竖井式溢洪道进水口水力特性数值模拟研究

竖井式溢洪道进水口受离心力和惯性力等因素影响,水流射流入井后形成紊流或漩涡等不良水力现象。为探索竖井内复杂流态水力特性,以北郊湖水库库内竖井式溢洪道为研究对象,采用三维紊流模型对直径8m和6m两种进水口方案的流态、流速和压力进行数值模拟分析。研究结果表明:竖井圆形结构其内部水力特性呈对称状态,堰顶和竖井内水汽掺混明显,溢流堰与竖井段连接部位存在负压,推荐采用8m进水口方案开展小比尺水工模型试验,以解决空蚀破坏和效能不佳等问题。

超临界流旋涡竖井式溢洪道设计研究

结合沙牌等工程对旋涡式竖井溢洪道的水力学特性进行了试验研究。提出超临界流的涡室优化体型，给出确定涡室和竖井等尺寸的经验公式，并通过流体力学理论方法加以论证。

吉音水利枢纽工程竖井式溢洪道试验研究

吉音水利枢纽表孔溢洪洞由导流洞改建,采用竖井水平涡旋流消能形式,是一种新型消能形式,其结构形式及消能效果直接关系到泄洪洞的安全运行。文章通过在溢流堰末端采用跌坎加挑坎的形式来改善竖井段水流流态,得到了很好的掺气效果,同时,提高了消能率。

大石门水电站竖井式溢洪道水力特性试验研究

大石门水电站位于内蒙古自治区西拉沐伦河克什克腾旗境内,是一座兼顾工业取水、水力发电与防洪任务的综合型水利水电工程。电站最大坝高63.78m,总库容为1.85×108m3,总装机容量6 000kW。左岸竖井式溢洪道是枢纽唯一的泄水建筑物,最大下泄流量148m3/s。该溢洪道由导流洞改建而成,由喇叭型进水口、竖井、通气管道、消力井、明流隧洞段、以及出口消能防冲设施等组成。本文通过1:20.83的整体水工模型试验,对大石门水电站竖井溢洪道的水力特性进行了全面的试验研究。

竖井式溢洪道进水口体形优化设计与研究

进水口体形设计是竖井式溢洪道设计关键问题之一。通过物理模型试验与数值模拟相结合的方法,对海南琼中抽水蓄能电站的竖井式溢洪道进水口进行优化设计,最终确定了在环形溢流堰堰顶增设6道不等高导流墩的布置形式。溢洪道进水口优化设计后,有效改善了堰顶流态,减小了进口库水位波动,增大泄流能力。

大石门水电站脱壁流竖井式溢洪道设计及应用

为解决大石门水电站峡谷河道工程布置困难问题,采用了竖井式溢洪道泄洪,并在竖井底部设消力井进行一级消能,以简化洞外消能工。工程布置采用加大溢洪道竖井直径,并以突然扩大断面的形式与进水喇叭口末端连接,利用通气管向突扩断面大量补气,使水体与井壁之间形成气幕,水流以脱离井壁的方式下泄,增加掺气,减轻空蚀破坏;将下游泄洪洞的城门洞形断面向上游旋转90°,形成断面形式为城门洞形消力井,这种断面形式不同于传统的圆形消力井,不仅简化了施工,而且有利于水流扩散,有效提高了消能效率。经模型试验验证,这种脱壁流竖井式溢洪道形体设计及参数符合设计要求,用于工程后,较好地解决了峡谷河道施工导流和总体布置的干扰问题。

大石门水电站总体设计及竖井式溢洪道的应用

本文介绍了大石门水电站利用当地丰富的块石材料,修建了适合严寒地区施工的沥青混凝土心墙堆石坝。在峡谷河道中把施工导流洞改造为泄洪洞,解决了峡谷河道施工导流和总体布置困难的问题。在大型水库中采用竖井式溢洪道泄洪,利用有利的地形条件布置环形自由溢流堰,并在竖井下部设消力井进行消能,以减小洞外消能工的规模。

排洪工程中竖井式溢洪道的水力特性

南平市区高水高排排洪隧洞工程由竖井式溢洪道和排洪隧洞等组成,是解决南平市区延福涝区汛期内涝问题的重要工程措施。该文根据高水高排竖井式溢流道的排洪特点,通过水工模型试验,重点研究竖井弯管段附近的高跌水消能防冲和抗气蚀破坏,并且提出改善措施,以完善竖井和排洪隧洞消能设计。

旋流式竖井溢洪道竖井的水流特性研究

本文在对旋流式竖井溢洪道的实验研究基础上着重分析了该消能工的消能机理,讨论了水流旋流数和水流的涡粘滞系数与消能率的关系,并建议了简易可行的数值计算方法。在研究中也发现了竖井边壁上的剪应力过大这一在具体应用中需要注意的问题。

导流洞改为旋涡式竖井溢洪道综合研究

结合我国一些水电站工程，对导流洞改建为旋涡式竖井溢洪道进行了综合研究。首次采用了压力短进水口出流为急流的引水道分别同涡井和涡室两种旋涡结构的连接型式，通过水工模型试验优选涡井（室）体型，并系统地研究其设计方法和水力学特性，为今后旋涡式竖并溢洪道设计提供了依据。

适合高坝的坝身旋流式竖井溢洪道设计

针对我国西部地区水电工程开发面临的坝高、流量大、河谷窄等问题,提出了新型的旋流式竖井溢洪道泄洪消能,并通过实验验证,为其结构设计提供了依据.

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明，竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量高流速运行条件时，泄水建筑物会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井溢洪道是解决上述难点的有效技术措施。因此，选用涡流式竖井溢洪道不失为改建导流洞为泄洪洞或修建泄洪洞的较佳选择．

坝内单进口旋流式竖井加洞塞组合消能试验研究

针对水电工程开发面临的坝高、流量大、河谷窄的问题,提出了新型的坝内旋流式竖井泄洪消能;其结构简单、泄流稳定、工程投资低、可减轻下游河床冲刷、改善坝区环境。通过多方案试验研究,寻求适合高拱坝的大泄量、高消能率的结构型式。

桃源水库工程溢洪道型式比选

文章分析桃源水库地形地质条件,通过对开敞式和竖井式这两种型式的溢洪道从地形地质条件、工程布置、施工条件,环境影响和投资等方面进行综合比较,最终选取竖井式溢洪道作为推荐方案。

大石门水电站消力井井深的优化试验研究

大石门水电站左岸竖井式溢洪道是枢纽唯一的泄水建筑物,最大下泄流量148 m3/s。文中通过1:20.83的整体水工模型试验,对大石门水电站竖井溢洪道的水力特性以及下游消能防冲等进行了全面的试验研究,重点研究了竖井式溢洪道消力井体型的优化布置。