溢洪道泄槽弯道设置导流墙试验研究

通过对实际工程的模型试验,验证了在溢洪道泄槽弯道段上设置导流墙工程措施的合理性,介绍了该工程措施的设计方法:导流墙一般布置在弯道轴线上,起始位置与弯道开始位置相同;导流墙长度可等于或略大于弯道轴线长度,高度可按抬高泄槽底高度Δh的1.0~1.1倍取值;导流墙一般应采用钢筋混凝土结构;导流墙断面形式可采用矩形,因导流墙顶部可以过水,顶部宜做成梯形或半圆形.     

导流墙对弯道横断面水面差影响实验

为研究导流墙对溢洪道泄槽弯道段水流改善的效果,进行了不同水力条件下溢洪道泄槽弯道设置导流墙水工模型实验。结果表明:设置导流墙后,弯道横断面凹凸岸水面差比无导流墙条件下有明显的下降,但水面差仍然存在;弯道横断面凹凸岸水面差的变化规律与无导流墙时相同,即随流量的增大而增大、随底坡的增大而增大、随弯道轴线半径的增大而减小;导流墙的设置,使弯道横断面凹凸岸最大水面差发生的位置产生变化,有导流墙情况下,大多发生在弯道中间上下游相邻断面,无导流墙情况下,大多发生在弯道中间之前的上游断面。     

天河口水库弯曲溢洪道改造设计

由于受地形条件限制,天河口水库改建溢洪道需在泄槽段设置弯道,这样,将导致弯道两岸产生水面差,凹岸水面壅高。为了降低泄槽段弯道水流产生冲击波的不利影响,尽可能地控制最大横向水面差,减小两侧边墙高度,使入池水流流速分布均匀,提出在泄槽段设置导流墙的工程措施,改善弯道凹岸一侧的水流流态。采用导流墙相对简单,施工方便,对流量的适应性比较强,符合溢洪道水力特性的要求。通过导流墙方案与渠底横向坡方案的水工模型试验比较分析,验证了导流墙方案设计的合理性,可供其他类似工程参考借鉴。     

溢洪道泄槽底坡i的定义及其对水面线推算的影响

溢洪道泄槽水面线的推算是工程设计的重要内容,其关系到溢洪道边墙的顶高程,对溢洪道安全运行及投资有重大影响。而泄槽底坡i直接关系到泄槽水力计算及水面线的推算,故底坡i的定义对水库溢洪道工程关系重大。根据多种参考资料,对底坡i不同的定义,计算出泄槽水面线,将各种结果进行对比,从而验证明确了泄槽底坡的精确定义。     

泄槽底坡对掺气坎射流空腔积水的影响

通过作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了泄槽底坡对跌坎型、挑坎型和挑跌坎型3种掺气坎掺气空腔积水的影响.计算结果表明,泄槽底坡对3种体型掺气坎掺气空腔积水的影响规律是一致的.随泄槽底坡增大,空腔积水减弱,最终消失;掺气坎后挑射水流与底板的冲击角随泄槽底坡增大而减小;不同体型掺气坎的临界冲击角是不一样的.研究成果可为掺气坎的设计提供参考.     

圆弧形急流弯道的水流分析计算及设计

结合弥勒县虹溪排洪隧洞出口泄槽Ⅱ段需设弯道而产生急流冲击波的特点,通过对急流弯道中冲击波的形成分析计算,对排洪隧洞出口泄槽弯道上产生急流冲击波采取了相应的工程措施,保证了隧洞出口泄槽水流的平顺连接。虹溪排洪隧洞工程2007年运行至今,弯道运行较好,水流平顺流畅。     

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。     

大底坡复合圆弧曲线急流弯道水力特性试验研究

西安市黑河引水一期工程－石砭峪水库泄洪洞弯段布置为大底坡急流弯道，为调整其体形和水流流态，进行了水工模型。根据隧洞已开挖成洞的现状，又要较好地控制道段水流态的要求，试验中道对不同弯道体形进行了多次比较和修改，其中复合圆弧曲线弯道体形较好地控制了急流大弯道大流流态。     

溢洪道泄槽水面线特性分析

通过模型试验分析了某水库溢洪道泄槽水面线特性,结果表明:陡坡泄槽水深沿程逐渐减小,第二段泄槽末段水深变化不大;随着流量的增大,泄槽沿程水深差增大;流量较小时,水面线出现规律性的凹凸点;最大水深在泄槽断面中间轴线位置,据此可确定泄槽边墙高度或验证已设计泄槽泄水能力是否满足要求。通过试验时推导的泄槽水面线理论计算公式进行验证,结果表明在与试验条件基本一致的情况下可用于实际工程计算。     

小半径大底坡溢洪道弯道水流三维流场数值计算分析

水利枢纽溢洪道设计过程中常遇到陡槽弯道水流问题,复杂的弯道水流流态直接影响建筑物的布置和运行安全,对溢洪道陡槽弯道水力特性的研究具有现实和理论意义.本文采用RNGk-ε双方程模型模拟紊流,流体体积分数法(VOF)追踪自由水面,笛卡尔自适应网格与部分面积体积障碍模拟法(FAVOR)处理复杂的几何边界,成功地对小半径、大底坡溢洪道陡槽弯道流场进行了三维紊流数值模拟,得到了自由水面、断面流速大小、分布和三维流场的分布规律,结果分析表明数值模拟与物理实验结果两者吻合较好.     

