Improved design of guide wall of bank spillway at Yutang Hydropower Station

Ensuring that water flows smoothly into spillways is the main challenge in spillway design. In order to help avoid the formation of vortices and separation of flow along the guide wall in front of the gates during overflow through the spillway, an experiment with a physical model of the Yutang Dam. bank spillway was carried out, The profile of the guide wall was redesigned to eliminate the formation of vortices and separation of flow. This involves opening up holes in the middle part of the guide wall. The test results show that the design is effective in improving the flow conditions of the inlet, and in ensuring the desired values of water head along the guide wall and discharge capacities of the spillway,

缅甸道耶坎Ⅱ级水电站溢洪道设计

缅甸道耶坎Ⅱ级水电站溢洪道控制段部分建基面基础和大部分引水渠、泄槽、挑坎和消能区均位于强风化岩体区,局部位于全风化岩体区,坝址区基本地震烈度为8度。为解决此高地震区全强风化岩石基础上建设溢洪道的技术难题,通过对布置方案进行优选,合理利用坝址部位周边垭口地形条件,以避开基础不利地质因素影响,并通过三维有限元数值计算分析论证了溢洪道体型设计方案的合理性。工程运行表明,该工程溢洪道的设计科学合理。研究成果可为高地震区全强风化岩体上建设溢洪道提供经验。

寒山水库岸边式溢洪道进水渠导墙体型优化试验研究

进水渠作为溢洪道的重要组成部分,其内部水流流态对溢洪道泄流能力有重大影响。基于实际工程岸边式溢洪道模型,研究直线形、圆弧形、椭圆弧形导墙对进水渠内水流流态及闸室泄流能力影响,并通过改变导墙长短,分析导墙长度对其影响结果。试验结果表明:当岸边式进水渠临坝一侧未设置导墙时,靠近大坝闸孔内由于横流影响,出现剧烈旋滚现象,过流能力大大减小;在临坝一侧增设导墙后,由于横流消失,进闸水流流态有了较大改善,闸室泄流能力有不同程度提高,导墙长度越长对水流流态调整作用越明显;其中增设长短轴黄金分割比椭圆曲线导墙方案对进水渠水流流态的调整及溢洪道泄流能力提高最为明显。

岸边式溢洪道引渠导墙形态设计研究

结合工程实际和以往的经验,为解决老渡口水电站岸边式溢洪道引渠过流问题,通过一系列试验对常规的椭圆弧翼墙进行了优化设计。针对进口地形地质条件改变之后带来的新问题,依照因地制宜,因势利导的原则,采取扭曲型贴坡导墙,很好地消除了进口地形因洪水淘刷带来不利的影响。模型试验以及原型观测均表明这种导墙形式流态良好,对类似工程有一定的参考价值。

溪洛渡泄洪洞掺气减蚀设施及体型优化的试验研究

结合溪洛渡水电站3号泄洪洞,在大比尺水工模型试验的基础上,对目前高水头明流泄洪洞掺气减蚀设施和体型的典型设计方案进行修正和优化研究。试验表明:通过采用掺气跌坎和挑坎相结合的组合形式、在反弧段前增设一道掺气坎、缩短渥奇曲线段的长度和减小反弧段的圆心角等措施,可明显改善掺气效果,增大反弧段前掺气坎的掺气能力,从而有效减小和消除反弧段末端掺气盲区。该研究对于高水头、大流量明流泄洪洞掺气设施和体型的合理设计具有十分重要的价值。

闸堤枢纽与闸桥枢纽水力特性的试验研究

在平原河道，当排涝水位和分洪水位、排涝流量和分洪流量相差悬殊，又有蓄水灌溉要求，而河道本身宽阔时，采用主河道布置节制闸、两侧滩地布置溢洪道的枢纽布置形式比全河宽采用节制闸的单一布置形式经济。结合工程，对这两种枢纽布置对应的上下游流速分布、泄流能力等进了对比试验。对平原水闸过闸落差的确定、对闸桥枢纽各泄流部分对应的行近流速取值以及消力池尾槛高度对淹没堰流流量计算影响等问题进行了试验研究。

