某尾矿库排洪系统水工模型试验

为确保某尾矿水库的排洪系统可以安全、可靠地运行,构建了尾矿库排洪系统水工模型,模拟3个排水竖井在不同运行方式下的泄流,研究排洪系统典型建筑物排水井及排水隧洞模型段的过流能力,探讨各特征工况下排水井及排水隧洞内水流流态。结果表明,所选取的3个排水竖井,在设计标准的洪水泄洪时,下游泄洪隧洞内的水流均呈现无压流的流态;随着排水井工作水头的增加,泄流量超过设计标准,下游泄洪隧洞内水流呈现明满流交替的流态;当工作水头继续增加时,下游泄洪隧洞内水流呈有压状态。研究结论可为尾矿库或类似工程设计提供参考,并可为水库排洪系统的进一步优化设计及安全运行提供科学依据。

錾高水电站首部枢纽水工模型试验

为了验证錾高水电站泄洪冲沙闸全开和局开、无闸溢流坝溢流等不同工况的过流能力、流态、下游冲刷及防冰凌等设计的合理性,通过对錾高水电站首部枢纽进行几何比尺为1∶50的水工模型试验,并对试验结果进行分析。结果表明:泄流能力满足设计要求;泄洪冲沙闸左侧边孔进口附近易出现强吸气旋涡,消力池出口冲刷较严重;将库水位抬升至1611.42 m可有效防冰凌。该模型试验可为下阶段的工程优化设计提供依据。

某水电站溢流坝消力池水工模型试验研究

针对某水电站溢流坝在泄流时二级消力池流态紊乱、水流翻越消力槛对下游产生冲刷等问题,依据重力相似性准则,建立水工模型试验,对现状溢流坝消力池段进行安全评价并分析水流流态、沿程水深分布等水力特性。根据试验结果提出优化思路,即拆除一级消力池内梯形堰,将WES堰替换为增高3m的跌坎,二级消力池内梯形堰增高0.5m;优化后溢流坝消力池段内整体水流流态较好,相较于原设计耗散了溢流坝消力池内多余水流能量,降低了池内整体流速。试验结果可为工程的设计及运行提供理论依据。图5幅,表3个。

信江八字嘴枢纽工程整体水工模型试验研究

根据工程建设的需要,为了全面验证枢纽建筑物整体布置方案的合理性,对江西信江八字嘴枢纽工程进行了整体水工模型试验。通过模型试验研究其水力特性和流态,在满足消能防冲的条件下,创造安全的通航水流条件,确定了枢纽整体布置形式和消能工体型。试验成果优化了枢纽建筑物布置方案,为工程设计提供了技术依据。

表孔溢洪道水工模型试验研究

针对某水利枢纽表孔溢洪道,采用水工模型试验的方法验证其过流能力、泄槽、消力池及退水渠尺寸,并进行优化。试验结果表明:各工况下,进口驼峰堰过流能力满足设计要求,但消力池及退水渠均存在翻水现象,边墙高度明显不足。因此,将消力池尾坎高度降低,同时增加消力池及退水渠边墙高度。经优化后,各工况的消力池及退水渠均未出现翻水现象,且总消能率达85%以上,满足设计要求。

柳树沟水库溢洪道水工模型试验与数值模拟研究

为验证柳树沟水库溢洪道设计合理性,开展水工模型试验与数值模拟研究。本文通过物理模型试验和数值模拟计算相结合的方法对柳树沟水库溢洪道泄洪能力、泄洪流态、流速、压强分布特性进行研究分析,分别从物理模型设计、模型沙制备、模型试验和数值模拟方法、方程耦合计算等方面进行详细论述。研究结果表明,溢洪道过流满足设计要求,溢洪道内水流流态较稳定;防冲刷和消能设计满足要求;堰面压力满足规范要求;数值模拟计算结果与物理试验测试结果吻合度较好,溢洪道模拟成果比较可靠。该方案可为相似水库溢洪道设计成果检验提供参考。

