消力坎对跌坎消力池坎控水跃影响的试验研究

跌坎消力池的设计一直是水利工程领域的热点问题,设计合理的消力池可以保证在短距离内有相当大的消能。笔者通过模型试验研究了跌坎消力池中不同高度和不同位置的消力坎对坎控水跃的影响,并与不加消力坎时消力池内相同水跃流态进行对比。结果表明:增设消力坎可有效缩短越长,减小共轭水深比,增大水跃消能率。随着消力坎距跃首距离的减小或者消力坎高度的增加,消力坎在减小水跃长、共轭水深比,增大消能率方面的作用越来越大。同时经过无量纲分析得出了消力坎设置在不同位置和高度条件下,相对水跃长度、共轭水深比和消能率的经验公式。该研究结果可为类似水工建筑物的设计提供参考。

消力坎对条形沉沙池泥沙沉降的影响试验分析

沉沙池布置受地形限制影响泥沙沉降,通过增加辅助稳流装置,可以有效提高沉沙池除沙效率。采用模型试验、计算对比、归纳整理等方法,研究分析条形沉沙池进口陡坡扩散段底部增设消力坎的稳流功能。调整消力坎的尺寸、数量、位置等参数,最终得到进口水流均匀、池箱内流速满足要求的结构布置型式。进入沉沙池内的流速显著降低,除沙率比改造前提高了12.58%以上。采用消力坎稳流,结构简单,除沙效果明显,可作为一种新型的沉沙池辅助除沙方式。

消力坎式消力池淹没系数和坎高的计算

为了研究消力坎式消力池淹没系数和消力坎高度的简化计算方法,以取代传统的试算法。综合前人对消力坎淹没系数的研究成果,对淹没系数进行优化拟合,进而推求淹没系数的迭代公式;分析了消力池坎高的简化计算方法;通过动量方程研究消力坎的阻力系数。研究给出了淹没系数的拟合公式和迭代公式、坎高的简化公式以及消力坎阻力系数的计算公式,并通过实例验证了公式的正确性。结果表明,淹没系数的迭代公式和坎高的简化公式形式简单,避免了试算的困难。

消力坎式消力池淹没系数和坎高的简化计算

研究分析了传统消力坎淹没系数和坎高计算方法的现状,总结前人的研究结果给出了以巴什基洛娃消力坎淹没系数为基础的迭代公式;根据A.A乌根秋斯淹没系数的拟合公式,给出了消力坎式消力池坎高的显式计算公式,并通过实例验证了公式的正确性.结果表明:淹没系数和显示计算公式及坎高的显示计算方法与传统计算方法比较精度一致,但计算过程简单.

斜墙式消力坎不同出流的试验研究

目的———初步研究斜墙消力坎对整个水流流态的规律和随坎倾角的变化在消能方面的变化规律;方法———根据重力相似性原理,设计和制作了三种陡坎水泥模型,通过对在一定水流条件下斜墙式消力坎的消能情况的单项试验研究,对比了不同角度下消力坎的消能原理和消能效果;结论———试验证明,斜墙式消力坎的倾角越大,消能率越大,同时收缩端面处的回漩流速也更大.

消力坎式消力池的水力计算程序

本文介绍了在计算机上应用QBasic语言程序解决消力坎式消力池的水力计算问题。该法较传统的计算方法具有速度快、精度高、适用范围广等特点。

古洞口二级消力池斜墙式消力坎优化布置

为分析连续斜墙式消力坝的消能特性,以古洞口二级水利水电工程为例,通过RNG_(κ-ε)紊流模型结合VOF方法的两相流数值模拟方法,分析斜墙式消力坎坎高、倾角、位置与消能效率之间的关系。研究结果表明,斜墙式消力坎坎高为直墙式消力坎高度的1~1.29倍之间,消力坎倾角为60°~90°左右时,斜墙式消力坎消力池中消能充分,消能效率高。研究成果可为工程设计提供依据。

多级消力坎加水垫塘综合消能的试验研究

文中针对某水库溢洪道除险加固工程,通过消能方案优化及模型试验研究,确定了多级消力坎消能优化方案,研究结果表明各工况下的水力特性都较原设计方案好,效果显著,为实际工程除险加固设计和施工提供了理论依据。

消力坎高度取值规律

在水工设计中经常涉及到消力坎高度的计算。当下泄水流发生远趋式水跃时应设置消力坎,以消除多余的水流动能。在设计消力坎高度时有些工程师们常常会采用下泄最大流量时计算所得的消力坎高度,然而此时计算出的结果并不一定是消力坎高度的最大值,因为有可能在小于设计过流能力时需要的消力坎更高。文章从分析工程设计中消力坎的设计高度与下泄流量和淹没状态之间的关系入手,得出消力坎高度与两者之间的规律。

铜街子溢流坝护坦消力坎设计

一、工程布置简述铜街子工程溢流坝布置在河床右深槽部位,选用5孔开敞式孔口,最大坝高79m,前沿长105m,坝体和护坦、消力坎均位于玄武岩上。坝基埋藏有倾向下游的缓倾角夹层C_5及断层F_3、F_6、F_9,构造交汇切割,构成危险的滑动面。为确保大坝安全,须采取加固措施保护坝后基岩,使产生有效的阻滑力。另外,由于筏闸出口要求流态平顺,使木筏顺利地通行,故溢流坝采用底流式消能。且为保护足够厚的尾岩作为阻滑体,护坦不能降得太低。经过比较护坦顶高程确定为420.00m.并于(坝)0+160.

