横山水利枢纽工程非直线型多级跌坎溢洪道

横山水利枢纽工程位于地形地质条件都较复杂的高寒山区,在溢洪道设计中,采用了非直线型多级跌坎溢洪道,降低了工程投资,减少了施工难度。该溢洪道充分利用了水流撞击跌坎岩体产生能量转换和转移来控制水流,采用简单的薄混凝土板衬砌结构。

多级跌坎跌水复氧过程及影响因素试验研究

跌坎作为连接水流上下游的主要措施,水流在跌落过程中其溶解氧迅速增加。以水体氧亏率为指标,研究多级跌坎水流流态为自由跌落水流时的水体复氧过程和机理,结果表明:可将水流自跌坎跌落至下一级跌坎上的整个区域分成水舌空中跌落区(I)、回水区(II)、冲击与水跃区(III)和水流平顺区(Ⅳ),水舌空中跌落区和冲击与水跃区为复氧的主要区域,水体在空中与大气充分接触以及水流流动过程中的自掺气是水体复氧的主要途径;水流流经跌坎时的氧亏率随着单级跌坎高度、多级跌坎级数、跌坎总坡度和流量的增加而增加,与水流紊动程度呈正相关,随着跌坎雷诺数的增大而增加。

无黏性土坝漫顶溃决过程及机理研究

以室内试验为技术手段,以无黏性非连续宽级配沙砾料土坝为研究对象,首次尝试采用"埋入式轻型冲蚀捕捉器"动态记录溃决过程。在上游恒定来流量30 L/s条件下,研究了洪水漫顶条件下坝体(1 m高)的冲蚀过程和溃口水力要素变化过程。明确提出了坝体溃决过程的4个阶段:即侵蚀沟形成发育阶段(下游坡面侵蚀缓慢渐进)→"多级跌坎"冲刷阶段(下游坡面冲蚀能力逐渐加大)→"瀑布状跌落水流"冲蚀阶段(坝体快速溃塌)→坝体冲蚀趋于稳定阶段。初步分析了坝体溃决的机理,揭示了冲蚀过程的非均衡性和溃口水力要素的强非恒定流特性。