护墙琴键堰的泄流能力,并通过数值模拟对5种不同高度护墙琴键堰各溢流前缘的泄流量、水面形态以及流速分布等特征进行了分析。结果表明:相较于基础体型,增设护墙提高了进口和出口宫室的泄流效率和泄流量占比,提高了侧堰泄流量,减少了侧堰溢流碰撞,提高了水流下泄流速,从而提升了琴键堰的泄流能力;增设护墙高度为堰高的13%时,泄流能力提升最大,当相对水头H/P<0.20、0.20<H/P<0.40时泄流能力可分别提升8%~15%和10%~12%。

挑坎体形对泄洪雾化特性的影响研究

随着一大批具有“高水头、大流量、地质条件复杂”特点的重大水利工程建成,泄洪雾化诱发的环境问题日益突出,亟待开展泄洪雾化缓解技术研究。挑坎体形对泄洪雾化具有直接影响,为此应用水工模型试验和数学模型计算相结合的方法,研究了不同挑坎体形对泄洪雾化特性的影响。结果表明,相同条件下,连续坎的水舌风风速值沿下游河道轴线两侧对称并呈单峰分布,窄缝坎和扩散坎的水舌风风速值近似呈对称双峰分布;泄洪降雨分布与挑坎体形密切相关,较连续坎、窄缝坎、扩散坎的溅水量大大增加。因此,在实际工程中可通过合理优化挑坎体形,以达到减轻泄洪雾化的目的。

河道型水库动库调洪模型构建及应用

在河道型水库实时洪水预报调度中,动库容的影响不容忽视.采用中心形式的有限体积法构建飞来峡水库动库调洪一维模型,并基于黎曼近似解方法,应用HLLC格式计算界面通量,确保数值解的空间同步性和计算成果的精度.利用构建的动库调洪模型对飞来峡水库4种典型年型的16种设计洪水工况进行模拟计算,并与静库调洪成果进行比较,结果表明飞来峡水库动库调洪效应明显.研究成果在我国其他河道型水库防洪决策中具有较高推广应用价值.

青草沙水库下游水闸水力特性试验分析研究

青草沙水库是建于潮汐河口江心的大型水库。水库水闸运行水头低,水头相对变幅大,具有双向引排水功能,水流条件复杂。为此通过模型试验,研究了水闸引排水运行水流流态、低Fr数水跃消能等关键水力特性,为水闸的设计评估和安全运行调度提供技术支撑,也为沿海类似水闸提供设计和运行管理经验。

基于PDM的飞来峡水库实时水文预报模型

水文预报模型是实时预报预警系统的核心。基于新型的概率水文预报PDM(The Probability Distributed Model),构建了北江流域飞来峡水库概率水文预报模型。将整个流域划分为18个子流域,对每个子流域分别建立PDM,并采用历史降雨流量数据序列对各子流域和流域PDM进行参数率定;以横石站为参考站,采用52场次实测历史洪水进行模型验证和精度评定,洪峰预报合格率为99%,精度等级为甲等,模拟精度高,说明了PDM结构和参数取值的合理性,以及模型在该流域的适用性。

青草沙水库下游水闸冲刷及辅助消能研究

选用起动流速与天然沙的起动流速之比与流速比尺一致的模型沙,对建于砂质粉土上的青草沙水库下游水闸的消能冲刷进行了试验研究。比较选用了在消力池末端设齿坎的辅助消能方案,冲刷程度显著减轻,为优化低Fr数水闸的消能防冲设计提供了依据。

多汊河流航电枢纽航线规划及通航水流条件

我国河流地貌丰富多样,分汊河流较多,渠化工程布置困难.多汊河流在进行河道通航渠化过程中,需要在枢纽布置、航线规划和通航水流条件等方面进行综合考虑.本研究以浙江衢江安仁铺航电枢纽为例,采用整体物理模型试验,研究多汊河流上航电枢纽的航线规划、航道整治及枢纽运行调度等关键技术难题.比较了枢纽上游多条航线的通航水流条件,给出了最佳航线和船舶航行安全条件;针对下游航道两岸过渡的特点,提出了下游航道优化布置方案和整治范围.结合枢纽合理运行调度,较好地解决了该枢纽的整体通航问题,可为类似工程提供借鉴.

大型超高速水流泄洪隧洞安全运行的水力控制

依托锦屏一级水电站泄洪隧洞的水力学模型试验,介绍了其安全运行的水力控制因素,包括进口漩涡特性和消涡措施、掺气减蚀以及出口消能等问题。研究成果表明,对于大型超高速泄洪隧洞,在优化设计的基础上,还需控制运行方式,才能达到安全运行的目的。

小溪滩枢纽通航建筑物平面优化布置

依托小溪滩枢纽整体物理模型试验和遥控自航船模试验,针对该枢纽坝址所处喇叭形微弯河段,提出船闸坝上非正交布置形式,较好地解决了弯曲河道引航道与河道主流衔接困难的问题,为弯曲河段船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一种新的布置方法。

黄河沙坡头水利枢纽泥沙淤积特性试验研究

黄河沙坡头水利枢纽水头低、库容小、泥沙量大 ,泥沙问题突出。利用水文系列年泥沙模型试验揭示了枢纽泥沙淤积特性 ,如在弯道水流作用下坝前库区的泥沙淤积、河床电站进口淤积漏斗形状、电站排沙孔排沙效果以及电站尾水渠泥沙冲淤变化等。在模型设计中 ,着重考虑含沙水流宾汉切应力对水流挟沙能力的影响 。

