与X型宽尾墩联合的台阶溢洪道消能特性研究

通过数值模拟对与X型宽尾墩联合的台阶溢洪道水流水力特性进行了研究,并结合不同工况下的水流流态、流速分布等水力要素,对溢洪道水流消能特性进行了探究。结果表明:单宽流量较小时,消能率与传统台阶溢洪道一致,可达60%至70%。当单宽流量较大时,挑射水流占下泄水流主体,消能效果不明显,台阶中心线末端消能率不足25%,可能对台阶面造成破坏,宽度范围约为宽尾墩出口宽度的2/3。

宽尾墩在溢洪道挑射水流中的优化应用研究

溢洪道在应用挑流消能时,挑射水流在空中掺气扩散,导致其直接冲击下游冲坑附近两侧边坡,对工程长期运行的安全极为不利。在溢洪道挑坎两侧边墙加设宽尾墩,基于Flow-3D软件对水流流态、入水范围及流速进行数值模拟优化研究。结果表明,宽尾墩可使溢洪道挑流水舌向内侧横向收缩,有效地将水舌入水范围收窄,避免水流直接冲击两侧边坡,且入水流速基本保持不变,入水范围相对分散,可削弱对挑流冲坑的影响,有利于工程的长期稳定运行,可为其他类似工程的研究设计提供参考。

里底水电站泄洪消能建筑物设计

里底水电工程为河床式水电站,洪水流量大、泄洪建筑物单宽流量大、泄洪功率大,但消能率较低。泄洪建筑物下游河床为覆盖层,抗冲刷能力较弱。为避免下游冲涮带来的不利后果,通过枢纽布置、消能方式及消能工选择和优化等一系列研究,进而提高溢洪道、底孔消能建筑物消能率;同时,加强下游防护等方式解决。

台阶式溢洪道及其在索风营水电站的试验研究

介绍了台阶式溢洪道的由来及发展运用过程,分析了台阶式溢洪道的消能机理及其消能效果,并结合索风营水电站的设计和水工模型试验结果,论述了台阶式溢洪道随着碾压混凝土坝的推广运用,宽尾墩已成为台阶式溢洪道的一种重要的消能形式,为今后类似工程的消能布置设计提供了新的思路。

沙沱水电站泄洪消能建筑物设计

乌江沙沱水电站的泄洪流量已超过3万m3/s,总泄洪能量最高达13 100 MW、单宽能量最高达125 MW,其泄洪消能建筑物具有流量大、尾水深、低佛氏数和堰上水头高、单宽流量大等特点,是保障枢纽工程安全运行的关键性建筑物。为此,对沙沱水电站泄水建筑物的泄洪、消能布置进行了精心的研究,并通过水工模型试验作了验证,从而较好地解决了该电站泄洪消能建筑物的设计问题。

巴江口水电站宽尾墩戽式消力池联合消能的试验研究

介绍巴江口水电站溢流坝采用宽尾墩戽式消力池联合消能的试验研究成果，试验表明：该联合消能型式能较好解决巴江口水电站的大单宽流量、低佛氏数的泄洪消能问题，减轻下游河床、岸坡的冲刷，确保船闸下游安全通航。

低佛氏数宽尾墩水跃消能问题试验研究

在低坝或低佛氏数水跃消能中,宽尾墩的应用使水流结构发生了巨大变化。黄河大峡水电站溢洪道宽尾墩消能方案研究中,这一情况非常明显。这一特有的水流形态可称之谓宽尾墩水跃。本文首先对宽尾墩水跃的机理进行了定性描述,并且对宽尾墩水跃中几个关键问题进行了论述:通过波浪要素的量测,分析了宽尾墩对水跃的跃后波浪的抑制作用;通过流速和紊动强度的量测,计算,分析了宽尾墩水跃后紊动强度分布与消能效率;借助压力传感器和一套分析处理系统,揭示了宽尾墩水跃消力沲底板脉动荷载的变化规律。实验证明:与高坝宽尾墩消能相比,宽尾墩在低坝消能中同样十分有效。在低坝上采用墩——池结合的消能型式。可以有力地抑制下游波浪,稳定消能水体,调整流速分布,减小下游紊动强度增加低佛氏数水跃消能的消能率,减轻建筑物下游的冲刷。当然,在具体应用这一消能型式时,还要考虑工程涉及到的其他问题。

宽尾墩、分流墩混合底流消能技术的应用

底流消能是1种常用的水力消能技术。里底水电站泄洪底孔采用了底流消能技术,受到下游地形条件的限制,底孔消力池的布置困难,通过宽尾墩、分流墩技术的引入,有效地减小了消力池的长度,克服了消力池布置的问题,经过2a的泄洪检验,运行情况良好。受下游河岸凸起的影响,经消力池下泄的水流被导向河道中央的同时出现一定回旋,回旋水流携带泥沙进入厂房尾水渠导致淤积,在类似工程的设计中,可通过加长消力池于厂房尾水间的隔墙长度、对下游岸坡进行削坡等措施改善回流。

里底电站泄洪底孔宽尾墩体型控制技术研究

宽尾墩消能结构消能效果明显,近年来各水电工程逐步开始采用,并展开进一步研究和结构创新,里底水电站泄洪底孔设计体型复杂,体型控制要求高,且属于高速过流区,使用多种形式模板及新工艺按照设计分层分块、分段浇筑,有效控制了混凝土体型,提升了混凝土外观质量,取得了较好的成果。