吉林省饮马河干流洪水出路安排研究

通过对饮马河防洪工程体系中堤防、水库等防洪工程的现状和存在的问题进行分析,根据饮马河干流主要控制站实测资料、水位流量关系等,对饮马河干流各控制断面设计洪水进行计算,对饮马河干流防洪区划和防洪标准进行分析研究,对河道过洪能力和防洪水库拦蓄容量进行分析,确定饮马河干流防洪保护区防洪任务由饮马河干流堤防、石头口门水库共同承担,并利用洪水分析数学模型,分别确定分滞蓄容量需求以及目标洪水与超标准洪水处置对策和洪量安排方案。

溢流孔分流齿坎对水舌形状及水垫塘底板冲击压力的影响

为了研究分流齿坎对水舌形状和水垫塘底板冲击压力的影响,在七表孔八深孔的泄洪拱坝模型试验中,对采用大差动带分流齿的溢流表孔的水舌形状和水垫塘底板冲击压力进行对比性试验。测量了单孔泄洪时齿坎对水舌形状和落水区域的影响,并研究了表孔和深孔联合泄洪时不同分流齿坎设置方案对水舌空中碰撞效果及水垫塘底板承受的冲击压力的影响,推荐了合理的齿坎布置方式。试验结果表明,采用中间表孔设置齿坎和边侧表孔不设置齿坎的整体布置形式,可以提高碰撞消能效果,减小水垫塘底板承受的最大冲击压力。

周宁抽水蓄能电站下水库泄洪建筑物布置方案研究

针对周宁抽水蓄能电站调节库容小、洪水调节能力差,而且洪水的洪峰流量和洪量大等特点,用调整表孔、底孔结构尺寸的方式进行泄洪规模和表底孔泄洪能力分配的比选,探讨其泄洪建筑物的布置原则。不同方案的对比研究表明:最大下泄流量应以校核洪水下高水位时局部时段敞泄为原则进行设计,以减小闸门控制误差所造成的洪水雍高风险。对于调节能力差、洪水流量大的抽水蓄能电站工程,应布置表孔、底孔进行联合泄洪;底孔的布置应保证低水位时各频率洪水均得到快速下泄,避免在水位上升过程中出现滞洪现象;在总超泄能力满足泄洪要求的前提下,应选择表孔规模较大的方案,实现表孔和底孔泄流能力的优化分配。研究成果对调节能力差、洪水流量大的电站工程建设具有借鉴意义。

泄洪雾化降雨的纵向边界估算

近年来随着一大批高坝的陆续兴建,泄洪雾化问题越来越引起人们的关注,迫切需要进行预测研究。由于泄洪雾化的物理过程与影响因素十分复杂,基于大量原型观测资料的统计分析方法是有效的研究手段之一。本研究在对部分已建工程的泄洪雾化原型观测资料进行收集、归纳、总结的基础上,发现泄洪雾化纵向边界与泄流流量、水舌平均入水流速及入水角之间存在良好的相关关系,并基于量纲分析方法建立了估算泄洪雾化降雨纵向边界的经验关系式。该成果可用于实际工程的泄洪雾化预测研究。

安谷水电站消能防冲布置方案优化

安谷水电站布置在山区转平原入口的冲积扇上,枢纽消能防冲的方案设计关系到建筑物的安全和下游河床河岸的稳定.本文通过整体水工模型实验,在原设计方案的基础上,对枢纽的消能防冲方案进行优化,对比分析了闸下消力池池内及出口处的水流流态、流速分布及闸下消能率.提出的优化方案简化了消能工的结构,节省了工程量,较好地解决了消能防冲问题.

谏壁电厂“以大代小”改建工程取排水口水工布置

在谏壁电厂已有机组容量和取排水口布置的基础上,通过物理模型试验对"以大代小"改建4×330MW机组取排水口布置进行了论证.试验结果表明,"以大代小"改建工程取排水口采用"深排浅取"的布置,排水口蘑菇头采用半封堵且向下游北偏东15°排放的结构,对谏壁电厂现状总体水工布置而言是一个较优的方案.

