坝身泄洪水气两相流二维数值模拟

为了全面了解坝身泄洪水力学特性,采用基于VOF方法的水气两相流二维紊流数值模型对坝身表孔泄洪进行了计算模拟,得到的坝面压力、水舌入水点等水力特性与1:50比尺的整体模型试验值基本吻合,同时还进一步分析得出了坝后较真实的水舌风场、坝身泄洪的能量损失过程以及水垫塘的水流特性,表明两相流数值模拟是研究坝身泄洪水力特性的有效方法。

拱坝-库水-地基耦合系统坝身泄洪动力分析

本文用数学模型的方法研究了拉西瓦拱坝—库水—地基耦合系统的动力特性,分析了水舌冲击水垫塘紊流诱发耦合系统的随机振动的动力响应。研究表明:(1)拉西瓦拱坝系统自振频率低,相邻振型密集,库水不但使频率降低(最大约19％),而且改变了其振型分布。(2)地基材料的特性(比重、弹模)对拱坝系统的动力特性影响较大,在水弹性模拟试验中必须采用与地基真实弹模和比重接近的材料。(3)水舌冲击水垫塘诱发拱坝系统的动位移、动应力均较小。计算结果与1:150拉西瓦水弹性模拟实验结果进行了比较。

白鹤滩水电站坝身泄洪设计优化布置研究

白鹤滩水电站泄量大、水头高,泄洪消能设施布置难度较大;针对白鹤滩水电站坝身泄洪的特点,对泄洪消能孔口布置方案进行了比较研究。坝身布置6个表孔、7个深孔,提出了坝身表深孔优化布置方案,使水舌横向扩散并纵向拉开,以有效地降低水垫塘冲击压强和脉动压强。1∶50水工整体模型验证试验表明,推荐方案安全可靠,合理可行。

小湾水电站坝身泄洪噪声分布规律研究

为了研究小湾水电站高坝坝身泄洪噪声的影响范围以及各生产主要区域的噪声分布情况,首次开展了较系统的泄洪噪声原型观测工作。利用AR844在线式数字噪声计测量各观测工况噪声值,对比泄洪前后噪声分贝值,分析、总结噪声的主要影响、衰减规律,为小湾水电站运行管理人员的职业健康提供相关资料,以达到验证设计及趋利避害的目的。成果表明,离坝址越远,噪声的衰减越明显,泄洪噪声最大影响范围在坝下游约1.3km左右。

国内外泄洪消能建筑物设计综述

通过收集国内外泄洪消能建筑物设计及运行资料,总结了泄洪规模分配、泄洪设施选择、工作闸门最大运行水头、生态流量及水库安全放空设施选择、消能防冲设计、泄洪消能建筑物破坏修复等方面经验,可以为设计工作者提供一定借鉴作用。

拱坝坝肩稳定地质力学模型试验及孔口概化影响分析

在拱坝坝肩稳定地质力学模型试验中,坝身的泄洪孔口经缩尺后尺寸偏小,模拟困难,通常需概化模拟,以方便模型的加工制作和加载,但孔口概化对试验结果的影响需深入研究。为此,以立洲拱坝工程为例,分别开展了孔口概化后的坝肩稳定地质力学模型试验、坝身开孔与不开孔的两个三维有限元模型模拟分析,并对比分析三种方案所获得的应力分布特征、位移分布规律、塑性区分布范围和稳定安全度,探讨了孔口概化对地质力学模型试验结果的影响。结果表明,有限元开孔方案与不开孔方案坝体应力相差不超过10%,坝体位移相差不超过12%,塑性区发展过程基本一致,开孔方案的起裂、塑性区贯通和失稳略早于不开孔方案;有限元不开孔方案极限超载安全系数较地质力学模型试验方案大0.65%,有限元不开孔方案极限超载安全系数较开孔方案小15.48%。原因系拱坝坝身开孔导致拱效应降低,梁效应增强,但对坝体的位移、应力、塑性区分布影响较小。因此在研究拱坝坝肩稳定性的地质力学模型试验中,其采取的坝身孔口概化模拟方法对试验结果影响不大。

安徽省牛岭水库泄水建筑物优化设计

泄水建筑物布置是水库设计的重点,在满足技术经济最优的前提下,还应综合考虑施工难度、施工工期以及运行管理的安全可靠性、水库防汛调度运用灵活性等。本文对牛岭水库泄水建筑物的优化设计作了较详尽阐述,总结的经验,以期为类似工程参考借鉴。