宽坦式河道枢纽工程水工模型试验研究

对某宽坦式水电站工程枢纽进行了水工模型试验研究.研究了上下游水流流态、泄水建筑物泄流能力、取水防沙、冲沙闸排沙、下游流速分布及冲坑等水力学问题.通过对原设计方案的模型试验,检验了其合理性,并提出了相应的优化方寨.试验成果对类似工程设计和模型试验具有一定的借鉴意义.     

上石盘电航枢纽工程排沙廊道试验研究

引水防沙是我国低水头河床式电站经常遇到的问题,对于含沙量较高的嘉陵江上游,上石盘电航工程电站进水口的排沙问题较为突出。为控制悬移质泥沙在电站的前池内淤积,减少过机泥沙,开展了电站排沙廊道水工模型试验,对其泄流能力、流速分布及排沙效果等进行研究和分析。研究结果表明,廊道泄流能力主要受上下游水位差控制,通过试验建立的泄流能力计算公式与试验实测结果基本吻合;廊道排沙受进口近底流速影响较大,泄流量越大,拉沙量也相对越大,但最大拉沙率不超过45%。     

某水电站排沙廊道设计

某水电站河床狭窄,来流含沙量较大,选择冲沙效果好、布置合理的排沙建筑物非常重要。首先结合枢纽建筑物和整体水工模型试验[1]冲沙效果,优选在进水口下方布置排沙廊道和左侧布置冲沙底孔相结合的排沙建筑物,然后采用水力学数值计算确定廊道过流断面和岔管型式、采用大比尺水工模型试验[2]选择水力学条件较好正方形交叉断面的岔管、掺气效果较好的差动式掺气坎,并调整廊道底坡。     

薛城水电站枢纽工程水工模型试验研究

薛城水电站枢纽模型试验研究涉及到枢纽建筑物泄流能力,库区的冲淤形态,取水防沙,冲沙闸排沙及运行方式,拦沙坎的拦沙效果等水力学问题。通过模型试验对设计进行检验并提出相应优化建议。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量筒便可靠、精度较高，可供设计排沙管时参考。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量简便可靠，精度较高，可供设计排沙管时参考。     

莲花寺水库泄洪建筑物模型试验成果分析与优化设计

莲花寺水库泄洪建筑物由一孔泄洪排沙底孔、两孔溢流表孔组成,在初步设计阶段为了验证泄洪建筑物的泄流能力、水流流态以及消能效果等问题,进行了水工模型试验研究,通过理论设计与模型试验相结合,优化了底孔与消力池衔接型式、左侧边墩型式,改善了消能效果。研究成果可为设计单位提供技术参考,对同类工程设计和其他模型试验具有借鉴意义。     

堰式进口溢洪洞设计与水力特性分析

云南晓街河水库工程泄水建筑物采用堰式进口溢洪洞,进口布置开敞式溢流堰,泄槽段采用隧洞型式。由于泄水建筑物结构较为特殊,且上、下游水头差高达79 m,水力特性较为复杂。通过泄流能力、流态、沿程水面线等水力计算分析,并结合模型试验,分析了堰式进口溢洪洞的布置、结构、尺寸等设计要求及水力特性。验证结果表明,设计方案中的溢洪洞泄流能力满足工程要求且流态较好。可为类似工程设计提供一定参考。     

多沙河流急弯下口拦河闸水力学模型试验

川西河流多沙.位于涪江上某枢纽在一急弯下口修建拦河闸及电站取水口,须对泄水建筑物的泄流能力、拉沙效果、冲沙效果进行模型试验,以验证首部枢纽布置及泄水建筑物设计的合理性.模型试验结果表明:原枢纽布置满足泄洪要求,但排沙效果不佳.根据试验结果,对枢纽布置进行了优化调整,重新进行排沙模型试验.证明排沙效果良好.     

巴基斯坦水电站泄洪建筑物布置及消能形式研究

巴基斯坦水电站工程具有泄流量大、泥沙量大、库容小、地质条件复杂、消能区岩体抗冲能力较低的特点。结合工程区的地形、地质条件、水文特性、水库调度特点,文中介绍了采用溢流表孔和泄洪排沙孔联合泄洪,泄洪排沙孔集中布置的泄洪建筑物布置方案,并对消能形式进行对比研究,采用溢流表孔宽尾墩+底流消能+泄洪排沙孔底流消能组合,经水工模型试验研究验证,总体上适应该工程的特点。     

明流泄洪洞水力特性的二维数值模拟与试验研究

为了使明流泄洪洞满足设计泄流量和校核泄流量要求,对其结构进行了优化设计,并根据垣曲县境内板涧河河口右岸的小浪底引黄工程泄洪洞实际工程,建立了明流泄洪洞泄流数学模型。计算中引入FLUENT软件中的VOF(Volume of Fluid)模型和Mixture模型进行数值计算,得到了设计和校核水位条件下泄洪洞泄流能力、水深沿程分布、水流空化数以及断面流速和压强及挑距,并将部分计算结果与模型试验结果进行比较分析,结果表明两者吻合较好。因此采用FLUENT软件研究明流龙抬头泄洪洞的水力特性是可行的,为该项软件应用于实际工程提供了理论依据。     

