小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究

针对小湾水电站高水头、大流量的泄洪特点，通过大量的优化试验研究，将旋流竖井式泄洪洞技术应用于小湾水电站导流改建工程，并提出适合工程特点的体形布置形式，解决了下游高水位淹没泄洪洞出口的技术难题。研究表明，这种旋流竖井式泄洪的消能效率可达90％左右，涡室与竖井的水流流态比较平顺，压力分布分理，导流洞内水流速度低于20m/s，不失为高水头、大流量条件下导流洞改建为泄洪洞的有效方式之一。     

竖井旋流泄洪洞消力井深度对竖井消能率影响的数值模拟研究

在竖井旋流泄洪洞中,下挖消力井深度对竖井消能率有较大影响,但在工程中关于消力井合理设计深度的参考资料比较少。运用数值模拟方法,对竖井旋流泄洪洞不同竖井高度和消力井深度竖井消能率进行研究,可为消力井的合理应用提供依据。研究结果表明：应用消力井会使竖井的消能率增加,当竖井高度为50 m～110 m时,随消力井深度增大,竖井消能率变化趋势为先增大后减小;当竖井高度大于120 m时,消力井对竖井消能率影响较小,竖井消能率只有较小增加。     

高坝施工导流洞改为永久竖井泄洪洞水力学研究

本文通过模型试验研究涡室－竖井内消能系统，用内设阻涡坎的涡室连接泄洪洞和竖井，带盲洞的消力并连接竖井和导流洞。探讨了涡室－竖井内消能系统中的流态、边壁时均压力、脉动压力、消能率、消力井尺寸与消能率之间的关系和消能机制等水力学问题。     

甲岩水电站竖井旋流泄洪洞设计研究

甲岩水电站右岸泄洪洞采用竖井旋流消能方式,由导流洞改建而成。从水力计算、模型试验、数值模拟、结构设计等方面,论述了竖井旋流泄洪洞的设计研究。甲岩水电站发电至今,右岸泄洪洞已安全运行数年,说明其竖井旋流设计是成功的。     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明：竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量、高流速运行条件时，会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井泄洪洞是解决了述难点的有效技术措施。因此，选用涡流式竖井溢洪道，不失为改建导流洞为泄洪洞或修建泄洪洞的较佳选择。     

科克塔斯水库泄洪洞水力学计算研究

科克塔斯水库泄洪洞位于坝体右岸,由导流洞改建而成。泄洪洞与导流洞在平面上为同一轴线,泄洪洞由引渠段、进口塔架段、洞身段、出口消能段组成。泄洪洞洞身段底坡变化复杂,水流变化复杂,文章结合科克塔斯水库泄洪洞的布置,对泄洪洞洞身段和出口消能段的水流情况进行了细致研究。     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明，竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量高束充速运行条件时，泄水建筑物会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井溢道是解决上述难点的有效措施。因此选用涡流式竖井溢洪道不失为改建导流洞为泄洪洞的较佳选择。     

竖井孔板泄流消能塔的水力与振动试验

简述了导流洞改建为永久泄洪洞时的不同消能方案和井式溢洪道的特点，给出了竖井与多级孔极组合式泄流消能塔的水流与振动试验实例，振动试验时模拟了塔基的力学特性，具体试验虽是针对一尾矿坝进行的，但这种结构形式和试验结果对水利工程设计也有一定参考价值．     

冶勒水电站泄洪洞竖井消能设计

冶勒水电站放空、泄洪建筑物受地形地质条件所限布置困难．设计时采用了泄洪洞竖井消能．井与放空洞(兼作导流洞)结合，既节省了工程投资，又解决了工程难题．     

导流洞改建为洞塞式泄洪洞的体形优化研究

介绍了国内外洞塞式内消能工的研究与进展,以大渡河泸定水电站为例,在常压和减压试验的基础上,分析了3种体形洞塞式内消能工的泄流能力、消能率和空化、空蚀特性。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,在导流洞改建泄洪洞中有广泛的应用前景。     

猴子岩水电站导流洞改建非常泄洪洞体型研究

猴子岩电站非常泄洪洞由导流洞改建而成,非常泄洪洞体型的合理性及抗空化性能的好坏直接关系到该工程能否成功运行。本文通过研究,在常压模型试验的基础上,确定采用有压洞塞式泄洪洞改建方案：并通过减压模型试验,提出了“垂直射流＋直弯洞塞＋水平洞塞组”的消能模式,确定非常泄洪洞的最终体型。减压模型试验表明,该体型的抗空化性能满足工程要求。这一成果,为导流洞改建泄洪洞的推广应用开辟了新的途径。     