分汊河道闸前流态优化水工模型试验研究

分汊河道汇流区流态复杂,当水闸距离汇流区较近时,应通过整体水工模型试验来验证整流优化措施能否满足水闸工程的功能要求。以武障河闸工程为例,开展了武障河闸上下游河道定床水工模型试验,依据试验结果,确定了流态优化最佳方案。结果表明:采用方案3导水堤加闸上游布置镂空式整流底坎的方案,可使上游流场得到明显改善,水流到闸前段时偏流现象已不明显,可满足工程安全运行要求。

基于水工模型试验的航运枢纽船闸通航条件分析

为探索河势复杂、河床淤积、连续弯道、河段宽窄相间河段通航条件改进思路,以某航运枢纽工程Ⅲ级航道为例,在分析上下游口门连接段现状通航条件的基础上,提出两种优化方案,并通过正态整体水工模型试验,对航运枢纽实际泄流能力、船闸通航条件等展开模拟分析,对两种方案的试验效果进行比较。结果表明,在航道调顺段增设实体导墙及隔水板,并在上游航道停泊段延长导航墙、设置隔流墙,能较好改善河势复杂、连续弯道河段航运枢纽船闸通航条件,提升通航安全性和稳定性。

基于BIM技术的闸后流态优化水工模型试验

航塘港泵闸坐落于航塘港与杭州湾交汇处,工程重点保障浦东片防洪除涝,同时兼具水生态环境改善、水资源调度等功能。为了保障航塘港泵闸的安稳运行,基于BIM三维模型技术,采用水工模型试验研究工程闸后水流流态,并研究流态优化方案。试验表明,BIM技术可以有效指导物理模型制作,工程采用的优化方案整流效果较好,可减小局部高流速,减轻外河防护强度。

伯司阿木水库工程表孔溢洪洞水工模型试验研究

表孔溢洪洞是泄水建筑物的重要组成部分,体型的合理性直接关系到水库后期的安全运行、泄流能力和水流流态的平稳。通过伯司阿木水库工程表孔溢洪洞模型试验,研究分析不同水位条件下表孔溢洪洞泄流能力,并通过对渐变段、调整段、调流鼻坎段的体型的优化调整,提出合理的修改参数。通过对挑流鼻坎体型的优化调整,可使水舌在纵、横向实现良好的拉开和扩散,并且水舌基本均匀地落入河道中间。图1幅,表5个。

托克逊WSTG水库导流洞水工模型试验优化设计研究

托克逊县WSTG水库导流洞布置在河床的右岸,是一条具有多种用途的水工隧洞,主要作用为在大坝截流工程完工后,承担其余工程施工过程中施工导流任务,在水库工程完建后,运行期间由该导流洞完成放空、冲沙任务,通过水工模型试验对导流洞在不同工况中运行进行试验,对导流洞设计方案进行优化和调整,验证设计的合理性,并对运行管理提出建议。

湖南镇水电站水工模型试验研究

湖南镇水电站扩容后,优选闸门开启组合及评估新水力边界条件下局部冲刷对电站枢纽安全的影响,是电站运行面临的新课题。本文以水工模型试验为手段观测了不同的闸门开启组合下的水舌扩散状态及其对下游电站的影响、泄洪对工程扩建前后下游河道的冲刷状况,以此制定了最优的闸门开启组合、对扩建后大坝受冲刷影响的安全性进行评估,并提出了工程保护措施。这些成果为水电站安全运行提供了科学依据。

中咀坡水电工程溢洪道水工模型试验研究

针对中咀坡水电工程的初设方案,探究工程在其洪水期运行阶段是否满足泄洪要求,泄洪隧洞底部是否会产生空蚀,破坏建筑物安全以及闸门调度等问题,建立水工物理模型。通过试验对工程溢洪道的泄流能力,泄水隧洞底部受压情况进行验证和计算;为保证电站正常运行,对于上游来水量较小的枯水期,拟定闸门调度方案。

