某水库泄洪洞进口消涡梁消涡效果试验研究

1前言 在水工隧洞进口和抽水蓄能电站进水口、水电站引水管道等入流进口,时常出现吸气漏斗漩涡.本文就某一工程泄洪洞进口漩涡的危害性、产生机理、消除办法及模型相似性展开讨论,提供了工程切实可行的防涡方法,并实测了最终选用的消涡梁设计方案的梁顶、底压力分布,供消涡梁设计参考.

消涡梁在抽水蓄能电站进水口中的应用

抽水蓄能电站进水口的吸气漩涡对水利水电工程有很大的危害,例如:使得泄流能力减小、水力机械效率降低,产生振动和噪音。进水口漩涡可以通过改善进水口水流边界条件,修建专门的建筑物如消涡梁等方式予与消除。文中结合某抽水蓄能电站的水力学试验,探讨了三种消涡梁的消涡效果。对单层消涡梁,提出了消涡梁布置与旋涡强度之间的关系。可供类似工程参考和借鉴。

泄洪洞进口可升降格栅式消涡梁设计

泄洪洞进口消涡梁多采用钢筋混凝土结构，本文介绍了在梅山水库除险加固工程设计中采用的一种新型消涡梁—可升降格栅式消涡梁，其结构采用玻璃钢轻型材料，在浮力作用下可悬浮于水面，并随水面升降。根据水工模型试验成果拟定格栅尺寸，当泄洪洞泄洪时，这种格栅式消涡梁可有效消除泄洪洞进口的吸气漏斗漩涡。

消涡梁对立轴旋涡三维水流结构的影响研究

进水口前立轴漩涡会对水工建筑物产生不同程度的危害,需采取工程措施消除漩涡。采用三维数值模拟,基于RNGκ-ε紊流模型和VOF模型,成功模拟出稳定的立轴漩涡,并研究了不同尺寸的消涡梁对吸气漩涡水流结构的影响。模拟结果表明:消涡梁的设置改变了漩涡发生区域的切向速度、径向速度和轴向速度,减小表层水体的涡量,阻断底部螺旋流的向上发展,可以有效消除漩涡并改善进水口前水流流态;消涡梁上方各向流速随消涡梁增大而减小,在底部出水孔处各向流速没有显著变化,消涡梁下方切向流速呈现随消涡梁增大而增大的趋势。为保证消涡效果,并避免局部切向流速过大,建议消涡梁尺寸取漩涡直径的2倍。

除险加固工程泄洪洞进口消涡梁消涡效果研究

水工建筑物进水口前通常会形成贯通吸气漏斗漩涡,影响甚至破坏水工建筑物的正常运行,通常会选择结构简单、运行方便的消涡措施。以山西省芮城县里庄小流域坝系西尧骨干坝除险加固工程为例,在淹没深度及洞径量化计算的基础上分析工程泄洪洞进口漩涡产生原因,并进行消涡梁方案的试验及消涡效果分析。结果表明,所采用的设置于100 m高程处的消涡梁消涡方式消涡效果良好,且具有较强的经济性与适用性。

高水头下泄洪洞进口消涡梁施工方案设计

梅山水库新泄洪洞进口消涡格栅已损坏,本次新建消涡梁设施,工程作业水头高、水下工程量大、工期紧。为确定最佳施工方案,从对主体工程影响、施工安全、难度和治理等方面对浮式平台作业方案,水下嵌固、桩顶平台作业方案,满膛钢管架方案3种施工方案进比较。结果表明浮式平台作业方案为最佳施工方案,且能满足实际设计规划要求。

某调蓄水库工程泄洪底孔消涡试验研究

为评价某调蓄水库工程水工建筑物规划设计的合理性,从改善进口流态消除进气漩涡的角度出发,采用水工模型试验方法,分析了工程底孔进水口漩涡形成的原因,进而提出了布设消涡梁和加高上游挡墙高程两种消涡措施,并通过模型试验比较验证,从结构简单、便于管理、经济实用方面考虑,推荐加高上游挡墙高程到临界淹没水位620 m为底孔消涡措施。

河口村水库导流洞水工模型试验及分析

为验证河口村水库导流洞布置方案的合理性和优化的可能性,根据重力相似准则,采用比尺1∶40的单体正态模型系统研究了导流洞泄流能力、水流流态及明满流界限、压力分布、进出口体型、消能防冲等,尝试采用不同进口形式来消除进口漩涡,并提出有利于消能防冲的出口形式。对比试验结果表明,在进水口前布置V型消涡梁可很好地消除进口漩涡,同时在导流洞出口布设钢筋笼防护,可有效抑制冲坑的进一步发展。

船闸上游进水口布置试验研究

澜沧江在中国西双版纳接纳南腊河后出境,出境后称湄公河,是东南亚一条重要的国际通航河流。某水电站船闸位于该河流通航河段上,采用单线单级船闸布置,其最大工作水头约为32.5m,进水口布置于上游引航道导墙内,由于其工作水头接近世界已建船闸的最高水平,上游引航道进水口水流条件的好坏关系到船闸的安全稳定运行。同时为减小泥沙淤积对进水口的影响,在满足输水要求的前提下提高进水口底高程。本文以该船闸进水口为对象,结合泥沙淤积模型及不同进水口高程水流条件的试验结果,对进水口高程提高后出现的不良水流条件提出解决措施,满足船闸输水要求及进水口水流条件要求,保证其能正常安全运行,满足规范要求,为其他类似水头船闸上游进水口布置及进水口不良水流条件解决方案提供借鉴。