导流洞改建为跌流式竖井溢洪道的试验研究

结合某水电站导流洞改建永久性溢洪道试验,研究了跌流式竖井溢洪道的水力特性,并对消力井布置进行了优化研究。研究表明,该溢洪道自环形进水口以下采用突扩方式与竖井连接所形成的脱壁水流结构,与传统的贴壁式竖井的水流结构具有明显不同,不仅可以有效避免竖井段因水流流速较高可能造成的空化空蚀破坏,降低施工难度,而且有利于水舌掺气并促进消力井消能。该研究提出的消力井优化布置体型,与传统的布置形式相比具有更高的消能效率,消能效率可以达到83%以上。     

导流洞改为旋涡式竖井溢洪道综合研究

结合我国一些水电站工程，对导流洞改建为旋涡式竖井溢洪道进行了综合研究。首次采用了压力短进水口出流为急流的引水道分别同涡井和涡室两种旋涡结构的连接型式，通过水工模型试验优选涡井（室）体型，并系统地研究其设计方法和水力学特性，为今后旋涡式竖井溢洪道设计提供了依据。     

布仑口水电站消力池尾坎位置模型试验

针对布仑口水电站水力学模型试验中导流兼泄洪冲沙洞消力池中出现远驱水跃,而常规解决办法都有不同程度副作用的问题,根据工程的实际情况,采用控制消力池尾坎位置的方法,通过1∶40水力学模型试验,提出将尾坎往上游移动5m,将尾坎始段位置与渐变段始段错开,从而提高跃后水深。试验结果表明,这种措施可以使消力池形成良好流态,从而避免远驱水跃,解决消力池流态问题、消能问题,还可稍减小工程量。     

导流隧洞出口消力池体型优化数值模拟与试验研究

通过对新疆阿尔塔什水利枢纽工程导流洞水工模型泄流实验与数值模拟,对出口消力池进行了体型优化,在消力池水面线、消能率、出池最大临底流速、尾渠流态等方面与原方案进行了对比分析。结果表明:在实验范围内,优化后的消力池内最大水深降低了2.05 m,消能率提高了12%,出池最大临底流速降低了28%,尾渠稳定流速降低了66.7%。通过各项水力特性指标表明,优化后的消力池比原设计方案显现出更为优良的特性。     

库什塔依水电站导流兼泄洪洞底流消能设计的数值模拟

库什塔依水电站导流兼泄洪洞出口消能根据地形条件采用底流消能工消能。通过采用RNG k~ε模型模拟湍流,利用VOF法追踪自由水面,对通过物理模型试验最终确定的消力池及其辅助消能工体形进行三维流场数值模拟计算,并将物理模型试验结果与数值模拟计算结果进行对比,分析表明两者吻合较好,其结果可以为底流消能体形优化设计提供依据。     

昆江2水电站引水隧洞开挖与衬砌

昆江2水电站隧洞全长5212m,最大开挖直径4·6m,圆形断面,隧洞系统由主隧洞、调压井、竖井等结构物组成。主隧洞开挖使用汽腿钻造孔,扒碴机配合自卸汽车出碴;砼浇筑采用泵送及大型钢模台车、滑模等先进工艺施工,保证了质量,实现了砼的快速浇筑。     

导流洞出口段体型优化模型验证研究

通过水工模型试验,测定导流洞出口在扩散情况和消力池方案时在不同工况下对下游河床冲淤的情况(冲刷范围及冲坑深度),及对河道两岸岸坡的影响;根据试验分析结果,提出了出口扩散段体型优化建议,并把优化过的模型再进行试验比选出最优的。通过模型试验并结合工程实际情况选择最优方案,对原设计方案有重要的指导和验证意义。为优化导流洞出口方案,对导流洞原出口方案进行了5种工况的水工模型试验,得出冲刷结果,并进行分析。提出改进方案1,对方案1进行同样的试验,得出冲刷结果进行分析。发现左岸冲刷严重,则在方案1的基础上改进提出方案2,再对方案2进行同样试验,得出冲刷结果。对3个方案进行比选发现方案2是最佳设计方案。     

吉沙水电站引水调压井设计

吉沙水电站采用引水式开发,为高水头、小流量、长距离引水发电工程,具有引水隧洞长、调压井高、高压管道压力大等特点,因此调压井布置和设计是整个引水系统设计乃至电站安全稳定运行的关键,对引水隧洞和高压管道具有承前启后的作用。通过对调压井位置、型式选择,水力学和结构设计计算,确定了调压井布置,保证了工程安全。