高低挑坎竖向差动消能水力过渡过程初探

针对高低挑坎对冲消能工上下水舌正碰后合股水流平抛的水力过渡过程,推导出该过程发生的控制方程组。上下水舌正碰可以达到最佳的消能效果,合股水流平抛加大挑距,减小水流在下游的入射角进而减轻对河床的冲刷。

金佛山水利工程溢洪道差动式挑坎体型研究和水力特性分析

泄水建筑物的下泄水流动能较大,常采用挑流消能方式,其中差动式挑坎是一种消能型式。金佛山水利工程溢洪道挑坎段长32.28 m,通过理论计算和水力模型试验相互印证的方法进行研究比选,研究结果表明,采用合理的高、低坎底板宽度和适宜的挑流角度,可决定挑流水流形态、挑流挑距和冲深,差动式挑坎较传统挑坎挑流消能效果更佳。

柳河彰武段高岸坎险工治理模式及护坡护脚型式浅析

柳河彰武县段地处丘陵地区,两岸多有连续土丘,受柳河行洪冲刷兑岸影响,临河土丘岸坎林立,随时有崩坍岸可能,险情比较突出,在控导柳河河势发展的同时,对现状陡峭的岸坡进行治理,消除岸坎上群众通行坠落的风险迫在眉睫。通过对柳河彰武岸坎现状及存在问题进行分析,结合高坎段险工实际特点,重点对高岸坎险工治理模式和护坡、护脚型式进行分析研究,最终确定了合理的治理方式,完成柳河彰武县段重点弯道险工的治理和防护工作,解决柳河对两岸村庄和耕地威胁和河段岸坎崩塌后退过快的问题,进一步推进柳河治理的进程,为柳河全面治理打下坚实的基础。

向家坝水电站泄洪消能方案构思与初步研究

受环境和通航条件的影响,向家坝水电站只宜采用底流消能形式,但这种高水头、大流量的底流消能工中外罕见。经大量试验研究提出的高低坎方案,其水力学指标在可接受的范围内,基本可解决向家坝水电站的泄洪消能问题。

向家坝水电站泄洪消能关键技术研究与实践

向家坝水电站泄洪消能具有"高水头、大单宽流量、泄洪频繁、多泥沙"的特点,其泄洪消能方式受雾化、通航、排沙以及地质条件等方面的制约;通过采用高低坎泄洪消能方案,攻克了向家坝水电站泄洪消能技术难点;达到了雾化影响小、消能效率高、消力池临底流速小、下游水流平顺、泄洪运行方式灵活、悬移质能安全过坝的效果。模型试验、数值分析和原型监测成果表明,立轴漩涡临底强度较低,原型监测尚未观测到立轴漩涡;磨蚀、水流空化、闸门流激振动等方面的水力特性都在允许的范围内;经受了三个汛期的泄洪考验。下游县城紧邻水电站,且局部城区位于古河道的不利地质条件,部分泄洪工况时出现了下游县城局部区域房屋门窗振动现象。通过溪洛渡、向家坝两库联合调度和优化闸门运行方式,振动强度得到显著减小,使门窗振动问题得到有效控制,各项振动量值均在国家规定的人身舒适性评价标准的容许限值之内。

蔺河口水库坝顶表孔泄洪消能布置试验研究

蔺河口水库大坝为碾压混凝土双曲拱坝 ,最大坝高 10 0 m,主要由设在坝顶中央的 5个表孔溢洪道泄洪。通过 1∶ 80的水工整体模型对其泄洪消能布置进行了比较深入的试验研究 ,利用一种独特的布置方式和一种能使水流产生三维扩散的新型消能工实现了高低坎水流碰撞消能、横向扩散碰撞消能 ,以及最大限度地增加落水面积 ;充分利用下游河道水体消能 ;从而较好地解决了消能冲刷问题 ,使冲刷深度由原来的 4 0 m左右减至 15 m以下。该试验提出的布置方式和消能工可供类似工程参考。

峡口拱坝消能方式的选择和计算

通过试验研究,将峡口表孔布置为大差动高低坎泄水方式,两侧边表孔采取高挑坎,中表孔采取低挑坎.在拱坝的向心作用下,边表孔的水舌与中表孔的水舌在空中相互交汇碰撞,可提高整体消能效果,明显减轻坝下冲刷.理论分析表明,上下水舌的交汇角越大,碰撞率消能率越高.改变中、边表孔的挑坎高程差和各自的挑角,可增大上下挑射水舌碰撞角度,提高空中消能率.峡口水电站的交汇角为37°,计算空中消能率为9%.

