水布垭水利枢纽放空洞水力学试验研究

水布垭枢纽放空洞主要承担水布垭工程施工期后期导流及完建后大坝检修时放空水库的任务.它具有水头高、流速大、运行时间长、水位变幅大等特点.借助系列水工模型试验对水布垭放空洞的泄流能力、压力特性及关键部位的空化特性、闸门启闭力、出口鼻坎消能工体型及下游冲刷等进行了较深入的研究、分析.提出了一种新型消能工--双曲差动异型鼻坎,该鼻坎有良好的消能效果.在工作闸门区突扩跌坎处,选择合适的体型及通气设施并严格控制表面不平整度,可达到防止或减小空化的目的.     

跌坎型底流消能流态转捩及控制研究

跌坎型底流消能工是一种建立在常规底流消能工基础上的新型消能工。通过理论分析得出,跌坎型底流消能工消能率随着跌坎高度与上下游水深的变化而发生变化,且不同入池Fr下,满足消能率所需坎高与水深不同。结合某大型水电工程进行验证,针对上游相对水位120.0~140.0 m、下游相对水位40.0~50.0 m,跌坎型消力池内水流流态特征进行分析。研究结果表明,跌坎型消力池内水位波动最大值发生在跌坎下游50~100 m范围内;随着跌坎型消力池跌坎高度的变化,消力池内水流可呈现出三种不同流态特征;当跌坎断面采用收缩体型后,跌坎高度可得到提升,有效地保障消力池内水流流态稳定和消能效率,改善消力池内临底水力学指标。     

卡房水库坝面溢流泄洪消能问题的试验研究

介绍了卡房水库坝面溢流的泄洪消能问题，提出了一种复合型消能工，不仅很好的解决了该工程的实际问题，而且是扩散鼻坎和窄缝鼻坎有机结合的一个成功应用，该方法可供类似工程参考。     

窄缝式挑坎强化消能与体型问题研究

窄缝式挑流鼻坎是适用于狭谷高坝大流量泄洪的新型消能工。本文在总结窄缝式挑流消能工应用现状和消能特性的基础上，对窄缝式挑坎的体型进行了初步研究。就满足窄缝流态、消能效果好且经济合理的体型，提出了设计计算的初步方法。     

曲面贴角窄缝鼻坎的水力特性及其在东风水电站溢洪道上的应用

本文介绍了贵州省乐风水电站溢洪道采用带急弯的曲面贴角窄缝鼻坎的消能防冲情况，通过消能防冲试验分析表明，此消能工水舌纵向扩散好，适用于狭谷河道，鼻坎段无冲击波现象，可大幅度降低边墙高度，选用此种消能工型式，较好地解决了该电站溢洪道出口高边墙及下汇水舌的导向归槽与消能防冲问题，试验所得边墙时均压力与脉动荷载等成果资料，满足了溢洪道设计的需要。     

宽尾墩-跌坎底流消能工试验研究

针对某水电工程泄洪量大、单宽流量大、佛氏数低且河床易冲刷的特点,采用水工模型试验的方法对底流消能工、宽尾墩底流消能工、跌坎底流消能工及宽尾墩-跌坎底流消能工4个方案的消能效果进行了对比研究。结果表明,宽尾墩-跌坎底流消能工方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平顺,对下游河床冲刷较轻。详细介绍了4个消能方案的布置形式和试验过程,可为同类工程参考。     

新疆某土石坝表孔溢洪洞消能方案研究

经过消能方案的比选,然后又经过水工模型试验研究,最终选用了试验推荐的曲面窄缝导向异型消能鼻坎,经过实践检验,这种消能方式较好,为今后类似的工程选择消能方式和设计窄缝导向异型消能鼻坎积累了经验。     

卡房水库坝面溢流泄洪消能问题的试验研究

介绍了卡房水库坝面溢流的泄洪消能问题 ,提出了一种复合型消能工 ,不仅很好地解决了该工程的实际问题 ,而且是扩散鼻坎和窄缝鼻坎有机结合的一个成功应用 ,该方法可供类似工程参考     

挑坎水舌运动轨迹控导措施研究

依托某工程泄洪洞出口消能工体型优化试验,对常规挑坎、平面扩散型和纵向扩散型消能工（窄缝挑坎）的挑坎水舌特性进行了对比研究,其中重点对窄缝挑坎消能工鼻坎体型对水舌运动轨迹、水舌形态、入水范围的控导作用进行了初步探讨。研究结果表明：通过侧墙非对称偏向、出口局部偏转等措施实现挑坎水舌运动方向的控导效果,适应下游河道边界特殊需要,较好地解决了工程消能难题,可为同类型工程提供参考,但鼻坎体型、尺寸等参数与水舌运动轨迹的定量关系仍有待进一步深入系统研究。     

塘尾分洪闸消能防冲措施的试验研究

本文借助断面及整体水工模型试验手段对塘角分洪闸消能防冲问题进行了研究，限于当时国内外资料与水平的不足，认为该闸鼻坎脚受水流严重淘刷的原因，可能是原面流消能工设计不当，鼻坎长度过短，鼻坎高程偏低．反弧半径偏小，挑角偏小，故对出门水流无法起到导向作用，导致流态不稳，反复出现回底流，还有就是闸门管理运用的不当，闸后产生强烈回流。经过对比试验，提出了三种修改方案及闸门合理运用措施，较好地解决了工程实际问题。     

水工隧洞内消能工的研究及应用进展

对于高水头、大流量的水电工程,以往的消能工具有一定的局限性,研究表明,把大面积遭受高速水流作用改为局部承受的消能方式,是高坝泄洪消能的一条有效途径。内消能工主要有孔板(洞塞)式消能工、旋流式消能工、消力井等3种形式。实践表明,内消能工对改善大坝下游水流流态,保护下游环境,保障下游边坡稳定等有积极作用,综合考虑,旋流式消能工具有较大优越性。对水工隧洞内部消能技术尚需开展进一步的研究与实践。     

