某水电站泄洪底孔消能工体型优化

针对某水电站消能区狭窄、左岸水电站尾水渠易受到影响的问题,为了将水舌导向消力池中央,进行了挑流导向方案和面流扩散方案体型优选,最终推荐体型为面流扩散式消能工,并采用模型试验和数值模拟相结合的方法对原设计体型和推荐体型的流态、底板时均压强、脉动压强、流速分布、冲刷特性和消能率进行了对比研究.结果表明:原设计窄缝方案消能效果良好,但水舌主流集中在左右岸两侧,造成了两岸局部冲刷;而面流扩散式方案使下泄水流形成自由面流流态,并快速扩散至整个河道,消能区扩大,有效地降低了底板时均压强、脉动压强、临底流速,且流速和压强分布更加均匀,使得下游河道的冲刷坑深度减小了34%,冲刷范围减小了35%,保障了左岸水电站的安全运行,推荐方案可为类似工程提供参考.

基于数值模拟的水闸消能防冲控制条件确定方法研究

为研究水闸消能防冲控制条件的确定方法,以铜城闸实际工程为例,采用数值模拟方法在优选模型的基础上分别选取消能设计工况与消能校核工况的5个闸门开度进行消能防冲计算,通过分析确定过闸最大单宽能量找寻该水闸运行时的最不利工况。模型优选后闸前上游段计算长度选取90 m、防冲槽下游段计算长度选取40 m、网格划分形式选取基于粗网格下的局部加密网格、湍流模型选取RNG k-ε模型,在此模型基础上最终计算分析得出消能设计工况下闸门开度为4.0 m时,过闸单宽能量最大,此工况下上游水位10.1 m,下游水位5.6 m,即为该水闸的消能防冲控制条件。研究内容打破了将水闸泄洪工况作为最不利工况的传统思路,更能保障该水闸的安全运行,具有较好的工程应用价值,能够为同类水闸工程确定消能防冲控制条件提供参考。

感潮河口闸闸下冲刷机理及运维管理方式优化

针对感潮河口闸闸下冲刷严重的问题,以上海地区为例,从运维管理角度出发,探究闸下冲刷机理及运维管理优化方式。通过流态分析及水跃公式推导,揭示外河水位与临界水深、跃前弗劳德数之间的变化规律,提出适用于感潮河口闸运维管理的水位求解式。结果表明,感潮河口闸受潮汐作用,外河水位变幅较大,当外河水位低于临界水深时,建议关闸;当外河水位推求的跃前断面弗劳德数介于4.5~9.0之间时开闸排水,可有效发挥河口闸排涝功效,且可有效减小闸下冲刷。结果可为类似感潮河口闸运维管理提供参考。

两河口水电站泄洪消能区河道防冲桩设计研究

两河口水电站洞式溢洪道挑坎下泄的水流,对下游泄洪消能区河道的冲刷较严重,需对其进行加固。文章根据实际工程资料对河道和岸坡防冲桩的尺寸及布置进行了设计计算,结合经验公式和规范方法对河道冲刷深度进行了计算,并与实测深度进行了比较。结果表明:规范方法冲刷深度结果偏保守,不利于工程安全性,可以使用经验公式进行施工设计;考虑下泄水流对防冲桩的冲击力和滑坡对其施加的水平力,对防冲桩的直径、长度及布置方式进行了设计和计算,结果表明均能满足工程要求,研究成果可为类似工程提供设计参考。

西溪水闸除险加固闸下消能防冲设计

对西溪水闸上、下游河床冲刷现状进行分析,通过公式计算和水工模型试验验证,提出适合该工程除险加固后运行调度的消能防冲方式,可为同类工程的设计提供参考。

废旧轮胎在水利工程中的应用综述

综述了废旧轮胎在水利工程抗冲磨防护、止水、消能防冲、浮式防波堤、岸坡防护等方面的研究成果和应用案例。但国内水利工程中应用废旧轮胎的案例还是较少,因此,有必要借鉴西方发达国家经验,通过立法推动废旧轮胎在工程上的应用、制定废旧轮胎工程应用规范、加强宣传教育和技术培训等途径,促进废旧轮胎在我国水利工程中的应用。

水布垭枢纽泄洪消能防冲试验研究

针对水布垭枢纽泄洪消能特点及可行性研究报告审查意见 ,对溢洪道泄洪消能方式、泄流能力、消能区防护方案及电站尾水两种出口形式等进行了水工模型试验研究 ,提出了与之相适应的新颖的窄缝消能工组合形式 ,较好地解决了该工程具有的大流量、窄河谷、高落差及下游地质环境差的泄洪消能防冲难题。

高坝竖井泄洪洞、龙抬头放空洞与导流洞"三洞合一"优化布置研究

通过深入的试验研究和理论分析,表明竖井泄洪洞的泄流能力受平底闸过流能力,竖井尺寸和涡室进口的控制。给出了放空洞泄流能力和最低运行水位计算公式,竖井内壁压力特性与洞径的关系,不设通气井而实现通气和排气问题。泄洪洞与放空洞结合部的边墙分别向内偏转,其后在洞顶设迎水面为圆弧的折流坎,能有效改善水流流态,且大大降低了施工难度。