狭窄河道垂直交角泄洪洞水舌落点控制试验研究

曼转河水库泄洪洞下泄流量较大、水流落差大、出口位置处河道狭窄,且原设计中泄洪洞轴线与河道交角近乎垂直、挑距大、水舌落点处水垫层厚度小,冲刷山体严重。针对此工程特点,水工模型试验中分别采用高低坎加大消能、缩短无压段长度、控制闸门开度3种措施控制挑射水流落点,使其归入主河道,减轻了对对岸山体的冲刷,控制水舌落点效果较明显。

高拱坝泄洪消能技术进展综述

高拱坝工程的共同特点是高水头,大流量,下泄功率大,河谷狭窄,泄洪消能问题十分突出。近几年来,高拱坝技术发展较快,国内外在高拱坝泄洪消能方面,经过科学试验和工程的实践,创造了一些新型泄洪方式和消能工,取得了一定的成效。

惠来县镇北水库溢洪道水工模型试验研究

针对镇北水库溢洪道下游地形特殊性以及由此带来的下游消能问题,通过多方案的试验研究,提出适合工程实际的"斜向高低挑流鼻坎"的消能方案,较好地解决了溢洪道下游的消能防冲问题。

汕头市大龙溪一级水库溢洪道除险加固工程水工模型试验研究

针对大龙溪一级水库溢洪道下游地形特殊以及由此带来的下游消能问题,通过多方案的比较试验研究,提出适合工程实际的“斜向高低挑流鼻坎”的消能方案。该方案较好地适应了消能区的特殊地形,较好地解决了溢洪道下游的消能防冲问题,试验研究成果可供同类型工程设计和运行参考。

多股多层淹没射流消能水流流态及漩涡特性研究

利用多股多层淹没射流消能时消力池内流态非常复杂,有漩涡产生,可能威胁消力池安全进而危及枢纽工程。引入高速摄像系统,采用大比尺物理模型对消力池水流流态及漩涡特性进行了研究。结果表明:高低坎消力池底部产生较大尺度的回流旋滚,回流旋滚与消力池水体发生强剪切作用并在跌坎与池首的角隅处生成横轴漩涡和立轴漩涡,部分横轴漩涡横向发展会转变为近边墙立轴漩涡;水跃旋滚与消力池水体发生强剪切作用在跌坎与池首的角隅处生成立轴漩涡和纵轴漩涡;横轴漩涡、立轴漩涡和纵轴漩涡是间歇性、随机和游移的。

新型泄洪消能技术在向家坝水电站中的应用

介绍了向家坝水电站新型泄洪消能技术,该技术利用高低跌坎式消力池双层多孔口三元淹没射流消刹下泄高速水流的巨大能量,让高速主流脱离消力池底板。相对于常规底流消能,消力池临底流速和底板脉动压强大幅降低,提高了工程枢纽运行安全性;消能率显著提高,流态稳定,有利于下游航运和江岸安全;有效控制了泄洪雾化对环境的影响。

双层多股水平射流新型消能工安全运行方式研究

依托向家坝水电站,通过1∶100水工整体模型试验,对双层多股水平射流新型消能工不同闸门开启方式下的水力特性和闸门调度方式进行研究,并结合减小振动要求,对闸门运行方式进行优化研究。成果显示,双层多股水平射流消能工,闸门开启方式多样,平面流态复杂,单层单独运行多数开启方式消力池均存在流态不稳定的水位区间,对闸门调度要求高。闸门对称均匀开启,优先启用表孔泄流,小流量、多孔口、中孔与表孔联合泄流,中孔和表孔均衡泄流以及双池均衡泄流,不仅可确保泄洪安全,还可控制泄洪引发的场地振动。