河工模型中时间变态与水流挟沙力关系的试验研究

动床河工模型试验中，由于采用轻质模型沙而不可避免地出现时间比尺变态问题。通过实验分析，得出时间变态将导致模型中非水流的流量、水位、流速以及水流挟沙力均产生偏离，偏离的大小和方向与下列几个因素有关：（１）河段槽蓄量的大小；（２）时间比尺变态率的大小；（３）流量台阶的特性；（４）涨水过程或降水过程。最后得出了计算涨水过程中挟沙力因子偏差大小的关系式，该式对模型设计中正确选用模型沙和合理概化过程线有参考     

一、二维耦合数学模型在感潮河网洪水风险图编制中的应用

为了解决感潮河网径流、潮汐交汇,动力复杂,溃决洪水难以用经验公式准确概化的问题,建立直接以溃口为耦合断面的河网一维、保护区二维侧向耦合模型,将感潮河网与保护区一体化,避免环境因素及经验参数的不确定性带来的溃口流量估算误差。典型算例和中顺大围溃决洪水情景模拟表明：洪水自溃口集中喷射出后分散流向围内,流态受围内下垫面影响显著,溃口水位、流量随外江潮位涨落而起伏变化,由溃口流量过程线计算所得溃口水量与根据淹没区各单元的面积和水深计算的围内总水量一致。模拟成果直接反映下垫面、水头差、潮位涨落,及溃口流态对溃决洪水的综合影响,反映出本耦合模型计算溃口流量及对溃决洪水模拟的合理性、可信性,具有较好的应用前景。     

廊道结构的设计方法研究

廊道结构是坝中不可或缺的结构,随着施工技术的不断发展,大坝高度的不断增加,其在大坝建设中的地位越来越突出。论文通过理论分析,选取并建立有代表性的计算模型,结合已有的试验数据,研究廊道结构的破坏机理和破坏过程,提出以裂缝的特定长度来定义廊道结构极限状态的建议,并归纳出主裂缝长度的计算公式。     

锦凌水库工程左坝侧导流墙布置模型试验研究

根据锦凌水库工程初设成果,进行了整体水工模型试验[1],验证了泄水建筑物的泄流能力及枢纽布置;提出了左坝侧导流墙两种改进方案;通过对比分析原方案及改进方案在设计流量条件下导流墙附近流速、冲刷、淤积及回流淘刷因子[2-4],得出了推荐方案,为工程设计提供了参考依据。     

黄登水电站导流洞围堰残埂对截流的影响

通过对黄登水电站截流模型试验的研究,分析了导流洞进出口围堰残埂对截流的影响。主要从上游水位变化、截流过程中的水力学参数变化及截流抛投材料变化3个方面进行分析研究。试验成果表明:进出口围堰残埂在一定程度上增加了截流难度,且进口围堰残埂对泄流能力的影响较大;随着泄流量的增加,残埂对导流洞泄流能力的影响逐渐降低。因此,应尽量将导流洞进口施工围堰拆除到设计高程。     

导流隧洞泄流能力预测偏差影响因素分析

为解决导流隧洞泄流能力影响因素及作用机制复杂引起的预测偏差较大问题,采用理论分析、数值模拟及模型试验相结合的研究方法,对导流隧洞泄流能力影响因素进行了识别和分类,剖析了各影响因素对泄流能力的作用机制及影响程度,提出了减小泄流能力预测偏差的方法。结果表明:导致泄流能力预测发生较大偏差的关键因素是糙率模拟偏差和模型水气两相因素缩尺效应引起的洞内明满流流态及流量区间偏差,使得模型洞内明满流转变为满流的分界点提前发生。为解决上述问题,首先需对试验得到的明满流区间范围进行修正,在有压流条件下,糙率模拟偏差可采用原模型糙率偏差值按所介绍的步骤予以修正。     

一种新型冲洗式沉沙池的设计探讨

对各种类型沉沙池及适用条件进行分析的基础上,通过在沉沙池的首部加调流板、在溢流堰上沿水流方向设溢流槽、对冲沙廊道进行改进并设置辅助冲沙设施这3个方面对传统沉沙池进行了改进。提出了一种新型冲洗式沉沙池,并进行了模型试验。试验结果证明,这种新型冲洗式沉沙池可以大大提高沉沙池对悬移质泥沙 的沉淀效率,并有利于泥沙的排除。     

堰闸隧洞的泄流能力计算公式商榷

泄流能力是决定泄水建筑物尺寸大小的关键性问题，虽有设计手册可供查算，但很多模型试验的结果与设计差距很大。同样，大孔径隧洞的泄流能力也常发生较大设计误差。本文从水力学基本原理追索计算公式的合理性，并以模型试验资料验证，说明有些公式应加修正，测流控制断面应加明确，消能流态及其水头损失均应加考虑。最后还给出了堰闸淹没泄流的流量系数表达式和大孔径隧洞泄洪流量的计算公式。