人工加糙技术在乌拉泊水库溢洪道陡坡段中的应用

乌拉泊水库溢洪道的陡坡泄槽段上下游水面高差大,流速大、流态复杂、下游消力池消能率低,通过在陡坡泄槽段底板设加糙条的方法降低了陡槽内流速,改善了各段的水流流态。此做法可供类似工程参考。     

南雄市宝江水库加固工程溢洪道模型试验优化研究

针对宝江水库进水口绕流、消力池水跃不对称、转弯段水面横向比降大和远驱水跃等不利的水流态,通过改变导墙形式、增加消力池池深等措施,有效改善水流流态,使溢洪道过流能力和下游流速分布满足设计要求。     

急流弯道中布设消力池的一个实例

在泄水工程布置时，急流弯道往往难以避免，而弯道中水流的流态是十分复杂的，其处理措施一般需要通过水工模型试验来论证。浍河水库溢洪道建于土基上，沿程有三个弯道、三个跌水，通过弯道超高法等四种方案的比较试验，采用三级消力池过渡，第三级消力池正好在急流弯道中，为调整水流在消力池末尾坎上设置延长至陡坡段的两个多曲线导流墩，强迫水流转弯、导向，这样处理使水流转弯以后，陡坡段及陡坡末端消力池内流态稳定。消能充分。急流弯道中所设消力池为不规则形，地宽４０ｍ，中线长３３ｍ，弯道转角４３°。曲率半径３６ｍ，多曲线导流墩共两个，高度为６ｍ，长１７ｍ，其布置的具体位置等均依试验而定。（朱宗蓉）     

德厚水库溢洪道设计与优化

德厚水库溢洪道设计的合理与否直接关系到水库的安全。通过水工模型试验优化溢洪道的设计方案,并根据试验发现的问题,优化溢洪道引渠段左侧导墙、陡坡泄槽段及消力池体型,优化设计后溢洪道布置及体型合理,泄流能力满足要求,水流流态平稳,消能效果理想。     

导流墩和糙条对溢洪道弯道水流的调整作用

在水利工程中经常会涉及弯曲流道，一定范围内弯曲流道产生的复杂流动结构及流态往往不能满足工程设计要求，新疆引额济克“635”溢洪道整治工程共有五个弯道，1：4陡坡及消力池都在弯道上，坡度陡，流速大、流态复杂，凸岸和凹岸水深相差很大。通过模型试验，将导流墩和糙条联合运用，有效地控制了弯道环流的发生和发展，缩短了纵向流速分布调整的距离，使水流能较快地横断面上重新均匀分布。此做法可供类似工程参考。     

云龙水库溢洪道阶梯消力池的设计

云龙水库溢洪道布置于天然垭口,受地形条件限制,堰后泄槽陡坡段急剧跌落 28 3m,紧接转角为 42 67°的转弯段,水力条件很差,必须在陡坡泄槽段进行消能. 本工程陡坡泄槽段设置 5级阶梯消力池消能,通过水工模型试验验证,消能效果较好,能使水流平稳通过转弯段.     

黄池沟配水枢纽分水池侧槽退水道水力特性试验研究

结合黄池沟配水枢纽对分水池侧槽退水道的设计要求,通过水工模型试验对侧槽退水道的水力特性进行了研究,测量了退水道水流流速、压强、水深等水力学参数,对侧堰过流能力、水面线、陡坡段水流空化及消力池流态进行了分析评价。结果表明：设计流量下侧堰满足过流能力要求,边墙高度满足过流水深要求;秦岭隧洞不会出现明满流交替现象;陡坡段受空化水流破坏的可能性较小;消力池流态差,大流量时不满足水跃消能要求,建议通过进一步的模型试验来重新设计消力池。     

某水库岸边溢洪道体型优化试验研究

结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用"光滑溢洪道+底流消力池"与"前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池"两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况下的水流流态、入池流速与消能率等水力学指标进行详细对比分析。研究成果表明:采用前置掺气坎式阶梯溢洪道后,消力池长度能缩短57.1%,入池流速减小最大达51.18%,综合消能率大于84%。同时,前置掺气坎式阶梯溢洪道使阶梯泄槽内掺气更充分,继而可减小发生空蚀破坏的可能性。研究成果可为类似工程设计提供一定的参考。     

德泽水库溢洪道阶梯式消能设计

牛栏江—滇池补水工程德泽水库溢洪道布置在左坝肩,若按常规设计采用底流消能,消力池入池水流流速高达42.37 m/s,所需消力池长度过长,致使现场难以布置。为降低入池水流流速,减少消力池长度,在溢洪道泄槽段布置了阶梯式消能工,使水流在下泄的过程中消耗部份能量。水工模型试验表明,设置阶梯式消能工后,消力池内流速可减少到25 m/s,达到了减小入池流速、缩短力池长度、降低抗冲耐磨难度的目的。     

一种布置形式复杂的溢洪道消能探讨

对一级陡槽段接缓坡转弯段再束窄变二级陡槽的溢洪道，如果不及时对陡槽段进行消能，高流速水流将在转弯边墙的偏转下，产生水流集中甚至出现菱形冲击波，危及下游安全。针对这种情况．提出了对一级陡槽段采用多级消力池，二级陡槽段采用挑流的消能建筑物型式，并通过水工模型试验研究表明，消能效果十分理想．可确保建筑物本身及下游的安全。     