大型浮体闸水工模型试验方法

根据浮体闸水动力量测要素的相似要求,详细分析水工模型试验所遵循的相似准则和设计试验方法,提出了双模型试验方法。基于工程安全和减小误差的原则,得出如下结论:浮体闸水力模型应按重力相似准则设计,以保证模型水流处于紊流阻力平方区,并且使模型浮体闸各部分质量分布与原型相似,结构振动模型在线应变比尺接近1的情况下可以独立地选取长度、弹性模量和密度比尺。简单介绍了模型浮体闸控制量测试验装置设计及测力传感器的布置方式。

吉布洛电站上游调蓄水库泄水建筑物水工模型试验研究

针对吉布洛电站上游调蓄水库泄水建筑物底孔位置低、泄量大、下游仅用防冲护坦作消能工等特点,采用1∶40几何比尺建立了正态整体物理模型,通过模型试验分析了泄水建筑物过流能力、水流流态及流速、进出口体型等。试验发现泄流时,出现了排漂泄流下游水横向流入表孔下游、主流侧流左右岸裹头水流现象明显、底孔下游水跃有水拱及二级水跃现象发生等问题。为此,提出了边墩进口体型优化方案,同时疏浚下游河道,改善水流流态。结果表明,措施有效,横向流消失,水拱及水跃现象基本消除,为工程设计和施工提供依据。

呼图壁河青年渠首工程整体水工模型试验研究

根据工程建设的需要,对呼图壁河青年渠首工程进行了整体水工模型试验,验证各建筑物的结构尺寸和过流能力;通过清水加沙试验,模拟坝前泥沙淤积平衡状态及泥沙运动规律,优化枢纽防沙排沙布置,提出合理的水库泥沙调度运行方式及保持溢流堰进水口"门前清"、防止粗颗粒泥沙进入内库的防沙办法。建议:每年洪水期河流泥沙含量高时,可进行上库放空冲沙,并尽量避免高含沙水流进入内库,若无法避免,也可同时对内库进行放空冲沙。水库放空冲沙时,还可配合闸门扰动水流进行脉动冲沙,即水流冲沙相对稳定时,可关闭冲沙闸,当水深高于冲沙漏斗前缘1 m左右时,快速开启闸门冲沙,这样往复多次,可提高冲沙效果。

水工模型试验关于表面张力影响的波速论证

本文根据波动理论推导出在重力作用下波的传播速度表达式,分析了微小波动中表面张力的作用。常温下当水表面上为空气时,波的传播速度必须大于23cm s(相应波长大于1 72cm)时,表面张力的影响才能忽略不计。据此指出,现行水工模型试验规程中把模型水表面流速不小于23cm s作为忽略水表面而张力影响的限制条件是不正确的,应予更正。

黄河河口水电站截流水工模型试验

为了保证黄河河口水电站截流工程成功实施,进行了3个方案48个组次截流水工模型试验,获得了截流过程龙口的系列水流要素。模型试验表明：戗堤进占至龙口宽40 m以前,投抛的粒径为1-10 mm的石料未见流失;当龙口宽度减小到30 m以后,龙口流速及上下游水位差剧增,必须改用钢筋笼、混凝土四面体抛投以确保截流进占及龙口顺利合龙。

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 。

溪洛渡水电站泄洪洞水工模型试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞采用龙落尾式布置，由于水头高，水流在龙落尾后，流速可达到40～50m／s，属于水利工程的超高速水流问题，体型稍有不慎，容易造成极大的破坏。通过1：45的水工模型试验，分析出溪洛渡水电站泄洪洞原设计体型存在的主要问题为反弧末端附近掺气浓度低和出口挑流水舌冲击河道对岸。通过增设掺气坎，修改挑坎体型和洞身曲线，对泄洪洞体型进行了优化。并通过模型试验对优化体型进行了检验。