大中河水库导流泄洪洞龙抬头试验研究

龙抬头范围越大、水流越平顺、流态越好，但工程量越大。本文通过对“ ┑”型龙抬头试验研究、验证了避免水流急剧变化而产生空蚀的较有效的方法是：缩小中间闸门井的过流断面。在泄洪量不太大、边壁流速控制在混凝土允许抗冲流速内，可以在非常苛刻的条件下设计龙抬头，以缩小该段范围，为后期导流洞改建泄洪洞节省工程量及投资。     

导流洞改建为旋流式内消能泄洪洞的研究和实践——以公伯峡水电站为例

概述了国内外旋流式内消能工的研究与进展,认为该种内消能工是适合于高水头、大流量高坝建设的新型消能工,是一种适合将施工导流洞改建为泄洪洞的可行方案。以黄河公伯峡水电站为例,论述了竖井旋流式与水平旋流式内消能工在体型优化中的重点与方向问题;泄流能力的协调与匹配问题;通气孔的设计、消能率的构成、空化空蚀、衬砌标准与范围、下游水深的影响等问题。针对旋流式内消能工目前尚无任何设计规范可依据的情况,认为开展进一步的讨论和研究是有必要的。     

高水头水电站 “三洞合一”布置的体型优化试验

针对某水电站坝址河道狭窄现状,采用放空洞、旋流竖井泄洪洞与导流洞"三洞合一"技术优化枢纽布置。通过模型试验,分析旋流竖井泄洪洞泄流能力及相关水力特性,评价了结构尺寸设计的合理性。提出在放空洞连接段采用曲线型阶梯消能工的措施,通过试验得到了优化体型。研究表明,采用曲线型阶梯消能工后,连接段流态平稳,水流掺气充分,并且消能效果显著,在单宽流量为54.3 m3/(s.m)时阶梯段的消能率达到了43%。在洞内连接段布置阶梯消能工可有效改善枢纽布置。     

窄缝消能工冲击波及水翅特性研究

窄缝消能工(STED)是一种结构简单、消能高效率的消能设施,广泛应用于高水头、大流量及窄河谷条件的水利工程。然而,由收缩段中冲击波造成的水翅作为窄缝消能工的一种特殊水力现象,将给下游岸坡稳定性和建筑安全带来危害,而由水翅造成的危害没有引起足够的重视,因此有必要对冲击波的形成机制及由此造成的水翅的运动特性进行专门研究。通过模型试验深入研究流态,结合理论分析揭示了窄缝消能工冲击波和水翅之间的内在联系。通过加入修正系数的方式将Ippen理论应用于窄缝消能工中,提出了冲击波波角的简化计算公式和水翅影响范围的估算方法。模型试验的结果显示该估算方法能够精确反映水翅的影响范围,计算相对误差在5%以内。     

龙抬头式泄洪洞体型设计与泄洪消能问题研究

结合某枢纽工程龙抬头式泄洪洞(由导流洞改建)渥奇曲线段体型设计与出口泄洪消能问题,以及对收集到的国内已建龙抬头式泄洪洞工程实例进行综合分析,认为该工程龙抬头渥奇曲线段体型设计合理,满足防蚀要求。同时通过试验研究提出了一种结构简单、施工方便的综合式消能工,从而较圆满的解决了该工程导泄"二合一"隧洞出口消能工体型选择及泄洪消能问题。更多还原     

水布垭高水头放空洞设计技术创新与工程实践

水布垭放空洞设计水头152.2 m,运行水头110 m,泄洪水位变幅110 m,消能区河床宽度仅120 m,岩石为写经寺组页岩,其水工设计和金属结构设计难度很大.通过技术攻关,解决了高水头放空洞突扩突跌体型、出口消能形式、闸门支承结构、止水型式和闸门锁定装置等关键技术难题,研究成果成功应用于水布垭工程,并经受了超设计水位的运行考验.     

惠蓄上游引水隧洞排水针形阀及其消能方式改造浅析

惠蓄机组具有水头高,引水隧洞长的特点,其进水阀前引水隧洞排水面临高水头、高压力、高能量、大流量和时间长的考验。需要一组耐高压、消能良好、抗振性能好和过流能力强的排水系统。因此上游引水隧洞排水系统由第一道不锈钢球阀、第二道针形阀和第三道闸阀组成。在第一次进行上游水道排水的时候出现了针型阀因振动过大,水锤导致针型阀阀芯断裂,通过分析针型阀断裂的原因,将针型阀的传动机构加工成梯形结构,增加阀芯弹簧缓冲机构,取消阀芯翼板,调整安装方式的改造,以达到在往后的排空上游隧洞内的水时不会再出现阀芯断裂的现象,排水过程要平稳,保证了上游隧道排水的安全。     

大石峡水利枢纽工程的泄水消能设计研究

大石峡水利枢纽工程是典型的高坝大库工程,泄水消能建筑物受地形地质条件影响,布置较难,具有水头高、超高流速、消能难、运用复杂等特点。针对工程开发任务、运用情况、坝型和地形地质条件,进行了泄水建筑物的方案比较、详细论证和研究,将泄水及引水发电系统集中于凸岸布置;泄水建筑物包括岸边溢洪道、中孔泄洪洞、放空排沙洞及生态放水孔,下游设置“护岸不护底”的联合消力塘。经过整体水工模型试验验证,泄水消能建筑物布置合理,运行安全。通过总结坝高250 m 级的大石峡水利工程泄水消能设计与研究,对超高坝的泄水工程设计有较好的借鉴作用。