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。     

迷宫堰在仕源水库加固中的应用

迷宫堰是在平面上按齿状折线形布设的薄壁堰,它的溢流前沿宽度比直线形堰长几倍,在较低水头时具有较大的过流能力,适宜于溢流宽度受限而需加大下泄能力的溢洪道改造工程.仕源水库原溢洪道为有闸宽顶堰控制,对于小型水库,给管理带来了极大的不便,现将其改建为无闸控制迷宫堰,在经济、高效、便于管理等方面取得显著效果.     

永丰县上保水库溢洪道采用异型进口的效益

本溢洪道设计采用了异型进口水力设计的科研成果，与常规设计相比，这种溢洪道具有进口布置灵活，增加堰长，减小单宽溢流量，降低堰上溢流水头等特点，上保水库溢洪道由于采用了异型进口，在不断加工程投资和最高库水位不变的条件下，使堰顶高程提高1．39m，增加有效库容、灌溉面积分别为27．8％和27．7％，经济效益显著，由此可见，溢洪道异型进口确实是一项值得推广的工程实用技术。     

努尔加水库台阶式溢洪道水力特性的研究

本文主要介绍努尔加水库台阶式溢洪道的试验研究成果。通过模型试验,对单宽流量在24.17—118m3/s.m的台阶式溢洪道的台阶坡度,高度和水力特性认识更加深入。试验表明坡度较陡,单宽流量较小的情况下消能效果最好。研究工作对大单宽流量台阶溢洪道的推广应用具有较高的参考价值。     

旋流喇叭形竖井泄洪洞水力学机理及应用

改变传统的防漩消涡观念，研究出一种带有潜水起旋墩的新型喇叭形竖井泄洪洞，在各种水头下均能产生稳定的空腔旋转流运动，用以消除溢流堰和竖井的负压，避免发生空蚀，同时提高泄洪洞的消能率。潜水起旋墩同喇叭形堰外缘的切线成小角度连接，其旋流运动机理是，当水流漫溢堰顶时，开始产生旋转流，而当水深超过起旋墩顶时自动扩大入流角度和加大泄量，在底层旋流的拖曳下作同步强力旋转流运动。所提出的设计理论和试验研究成果已应用到广东清远抽水蓄能电站的竖井泄洪洞设计中。     

鸭河口水库溢洪道泄流能力研究

根据鸭河口水库溢洪道改建方案,由于堰顶长度增加(比常规实用堰多了一段引渠),其泄流能力不能按一般实用堰进行计算。采用Fluent流体计算软件对溢洪道的泄流能力进行了数学模型分析,并用物理模型对其进行了检验。结果表明:理论计算采用的公式是用于标准堰型时的计算公式,难以满足特殊堰体泄流能力计算的需要;数学模型对边界条件等难以完全模拟;物理模型最能反映真实情况。从水库安全出发,以物理模型试验值作为水库调洪演算的依据;其研究数据对类似工程堰型泄流能力分析具有参考价值。     

岸堤水库溢洪闸堰流——孔流流量的试验分析

根据岸堤水库溢洪闸的工程实例,通过模型试验和现场实测对比理论计算得到孔流与堰流的关系式,把堰流的试验结果推广到闸门控制泄流上,取得成功。该方法可广泛应用在类似水库溢洪闸中。     

岸堤水库溢洪闸堰流-孔流流量的试验分析

根据岸堤水库溢洪闸的工程实例，通过模型试验和现场实测对比理论计算得到孔流与堰流的关系式，把堰流的试验结果推广到闸门控制泄流上，取得成功。该方法可广泛应用在类似水库溢洪闸中。     

驼峰堰在三原西郊水库溢洪道中的应用

驼峰堰是一种堰高很小的复合圆曲线剖面低堰，设计与施工简单，适用于软弱地基条件，其整体稳定性及剖面应力均较好，优点是可获得较大的流量系数，从而提高泄流能力，减少投资。三原西郊水库溢洪道的设计在这方面作了尝试，取得了满意的效果。     

迷宫堰在溢洪道（溢流坝）改造中的应用思路

结合雪卡水电站冲久水库工程溢洪道改造弧形迷宫堰方案模型试验,针对其大流量时中部宫室淹没出流的问题,介绍了几种工程解决方案,同时总结了迷宫堰的几种类型及其适用条件、水力特性,试图对迷宫堰技术及发展前景进行较为全面地介绍和展望。