黄河沙坡头水利枢纽导流明渠的消能布置

黄河沙坡头水利枢纽导流明渠下游的消能型式由物理模型试验所得 ,是一项在低佛氏数条件下的二级消能方法的成功实践。在明渠出口处采用二级消能方法 ,同时结合扩散消能措施 ,有效地解决了明渠水流的消能问题 ,使明渠水流与下游河道得以很好地衔接 ,同时 。

微弯河段航电枢纽引航道口门区凸岸布置

弯曲河段上航电枢纽通航建筑物通常面临河谷狭窄、河道多弯、弯道过渡段短等问题。广西邕宁水利枢纽位于全国水运主通道之一的西江黄金水道上,设计通航标准为Ⅰ级。该枢纽船闸引航道口门区布置受凸岸以及直线段较短制约,难度较大。针对坝址河段的特点和枢纽设计通航要求,研究了枢纽整体运行水力特性,优化了坝址位置;同时结合曲线进闸、直线出闸引航道尺度优化和隔流堤堤头透水体型优化,使得上下游引航道口门区的水流条件均能满足20 a一遇以下通航流量要求,达到了设计目标,解决了该枢纽的整体通航布置问题。

响洪甸抽水蓄能电站岩塞爆破水工模型试验与实践

比较了响洪甸抽水蓄能电站水下岩塞爆破水工模型试验和原型观测的结果 。

江苏省京杭运河二线船闸输水性能的分析研究

介绍江苏省京杭运河皂河、泗阳、淮阴、淮安及施桥五座二线船闸原型实测水力特性，分析计算设计条件下各座船闸的输水性能，并对船闸输水系统选型和消能布置设计、输水效率及廊道断面、设计条件和阀门开启速度．以及船闸运行管理等四个方面的问题进行分析讨论。

明流泄洪洞反弧段体型的研究

在对多种变曲率反弧曲线的比较分析后，进行了大小不等的单圆弧反弧和连续反弧曲线反弧面的水力特性试验和分析认为，在明流泄洪洞反孤段上，采用变曲率反弧曲线对减免反弧末端空蚀破坏的作用甚微，宜考虑采用较大半径的单圆弧反弧，并在实际运用中应避免中小流量的泄流工况。

橡胶坝坝袋锚固结构研究

系统地研究了橡胶坝工程所采用的4种类型坝袋锚固结构。以螺栓压板式穿孔锚固方法,推求了直径计算公式;以圆柱体压轴为例,推求了楔块挤压式后楔块夯击力计算公式。并根据试验资料推导了胶囊充水式内压以及螺旋体伸缩式螺旋体顶推力与锚固力的关系式。最后还强调了坝袋在充胀试坝后,必需塌坝再次紧固锚固件的重要性。

飞来峡水利枢纽下游引航道口门区通航条件改善途径探讨

针对飞来峡水利枢纽下游引航道口门区泥沙淤积碍航问题、提出将下游引航道堤头改为字堤型式的方案。通过试验证明．采用浮堤和相应的辅助设施。可有效地减小口门区回流强度和泥沙碍航淤积量，从而改善引航道口门区的通航条件。

河床下切对闸坝泄洪消能的破坏及对策

河床下切导致的闸坝下游水位降低,上下游水位差增大,造成原有消能工不能满足消能要求,甚至大洪水时发生严重破坏。小埠东橡胶坝工程采用一、二级消力池联合消能工设计,由于下游河道连续多年采砂超量,河床急剧下切,导致消能工多次毁坏,严重危及闸坝安全且带来巨大损失。通过水力学模型模拟了小埠东枢纽消能工消能效果,分析了破坏原因。结合多个消能工优化方案的消能试验,提出的推荐方案一、二级消力池均能产生稳定的水跃,满足校核洪水消能要求。通过变动枢纽下游水位的消能试验,研究了消能工推荐方案下游河道允许下切极限。工程实际应用表明,推荐的消能工结构遭遇大洪水时未发生破坏,研究提出的因河床下切造成的消能破坏加固理念和对策可为类似工程借鉴参考。

瓯江三溪口航电枢纽引航道布置优化试验研究

三溪口枢纽位于多湾河段连接处,引航道及口门区水流条件复杂,上游半开敞式引航道受枢纽泄流影响较大,下游引航道受下游45°弯道和小支流影响较大。通过枢纽整体水力学模型试验分析了引航道口门区的通航水流条件,并给出了优化布置方案。枢纽泄洪水库动水对上游引航道内水流干扰大,通过对比分析提出了保证通航安全的枢纽泄洪调度建议。通过合理疏浚河道凸岸滩地,并适当调整引航道布置长度和角度,有效地改善了下游引航道口门区的通航水流条件。

进水口漩涡问题研究综述

水工建筑物进水口前经常会出现漩涡。根据漩涡是否吸气,将其分为吸气漩涡和不吸气漩涡,指出吸气漩涡会造成水工建筑物和水力机械的破坏。分析和总结漩涡产生的影响因素、漩涡危害以及漩涡消除方法等研究成果,回顾了通过物理模型和数值模拟对进水口吸气漩涡进行研究的最新成果。