泄水闸后弯道陡坡段急流调控措施研究

针对典型泄水闸后直角弯道段和陡坡段产生的急流横比降及冲击波等影响工程安全运行的不良流态,通过物理模型试验研究手段,在泄槽内增设了多个组合的急流调控措施,并结合下游消能工优化,以水位、流速和流态等直观的水动力因素为优化指标,实现了对泄水闸后弯道段急流横比降的调控和陡坡段冲击波的消减,改善了消力池内水流流态,提高了整体消能效果,基本满足了设计要求。     

一种布置形式复杂的溢洪道消能探讨

对一级陡槽段接缓坡转弯段再束窄变二级陡槽的溢洪道,如果不及时对陡槽段进行消能,高流速水流将在转弯边墙的偏转下,产生水流集中甚至出现菱形冲击波,危及下游安全.针对这种情况,提出了对一级陡槽段采用多级消力池,二级陡槽段采用挑流的消能建筑物型式,并通过水工模型试验研究表明,消能效果十分理想,可确保建筑物本身及下游的安全.     

溢洪道弯道陡坡段底板结构型式的合理性探讨

通过楚松水库溢洪道的弯道陡坡段的布置情况,探讨采用合理的陡坡段底板的结构型式,以适应弯道高速水流的流态分布,减少高速水流对溢洪道底板的空蚀和脉动压力,消除弯道冲击波的扰动现象.     

苏家河口水电站溢洪道缓流转弯段设计

苏家河口水电站由于受地形地质条件限制，溢洪道泄槽需设置平面转弯段过渡。该工程采用缓流转弯段，水流流态较好，槽身水流无明显的急流冲击波。     

秦山水库溢洪道弯道段改造优化设计

秦山水库溢洪道由于受地形条件限制,陡坡段设有弯道且弯道半径较小,可能导致两岸产生水面差且凹岸水面壅高,将会大大影响泄流能力和消能效果。以溢洪道模型试验为基础,对该水库的陡坡弯道段水流进行了分析,得出了科学、合理的改造方案。     

小石峡水电站表孔溢洪道模型试验研究

通过对新疆小石峡水电站表孔溢洪道的模型试验研究,优化了溢洪道进口段,改善了进口流态;提出在溢洪道消力池内布设趾墩-消力墩-尾坎的修改方案,试验结果表明,修改方案有效的改善了池内水流流态,同时缩短了池长、降低了池深,提高了消能效果,并且消力池内各项水力指标满足设计要求.试验成果对于工程设计具有借鉴意义.     

王家厂水库溢洪道弯道水流改善措施

岸边式溢洪道常因地形和工程造价等因素的制约不得不采用弯道泄流，而水流因受离心力的作用给泄槽流态及消能防冲造成了诸多不利因素。为了改善王家厂水库溢洪道弯道水流而提出了扇形抬高陡坡段泄槽底部外侧高程和加设分流墩的设计组合方案。通过水工整体模型的试验验证，该方案是合理的，较好地解决了弯道溢洪道的水流流态及消能防冲问题。     

孔板在改善溢洪道弯道急流流态中的应用研究

为了在较短的距离内消除经圆弧溢洪道集中下泄水流的大部分动能,并改善水流在平面及过水断面上的流态,根据弯道急流的特点,并结合龙屯水库弯曲溢洪道的工程实践,对在溢洪道上设置的孔板消能工进行了模型试验研究。结果表明：在溢洪道泄槽上设置孔板,可改善弯道冲击波在光滑溢洪道上形成的折冲水流的恶劣流态,使消力池内涌浪高度减小,水流流态相对稳定,主流冲击波基本消失。对整个试验过程作了详细介绍。     

糙条对溢洪道连续弯段水流特性的影响

为探究溢洪道连续弯段水流特性及糙条消能工水力学特性,通过开展27组正交模型试验,结合消能率和超高变异系数筛选最优工况,采用RNG k-ε紊流模型与体积分数法（volume of fluid,VOF）对布设糙条和不布设糙条的溢洪道进行水流特性数值模拟对比研究。结果表明：糙条的布设使溢洪道沿程水深增加且变化剧烈;糙条能够抑制菱形波和折冲水流的产生,通过改善两弯段流态使水面均匀性提升38.0%和44.7%;布设糙条后,两弯段纵向流速均值被降低了45.16%和44.83%,各断面凹岸纵向流速的最大值沿水深下移;糙条的存在加剧了水流紊动,使两弯段纵向紊动强度均值增加了117.98%和71.05%,纵向紊动强度集中在凹岸衰减、凸岸增强,且各断面凹岸的最大值沿水深上移;糙条增大了床面动水压力,减小了两岸压力差,对压力分布形式有显著改善效果,有助于保护底板和边壁不易被冲蚀。研究成果可为溢洪道连续弯段设计及安全运行提供参考。     

多级陡坡消力池内流场的数值模拟研究

为优化多级陡坡消力池设计尺寸,本文采用k-ε双方程模型结合VOF模型的数值模拟方法,对多级陡坡消力池内部水流进行三维水气两相流数值模拟.通过模拟校核工况下多级陡坡消力池流场,得到了模型内部水气两相流云图及流速矢量云图,经分析得出多级陡坡消力池第一二级池深、第三级池长有待优化的结论.本研究成果为优化多级陡坡消力池尺寸提供了理论依据.