乌牛新闸消力池设计及水工模型试验

乌牛新闸下游紧接江道,下游引河短、河床高程低、土质差,设计采用水闸设计规范推荐公式计算出挖深式一级消力池的深度和长度。为优化设计,采用水工模型试验的方法对计算的消力池进行了试验,发现一级消力池的实际消能效果较差,优化后推荐两级消力池,其消能效果和出池流速分布得到了明显改善。对整个优化过程作了详细介绍,可供同类工程参考。     

梯形断面消力池扩散型消能计算

针对目前NB/T 35023—2014《水闸设计规范》只涉及矩形断面消力池,未涉及梯形断面消力池消能计算的问题,基于水力学基本理论和数值分析理论对梯形断面消力池消能计算进行研究,推导了梯形断面收缩水深的解析计算式以及梯形断面消力池扩散型消能跃后共轭水深基本方程,并利用高次方程求解理论分别给出棱柱体梯形断面跃后共轭水深的解析计算式和扩散型消能跃后共轭水深的简易迭代求解公式,并根据消能计算方程,给出梯形断面消力池扩散型消力池池深、池长的计算式。工程实例计算结果表明,所提出计算式精度可靠。     

砂性土地基水闸防冲结构改进设计

<正>一、水闸消能防冲设计情况消能防冲设施关乎水闸的安全,也是水闸设计的重点。平原地区的水闸一般水头不高,多采用底流消能的方式。挖深式消力池采用钢筋混凝土结构,其后海漫分浆砌石和干砌段,干砌石为斜坡式,纵向坡比不陡于1∶10,海漫末端设抛石防冲槽,其开挖边坡不陡于1∶2,末端以缓坡与下游河道相连。对海漫、防冲槽及其下游连接段两     

平原出海闸消力池设计深度的分析与研究

平原出海闸消能工一般采用挖深式消力池,而消力池设计主要内容是消力池深度的确定。结合工程设计中存在的问题和现象,通过对现行规范消能计算公式合理变换和改进,分析论证了消力池深度计算中如何确定跃前水深、跃后水深、下游水深以及出池落差等参数,并以上海市东平河出海闸为例,阐明了消力池深度计算的工况组合、计算步骤和最终成果选用,供设计者参考。     

旃岭水闸加固扩建工程消链设计

水闸的消能防冲设计是水闸设计的重要组成部分,关系到工程的安全性与经济性,通过旗岭水闸加固扩建工程实例,介绍了水闸扩建过程中利用在原有消力池后增设二级消力池的方法,达到满足消能、节省工程投资的目的,并根据水闸闸门的调度原则相应介绍了水闸二级消能的计算方法。     

明渠梯形断面消力池池深和尾坎高度的计算方法

为研究明渠梯形断面消力池池深和尾坎高度的计算方法,依据前人对梯形断面消力池水跃共轭水深、梯形断面量水堰(槛)的研究成果,采用能量方程研究梯形断面挖深式消力池、消力坎式消力池和综合式消力池深度和坎高的计算方法。给出了梯形断面消力池池深、尾坎高度的计算公式,通过算例说明了计算过程。提出的消力池深度、坎高的计算公式可以作为梯形断面消力池设计的参考。     

新疆某水电站引水枢纽泄洪闸消能工选择

针对新疆某水电站引水工程低水头、大单宽流量消能防冲问题,结合工程实际情况,泄洪闸消能选择底流消能工两种型式(反坡式短护坦、挖深式消力池)进行比选,通过水工模型试验比较,结果:挖深式消力池较果好,流态稳定,解决了下游河道基岩局部冲刷问题,推荐采用。实施后运行近5年,消力池消能效果良好。     

矩形明渠粗糙壁面消力池的水力计算

根据消力池水力计算的基本方程,利用文献[14]对粗糙壁面水跃共轭水深和水跃长度的研究成果,研究粗糙壁面消力池深度和消力坎高度的水力计算方法。给出了粗糙壁面挖深式消力池深度和消力坎式消力池高度的计算公式和计算步骤,通过算例说明了计算过程。研究表明,与一般传统的消力池相比较,粗糙壁面消力池的深度、长度、消力坎的高度和跃后水深均有较大幅度的减小,消能效果提高,值得在工程中推广应用。     

基于ＢＩＭ的水闸消能工优化设计应用研究

随着水利信息化的不断发展，ＢＩＭ类设计软件在水利、市政、建筑、铁路等行业开始广泛推广应 用。ＢＩＭ设计软件Ｒｅｖｉｔ可以方便模型的参数化和联动，且有方便的二次开发接口，可以满足水利行业 的不同需求；为总结水闸建模流程、实现参数化批量设计、解决水闸消能工消能效率低的问题等，以水闸 为研究载体，以“ＢＩＭ＋数值仿真”的方法对消能工方案进行优化设计研究。研究表明，在低水头、低弗 劳德数的水闸中通过改变池长池深或采用ＳＡＦ新型消力池的消能效率并没有显著提高，而在消力池内 增加消力墩的消能效果最好。该研究提高了消能工消能效率，增强了ＢＩＭ与数值仿真的协同性，为水闸 的消能工设计和优化提供参考依据。     