国内外泄洪消能建筑物设计综述

通过收集国内外泄洪消能建筑物设计及运行资料,总结了泄洪规模分配、泄洪设施选择、工作闸门最大运行水头、生态流量及水库安全放空设施选择、消能防冲设计、泄洪消能建筑物破坏修复等方面经验,可以为设计工作者提供一定借鉴作用。

侧向挑入消力池的岸边溢洪道水力特性研究

针对岸边溢洪道从侧面挑入与其平行布置的已有消力池来消能的布置形式,采用数值模拟方法研究了高程和流量对挑坎(а=45°)及消力池水力特性的影响。结果表明,随着泄流量逐渐增大,挑坎内最大水深、最大压力及消力池最大压力均逐渐增大,挑流水舌入水长度与纵向入水长度均逐渐增大;随着挑坎与消力池高差的减小,挑坎最大水深和最大压力均逐渐增大,而消力池最大压力变化较小。拟合得挑坎最大水深和最大压力的定量计算公式,从而为该型岸边挑坎的工程设计提供了参考。

岸边表孔溢洪道(洞)台阶消能技术在新疆几个水电(利)工程中的应用

详细介绍了台阶式消能这一新型消能工的消能原理,新疆两个水利工程和两个水电站工程岸边表孔溢洪道(洞)采用台阶消能技术的设计和水工模型试验成果,可供相似工程参考。

倾斜底板角度对侧向挑入消力池的岸边溢洪道的影响

针对岸边溢洪道从侧面挑入与之平行布置的已有消力池来消能的布置形式,采用数值模拟方法研究了不同倾斜底板角度及挑坎与消力池间高差的溢洪道水力特性及消力池内的水流流态等。结果表明,随着挑坎底板倾角的逐渐增大,水舌左支流量逐渐减小,右支流量逐渐增大,挑坎所受最大压强与挑坎内最大水深均逐渐减小;消力池底板最大压强逐渐增大,但最大冲击点位置逐渐向消力池右侧及上游区域移动,即消力池左侧边墙与尾坎逐渐不受冲。

无中隔墩卧底式窄缝差动挑坎的设计研究

针对目前在多孔河岸式溢洪道上采用窄缝挑坎消能工,都是沿闸墩用长墩隔开,至出口段将墩体升高加厚、急剧收缩成窄缝的结构形式。全程隔墩混凝土用量大,加上强大侧向水压力荷载等影响到工程投资、结构安全与泄洪运行管理问题。该设计提出省去泄槽中部的长隔墩,只在溢洪道出口连续挑坎下部加入"卧底式窄缝",借以实现继续应用收缩式消能工。经模型试验表明:通过"分段连续坎"与"窄缝"的差动作用,出射水舌抛射呈十、廿、卅字形,加大入水面积和碰撞机率,消能效果良好,并方便人为控制水舌落点。在水电工程中有扩大应用潜力。

溪洛渡水电站左岸泄洪洞出口一期明挖施工技术

介绍了复杂边界条件下的高边坡大面梯段爆破施工技术。该项施工技术在溪洛渡水电站工程中通过近两年时间的反复运用和实践已相当成熟,能有效的提高工程施工质量、安全及进度,可供同类工程参考。

柘田水库溢洪道底流消能试验

在水工模型试验基础上，提出了在河岸式溢洪道弯道陡槽、底流消能设计中，处理泄流冲击波的方法，且效果良好。

高水头岸边式溢洪道泄槽段水力特性研究

为了保证高水头溢洪道上泄槽段的水流平顺进入下泄槽段以及下泄槽段减免空蚀破坏,同时提高渥奇曲线段底部的水流空化数和避免负压;在变坡处采用了渥奇曲线和下切直线段相结合,其后接掺气坎的形式。针对下泄槽陡坡段容易出现水翅现象,提出了在两侧墙增设一段与泄槽底板成一定夹角的消翅悬梁,从而有效地抑制了水翅的发展,稳定了泄槽流态,且悬梁发生空蚀破坏的可能较小。该体形布置形式对类似工程有一定的参考价值。