泄洪消能设计与试验研究

乌江银盘水电站具有泄洪流量大、上、下游水位差小、下游水位变幅大等特点,泄洪消能布置要考虑通航、发电和施工导流等因素的影响。模型试验结果表明:电站设置10个泄洪表孔,堰顶高程为195 m,孔宽15.5 m,三期截流左区4孔预留缺口180 m,泄流能力满足要求;泄洪消能建筑物结合电站运行及施工导流方案分3区布置,中区、右区为底流消能,左区为面流消能;通航条件下(5500 m3/s以下)不使用左区单独泄洪,上、下游引航道口门区的水流条件基本满足通航要求。

三峡深孔弧形闸门液压启闭机设计

三峡工程泄洪深孔弧形门液压启闭机是三峡工程宣泄和调控洪水最重的启闭设备。在总结历年来液压启闭机设计经验的基础上,并结合国内外当前液压设备设计和制造水平,在深孔液压启闭机系统结构和配置上采用了一些新技术、新概念和新工艺,使启闭机的运行性能和设备的可靠性得到了较大的提高。对深孔液压启闭机的设计和关键性制造技术进行了总结。

河口村水库坝下泄洪区出口整治及生态修复

河口村水库泄水建筑物泄洪洞和溢洪道采用挑流消能,挑射的水流具有强大的冲刷作用,在建筑物下游出口河床产生了较大范围的冲刷坑,为了保护泄洪出口区域安全与坝下游河道生态环境,确保下游建筑物安全,对泄洪建筑物出口河道进行整治与生态修复。通过水力计算及模型试验得出了泄洪出口挑流冲刷的影响范围,通过设置河心滩进行导流分流,降低河道流速,并增设不同位置的跌水坎形成消力塘和水垫;河心滩、防冲墙、跌水坎紧邻泄洪出口区布置,保护了相邻建筑物的安全;结合下游河道自然形态和周边环境,创造高滩、沙洲、岛屿等多种类型物理生境。

高拱坝非对称泄洪消能布置优化试验研究

白鹤滩水电工程具有窄河谷、大泄量的特点,泄洪消能问题突出。为了避免有限空间内的水舌重叠,采用泄洪表孔3组非对称排布的泄洪消能布置方式。模型试验表明,原布置方案中在坝身泄洪孔口表、深孔单独泄洪时能有效分散水舌,但在坝身表、深孔联合泄洪时,水垫塘内冲击压力峰值超过常规标准,可能影响水垫塘安全运行。通过分析表、深孔水舌的空中碰撞特点,调整表孔俯角后,改善了水舌空中碰撞效果,同时改变深孔平面偏转角后,坦化了大功率泄洪时水垫塘动水冲击压力分布。优化后的非对称布置方案在高效消能的同时保证了水垫塘的安全。

高拱坝无碰撞泄洪表孔水舌纵向拉伸方法试验研究

为实现峡谷中高拱坝表、中(深)孔无碰撞消能,需在坝身孔口布置中引入收缩式消能工,但表孔水头低,出口流速低,单一措施很难实现水舌纵向拉伸。对此,采用1∶50整体水工模型试验,通过设置三种表孔出口体型,研究了某高拱坝表孔水舌纵向拉伸方法。结果表明,除宽尾墩外,楔形体应用于高拱坝表孔也可实现水舌纵向拉伸;调整表孔底板坡度可为水舌纵向拉伸创造条件,对表孔底板出口进行一定尺寸透空可进一步纵向拉伸并稳定水舌;随着水舌纵向入水长度的增加,流量分布更均匀,水垫塘底板冲击压强峰值亦随之减小。

某溢流坝下游泄洪消能防冲布置优化研究

为优化分析某溢流坝泄洪消能防冲布置形式,运用数值模拟的方法,建立溢流坝挑流消能及下游防冲的三维数值模型,根据工程特点,在前期物理模型试验成果的基础上,拟定多种下游消能防冲优化布置方案并进行数值模拟计算。计算结果表明,将原方案水垫塘预挖冲坑的下游斜坡改为垂直挡墙结构形式,能有效改善下游水流流态,降低预挖坑后的流速大小、均化流速分布,降低护坦处的压强,提高消力塘的消能效果,可减小对护坦及下游河床、岸坡的冲刷影响,可为类似工程设计提供参考。