设计综合式消力池的简便计算

水流经过水闸、溢流坝等水工建筑物，下游消能有时需要采用综合式消力池方案，笔者在研究单纯确定池深和坎高的基础上，导出计算综合式消力池的迭代公式，使得计算方便，而且精度能够保证。     

底流式消能设计浅析及工程应用

水闸下游消能效果现已成为水闸设计发展重点关注问题之一。文章重点分析了水闸消能工设计的注意事项,针对性地提出提高消能效果的措施方案。基于工程实例应用,提出消力池结合海漫的消能措施,提出并评价常见海漫设计型式,对其优缺点进行了讨论;分析工程现场条件及施工质量,计算确定消力池尺寸。结合工程实际比较分析上述方案消能效果,提出一些消能设计建议,为其他类似工程提供参考依据。     

扩散型梯形翼墙消力池最不利消能工况计算研究

针对目前消能计算大多适用于矩形断面情况,根据水力学理论、数学函数理论及无量纲原理对扩散型梯形翼墙水闸最不利消能工况进行研究,推导出扩散型梯形断面相对收缩水深、相对跃后水深的解析计算公式。通过Matlab软件数值分析及数学推导给出了受潮位影响的沿海挡潮排涝闸消力池池深极值、水跃长度极值的简捷计算公式,并通过工程实例计算比较,该解析计算式方便简捷、精度可靠。     

挖深式消力池深度的显式试算法

挖深式消力池深度的计算在以往均采用隐式试算法,计算难度大。因此提出一种显式试算法,可以简化消力池的计算过程。根据挖深式消力池深度计算的4个基本方程,利用范盛金公式求解一元三次方程的方法和数值分析方法,对挖深式消力池深度计算的显式试算法进行了研究。给出了消力池跃前断面水深的显式计算公式和消力池深度的显式试算公式,通过实例说明了显式试算法的计算步骤。显式试算法与传统隐式试算法比较,精度与传统试算法一致,但计算过程相对简单的多。     

等宽矩形断面挖深式消力池深度计算方法研究

为计算等宽矩形断面挖深式消力池深度，构造以收缩断面水深为横坐标，消力池深度为纵坐标的函数。作出相应函数的两条曲线，其交点的横坐标即为收缩断面水深。对曲线进行离散化，推导了收缩断面水深的表达式，进而推求出消力池深度及跃后水深。     

平底矩形断面扩散式消力池消能计算公式的推导

平底矩形断面扩散式消力池是一种常见的非棱柱体消力池，常用于当泄水建筑物出口宽度较小，单宽流量过大时，采用该形式可以减小跃后水深，减少出口单宽流量，有利于能量消散。在进行平底矩形断面扩散式消力池消能计算时，一般近似采用棱柱体矩形消力池消能公式，但由于两种消力池边界条件的不同，因此，计算结果比较牵强。     

水闸消能效果分析研究

水闸消能一般采用底流式(水跃)消能,但它往往又是在低水头情况下泄流,佛汝德数低,水闸消能效果较差。为了提高水闸的消能率,采取了有效的工程措施,即在普通消力池的基础上增加了辅助消能工以及修建复式消力池等工程措施。通过分析研究可知,水闸的消能效果有了明显的提高,尤其是复式消力池消能率较高,能起到良好的消能效果。     

挖深式消力池水力计算的初步探讨

本文根据挖深式消力池的水流衔接形式,通过水力学计算推导出了挖深式消力池的池深和池长的计算算公式,由于消力池池深计算公式中与之间是一复杂的隐函数关系,故需要试算,本文结合具体实例给出了试算的计算过程.     

水闸挖深式消力池消能设计研究

水闸的消能设计主要是根据上下游水位及过闸单宽流量进行计算。本文通过实例,将过闸流量分为几种工况,分析研究水闸消能设计中池深及池长计算工况的选取。结果表明,各种工况对水闸消能设计的计算影响较大。因此,水闸的消能设计一定要选取合理的工况进行计算。     

平原水闸消能设计的简化计算方法初探

为更加便捷地计算消力池深度,提出简化消能计算方法。简化消能计算方法不是以闸门开启高度计算过流流量,而是在保持闸上最高蓄水位的情况下,以设计最大流量为上限,直接按分级流量进行消能计算,计算主要参数包括出池河床水深、单宽流量、总水头、跃后水深、收缩水深、出池落差等,根据分级计算结果最终确定消力池深度。简化消能算法取消了繁琐的水闸开度对应的流量计算,减小了计算工作量,运用较为简便。实例计算结果表明,简化消能计算方法基本能够满足平原水闸消能设计要求,但在水闸实际运行过程中应加以控制并总结经验,归纳出既能保证工程安全,又便于管理运用的操作程序。     

水闸底流消能计算公式的分析与改进

以上海市东风西沙水库下游水闸消能设计为例,对水闸消能计算中遇到的问题加以分析后发现,在上游水位不变、过闸单宽流量不变、下游水深较小的情况下,下游水深越小,采用《水闸设计规范》(SL265—2001)中的消能计算公式计算得到的消力池深度反而越小,这与实际情况有较大的出入。通过理论推算,对原计算公式进行了修正,并采用修正后的计算公式进行了消能计算,计算结果与实际情况相符。