闸后消力池二级消力坎设计参数优化研究

多孔水闸部分孔小开度开启的情况下,往往会造成下游流态较差,并对闸后的河渠造成明显的冲刷破坏。针对上述情况,以某灌区水闸为例,利用模型试验的方式,探讨分析二级消力坎参数对消力池消能效果的影响。根据试验成果,建议在消力池设计中将消力坎的间距设计为13.0 m,坎高设计为0.9 m。

基于Flow-3D的消力池内消力坎设置的必要性与高度优化研究

水利工程消能结构的优化设计对保证工程的安全稳定运行具有重要意义。以辽宁丹东凤城境内的赵家堡子水电站为例,利用数值模拟对消力池内消力坎设置的必要性与高度优化展开研究,结果显示设置4.5 m高的消力坎为最优方案。

某闸坝工程跌坎底流消力池体形优化试验研究

大单宽、低弗劳德数闸坝工程底流消能时易存在不稳定流态且消能率低等问题,结合某工程进行了跌坎底流消力池体型优化试验研究。结果表明,原方案采用小挑角跌坎消力池,闸门局开,上下游水位差较大,且下游水位较低运行时,消力池内因挑坎挑射水流与池内水流衔接易产生不稳定流态;将入池挑坎改为平角跌坎并在消力池内布置消力坎后,池内为稳定的淹没水跃,水面变化平缓,池内临底流速不超过10 m/s。优化后的平角跌坎消力池+池内消力坎方案,从根本上解决了原方案水流衔接引起的池内水流剧烈紊动、水面大幅波动、消能不足等问题。

低鼻坎消力戽在低水头工程中的应用

通过阐述低鼻坎消力戽消能方式的原理,结合工程设计实例,提出在低水头低佛努德数的水利工程中,采用低鼻坎消力戽代替常规消能方式消能具有明显的经济性、实用性.

大顶子山C_2标泄洪闸折线堰面及消力戽挑坎滑模施工技术

泄洪闸堰面大体积混凝土及消力戽挑坎混凝土浇筑,由于堰面坡度较缓,而消力戽挑坎坡度较陡,采用滑模施工能保证堰体及挑坎的平整度、弧度、美观性。从滑模设计和浇筑工艺两方面介绍滑模施工技术,为类似堰体及消力戽施工提供参考。

低水头泄洪冲沙闸消力池体型数值模拟研究

为研究低水头水闸的泄洪消能问题,选择合适的消力坎,本文基于VOF方法采用RNG k-ε双方程紊流模型,对池内设置不同高度直墙式消力坎的消力池水流进行了数值模拟,并结合水工模型试验对其流态、流速分布及消能效果进行了对比分析。结果表明:RNG k-ε紊流模型能较好地模拟出水流在消力池中发生的水跃状态,就本文中的直墙式消力坎而言,随着消力坎高度的增高,水流的紊动逐渐靠近上游,消力池平均出口流速随之降低,但其表层流速增大,对比分析找到了合适高度的消力坎,可以为此类工程设计及施工提供参考。

低Froude数新型消能尾坎数值模拟研究

低佛氏数水流在下挖式消力池的消能不充分,一般采用在消力池尾坎处增设消力坎形成综合式消力池,从而增加消力池内的消能率。针对新集水利枢纽工程综合式消力池的消力坎体型设计对消力池消能率的影响,基于Flow3D对不同形式的消力坎进行了数值计算,给出了Fr<2.0时的综合式消力池的体型设计形式,提出一种新型消能尾坎,这种齿形消力坎对增加消力池消能率具有重要作用。

金沟河红山水库溢洪道下游消能工优化试验研究

水利枢纽泄洪建筑物下游的高速水流冲击下游河床致使下游河床严重冲刷及岸坡淘刷,处理不当可能危及大坝安全。针对金沟河红山水库溢洪道下游的消能问题,通过水工模型试验对溢洪道进行不同工况下的消能效果分析,提出了采用“台阶+消力池+消力坎辅助消能工”的综合消能方案,较好地解决了红山水库溢洪道泄洪消能问题,为水库工程溢洪道下游消能防冲设计提供参考。

急流弯道中布设消力池的一个实例

在泄水工程布置时，急流弯道往往难以避免，而弯道中水流的流态是十分复杂的，其处理措施一般需要通过水工模型试验来论证。浍河水库溢洪道建于土基上，沿程有三个弯道、三个跌水，通过弯道超高法等四种方案的比较试验，采用三级消力池过渡，第三级消力池正好在急流弯道中，为调整水流在消力池末尾坎上设置延长至陡坡段的两个多曲线导流墩，强迫水流转弯、导向，这样处理使水流转弯以后，陡坡段及陡坡末端消力池内流态稳定。消能充分。急流弯道中所设消力池为不规则形，地宽４０ｍ，中线长３３ｍ，弯道转角４３°。曲率半径３６ｍ，多曲线导流墩共两个，高度为６ｍ，长１７ｍ，其布置的具体位置等均依试验而定。（朱宗蓉）

东山拦河闸加固改造工程消能研究

由于东山拦河闸下游消力池遭受破坏,且下游河道河床下切、水位降低,需对拦河闸下游消能工进行加固改造。通过水工模型试验,在东山拦河闸现状下游消力池加固改造的基础上,为了确保消力池下游海漫段的安全运行,在海漫段上设置消力墩和消力坎等辅助消能工。研究表明:消力池下游海漫段上设置了消力墩和多级消力坎之后,海漫段的泄流消能率最高可达约50%,确保了出池水流较平顺地与下游河道水流衔接。研究成果得到了工程建设的采用,可供类似工程设计和运行参考。