泄洪雾化水滴分档随机喷溅数学模型及其验证

针对挑流泄洪雾化降雨强度数值模拟中,水滴随机喷溅数学模型的求解需要生成大量水滴,导致计算效率较低的问题,基于分档滴谱、代表性油滴和颗粒微团等粒子运动优化计算方法降低计算量的思想,提出分档水滴的概念,建立了水滴分档随机喷溅数学模型,并采用一个具有解析解的案例对该模型进行了验证计算。结果表明:1万个水滴的水滴分档随机喷溅数学模型的求解精度,非常接近100万个水滴的水滴随机喷溅数学模型的求解精度;水滴分档随机喷溅数学模型相比水滴随机喷溅数学模型具有很大的计算优势。

南水北调中线穿河倒虹吸口门位置及尺寸试验

采用动、定床相结合的变态河工模型试验,对无工程和工程建设后倒虹吸口门不同布设方案的水位、流速、主流及冲淤情况等试验结果进行对比分析,确定了南水北调中线安阳河倒虹吸工程行洪口门的位置和尺寸。结合其他南水北调中线倒虹吸工程口门布设情况,研究了影响行洪口门位置、尺寸的主要因素,认为深泓线是决定口门中心位置的最主要因素,口门中心位置布置在深泓线处最佳,最优口门尺寸应尽可能接近深泓带宽度。

亚碧罗水电站下泄消能设计与坝型的选择

亚碧罗水电站坝址处河道天然落差较大,河谷狭窄,且汛期流量大。通过水工模型试验对亚碧罗水电站面板堆石坝方案与碾压混凝土重力坝方案下游河道内的水流流态、流速分布、水面波动以及河道冲淤等相关水力特性进行量测及对比分析,从而得到具有窄河谷、高水头、大泄量特征的大型水电站在项目可研阶段泄洪建筑物布置与坝型选择之间的相互制约关系。结合工程实际情况和通过试验采用了扭鼻坎、窄缝式鼻坎、曲面贴角窄缝式鼻坎以及在溢洪道出口处设置分流墩等方式对挑射水舌形态进行优化。

乌江银盘水电站消力池及导墙脉动压力特性研究

依托乌江银盘水电站,对底流消能消力池底板及导墙脉动压力特性进行了较系统的水力学模型试验研究。通过大量点、面水流脉动荷载测试数据的综合分析,获得了消力池底板及导墙动水压力的分布规律。该研究丰富和发展了底流式消力池及导墙的脉动压力特性研究,可为对该类消能形式水流动力特性的深入研究提供科学参考。

高水头泄水建筑物泄洪消能设计思路探讨

探讨了高水头泄水建筑物集中消能和分散消能两种消能方式的特点,通过工程实例,重点介绍了分散消能方式。本文认为,分散消能方式可减轻消力池或下游水垫塘的消能负担;在流道内设台阶消能工能有效降低流速,减小水流冲刷破坏作用,台阶产生紊动均匀流,水深、流速不变,理论上可应用于水头200m3、00m量级以上的溢洪道设计。设法在流道内提高消能率,可收到事半功倍的效果。

蜀河水电站贯流机组泄流式厂房布置设计与研究

蜀河水电站所处河谷地形狭窄、泄洪流量大、水头低,适合采用泄流式厂房布置。经过整体水工模型试验、厂房泄流表孔单体水工模型试验验证和厂房结构三维动力有限元计算分析研究,蜀河水电站采用贯流机组泄流式厂房布置技术合理、经济可行。

芙蓉江牛都水电站工程泄洪消能设计

针对芙蓉江牛都水电站工程洪峰流量大、河床狭窄的不利条件,采用坝顶表孔泄洪,表孔出口采用滑雪道+小挑坎面流消能方案,冲坑较浅并远离大坝,优化了坝体结构和取消下游消能防冲工程措施,确保工程安全的同时,降低了工程造价,对同类工程有较好的借鉴作用。

洛古水电站泄洪消能建筑物设计

洛古水电站采用3表孔集中布置、2底孔分列两侧的孔口布置方案,表孔采用"X"型宽尾墩+WES曲线+台阶堰面+消力池的消能方式,底孔采用坝内有压式流道+反弧+消力池的消能方式,表底孔共用1个消力池。通过模型试验验证,洛古水电站泄洪消能建筑物的布置型式很好地适应了坝址的地形地质条件,能够满足泄洪消能要求,消能效果良好。