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。

小湾水电站坝身泄洪消能布置优化研究

攻关课题主要研讨小湾水电站拱坝泄洪消能布置。通过量测分析衬护水垫塘底板的时均动水压力和冲击压力、水流脉动压力、电站尾水波动等来优选坝身泄水孔口的体形和布置 ,同时注意避免水垫塘内形成强回流而产生低压区和挑流水股搭接、入水角太大所导致的水垫塘底板冲击压力过大等问题。体形布置优化后 。

枕头坝水电站泄洪消能试验研究

针对枕头坝水电站泄洪流量大且其下游河床覆盖较深、抗冲刷能力较差的问题,采用模型试验方法研究了不同消能尾坎形式下消力池的消能效果及对下游河床和两岸的冲刷情况,提出了采用方案4即直立尾坎形式消能效果较好,对下游的冲刷亦较轻。

索风营水电站泄洪消能水力特性试验研究

为缩短工期,提高工效,索风营水电站采用宽尾墩+台阶坝面+消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验,分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题,提出了X形宽尾墩,它具有传统宽尾墩大单宽泄洪消能作用,同时又有台阶坝面小流量消能作用,使消力池底板承受冲击压强减小30%。

雷诺护垫在海漫及防冲槽中的应用

将传统海漫、防冲槽结构型式与雷诺护垫结构进行对比,说明采用雷诺护垫结构进行海漫和防冲槽建设具有效果好、投资省、施工快速等明显优势,而后对雷诺护垫的结构特点和施工方法进行说明,并结合工程应用实例进行了探讨。认为雷诺护垫不仅消能防护效果好,而且工程成本较低、施工方便,可作为海漫及防冲槽建设中的首选材料。

水布垭水利枢纽工程泄洪消能防冲研究综述

水布垭水利枢纽坝址所在位置河谷狭窄,地形、地质条件复杂,泄洪落差与泄洪单宽流量均较大,河床基岩软弱,抗冲流速低,两岸又有巨大的滑坡体及右岸马崖高边坡,导流建筑物、泄水建筑物以及电站尾水出口的布置又相对比较集中,泄洪的安全问题属于水布垭水利枢纽的关键技术问题。为此,综合阐述了溢洪道结构布置和结构整体模型试验的研究成果以及防淘墙布置及其结构形式的研究成果,从而最终论证溢洪道及防淘墙结构布置形式在水布垭水利枢纽泄洪消能防冲系统中的可行性和合理性。

曲面贴角窄缝挑坎与直墙窄缝挑坎对比研究

曲面贴角窄缝挑坎是在直墙窄缝挑坎基础上发展而来的典型消能工,目前对曲面贴角窄缝挑坎水力特性的研究还较少。通过对比分析曲面贴角窄缝挑坎与直墙窄缝挑坎体型结构、消能机理、受力特征上的差异,并从水力模型实验方面予以验证,证实曲面贴角窄缝挑坎除具有传统窄缝挑坎的优点外,还具有边墙低、消能充分、稳定性及安全性好、水舌纵向横向较为分散、底槽水舌挑距稳定有利于跨岸、下游河道冲刷深度较浅等优点。

YLH拦河引水枢纽消能防冲的设计与研究

通过对YLH拦河引水枢纽的工程地质、水文、泥沙等气象条件的综合分析，结合YLH拦河引水枢纽的自身特点及功能，提出消力池消能、短护坦消能、裙板消能三种消能方式。经过对三种消能方式的设计、水力学模型实验及工程实例的综合分析比较，最终选择消力池消能方案作为YLH拦河引水枢纽的最佳消能方案。

三里坪水电工程泄洪洞出口挑流鼻坎的优化试验研究

通过建立了三里坪水电工程整体水工物理模型,对泄洪洞出口挑流鼻坎的型式进行了多方案对比优化试验,试验结果表明,优化后的挑流出口型式可使得出流充分消能,且无论在高水头或低水头时均无溅击建筑物所在岸边的现象发生,可保证泄水建筑物的安全,并作为工程设计的科学依据。

隔河岩枢纽泄洪消能试验研究

本文着重介绍隔河岩枢纽泄洪消能试验研究成果。通过试验,将表孔、深孔、底孔采取平面错开,空间分层,出口采用收缩射流转向的新技术,既满足了泄洪要求,又有较好的消能防冲效果。上述研究成果为设计,施工提供了大量的数据,解决了工程中许多重大的技术难题。

小浪底工程多条隧洞泄洪布置的特点与消能问题

结合黄河小浪底工程泄洪建筑物下游消能的试验研究，总结了多条隧洞泄洪布置的特点与消能问题．该工程泄洪消能布置的特点是：布局紧凑，多条隧洞集中布置，下游设一综合消力池，池内设二道纵向隔墙，分为三个小池，消力池下游接泄水渠，使水流平顺地导入主河道．为解决其消能问题，采用洞内多级孔板消能，优化出口体型，调整消力池尺寸等措施，充分利用了消力池的长度和宽度，取得了较为满意的效果．

引硫济金枢纽工程引水防沙及下游消能防冲模型试验的研究

通过模型试验，对甘肃省金昌市引硫济金枢纽工程的泄洪冲沙闸和溢流坝下游消能防冲效果，引水防沙效果及引水隧洞进口段水流流态进行了试验和研究。并以此为依据，为设计部门提供了合理的意见和建议；在此基础上，通过对枢纽工程运作后期进水闸水流，泥沙的运动特性进行分析和研究，运用“分离流区，束水攻沙”的原理解决了引硫济金枢纽工程的引水防沙问题。