宽尾墩在巴底水电站中的应用与研究

巴底水电站首次在岸边溢洪道中设置“X”形宽尾墩，通过模型试验验证此方案既能充分消能，减小泄洪雾化，又能缩短消力池长度，减小工程量；且下游水面平稳，冲刷轻微；同时减轻了对生态环境和枢纽区边坡的破坏和影响。巴底水电站岸边溢洪道中的宽尾墩布置在中间隔墩末端，且流速达20～22m／s左右，突破了原本只能在堰顶墩末布置且流速在15m／s左右的限制，为相关工程提供了新的研究方向。

岸边泄洪洞最大泄量的估算方法

大型水电站泄洪洞单洞泄洪规模是关乎枢纽布置、泄洪安全、以及工程投资的重要技术指标,以往未见量化研究报导。本文从计算泄洪洞挑流水舌挑距与下游河道冲刷深度出发,建立了泄洪洞泄量与下游河道宽度、泄洪洞布置轴线与下游河道夹角、基岩抗冲能力以及泄洪洞运行方式等指标之间的量化关系,对白鹤滩、小湾、溪洛渡、锦屏一级泄洪洞分别进行了定量估算研究,所得结果与工程实际以及相应的设计方案基本一致,表明该估算方法具有较高的可靠性,可用以估算待建工程泄洪洞最大泄量或对已建工程泄洪洞泄洪规模的合理性进行评价。

观音岩水电站泄水建筑物水力学关键技术问题

结合观音岩水电站泄水建筑物的关键水力学问题,阐述了双泄中孔掺气减蚀试验、明渠溢流坝消力池体形优化试验、岸边溢洪道取消中隔墙试验的研究成果。研究结果表明:双泄中孔泄槽底板掺气减蚀效果总体较好;明渠溢流坝新型跌坎渐扩式消力池消能充分,临底水力学参数较小,应加强底板关键区域的结构稳定设计;岸边溢洪道取消中隔墙后基本不影响下游河道的消能防冲效果,但是减弱了工程运行的灵活性,运行宜同时参照工程调度试验成果。

鲁布革水电站溢洪道水力学原型观测

１９８１年鲁布革水电站左岸溢洪道，运行时的水力学原型观测成果涉及到脉动压力、建筑物振动、通气孔进气量、掺气、空化空蚀、下游雾化等内容，可供设计、运行、科研人员参考。

中美标准在实用堰水力学计算上的异同

溢洪道是一种常见的泄水建筑物,在国内外水电工程中的应用极为广泛。为更好地指导涉外水电项目中溢洪道的水力学设计,对比了美国垦务局《小坝设计》和中国《溢洪道设计规范》(DL/T 5166—2002)关于水力学计算的规定,分析两者在计算公式、计算参数选取等方面存在的差异,并以科特迪瓦苏布雷水电站和老挝色拉龙一级水电站溢洪道为例,分别对比了低堰、高堰的泄流能力理论计算值同水工模型试验结果之间的关系。研究表明:在低堰情况下,《小坝设计》的泄流能力理论值更接近水工模型试验结果;在高堰情况下,当泄流量相对较小时《小坝设计》的理论值更接近水工模型试验结果,当泄流量相对较大时《溢洪道设计规范》的理论值更接近水工模型试验结果。

溪洛渡水电站右岸泄洪洞预应力锚杆施工

预应力锚杆施工技术要求高,工序衔接要求紧密,施工过程中对工作面的要求也比较高,溪洛渡水电站右岸泄洪洞中闸室工作面狭小,施工难度较大。为了保证施工质量,确保工程进度,施工前进行了生产性试验,比选了合理的施工方法,确定适当的施工参数。在施工过程中,对机械平台、各种设备、材料和相关的参数等做了一些调整,进一步优化了预应力锚杆的施工。