梯形明渠驼峰堰泄流能力试验研究

为了探索梯形明渠中驼峰堰的水力特性,以陕西省三原西郊水库溢洪道工程为例,采用物理模型试验的方法,对梯形明渠驼峰堰的泄流量、过水断面、流量系数及变化规律、压力分布等水力特性进行了试验研究。结果表明：受梯形明渠驼峰堰顶水面宽度及过水断面增加的影响,梯形明渠驼峰堰较同底宽矩形明渠驼峰堰泄流量大;但两者流量系数及其变化规律较为接近;堰面压强分布规律基本相同。提出了梯形明渠驼峰堰顶平均水面宽度的计算方法和流量系数的计算公式。对同类工程有借鉴参考价值。     

基于溢流前缘长度变化的驼峰堰过流能力拟合

针对具体工程中驼峰堰泄流能力较大的实际情况,应以相关研究成果为依托,并结合过堰水流随流量增大时其流态会从薄壁堰过渡至实用堰流的客观实际,进行驼峰堰流量系数变化分析.在此基础上,得出基于溢流前缘长度变化的驼峰堰过流能力拟合公式,且其成果与驼峰堰溢流前缘长度及过流能力随水头增大而变化的情况基本吻合.分析结果表明,驼峰堰过堰...     

平底闸及闸室驼峰堰的水力特性

从理论上论证平底闸的水力特性及闸室中驼峰堰、驼峰堰的相对位置对流量系数的影响,分析各种计算泄流能力(只考虑自由出流情形)的常用方法,并对这些计算方法进行比较。结果表明:布置合理的闸型,可提高闸的泄流能力;平底闸闸室内加设驼峰堰,对提高流量系数的作用很大,但驼峰堰在闸室中所处的位置对提高流量系数的作用是不同的;驼峰堰加在闸室中部靠前的部位是最佳的布置形式。     

提高带直角胸墙溢洪道泄流能力及驼峰堰过流特性研究

本文为在对水库溢洪道泄流孔口胸墙底缘型式的试验研究和若干具体工程实践的基础上写成.试验证明,带有直角胸墙的泄流孔口加设流线型导流板后,在上游水位较高时能提高泄洪能力30%,甚至更大一些.这对提高水库溢洪道泄洪保坝能力和当前对水库工程普遍进行检查复核工作,具有实际意义.本文建议采用横椭圆型的导流板,给出几种型式不同的导流板的孔流流量系数实验公式.文中还探讨了驼峰堰的过流特性,并提出驼峰型低堰的堰流系数公式.     

琴键堰泄流能力特性分析

琴键堰(P.K堰)是目前水库大坝溢洪道升级改造新技术中出现的堰型,它能有效解决现有水库极端致灾因子条件下泄流能力急剧增加的问题。设计P.K堰首先要研究其泄流能力特性,它直接关系到PMF条件下最大水库水位或库容的确定。本文首先对最近两年发表的P.K堰泄流能力公式进行了对比,然后结合已有试验数据,通过量纲分析和多参数优化,给出了推荐公式,并利用该公式对P.K堰的泄流特性和超泄能力进行了研究。结果表明,当上游水头较小,一般H/P0.2时,P.K堰流量系数较大,超泄比系数大于3,泄流量增量比较明显,随着上游水头的增大,堰的总宽度对泄量起主要作用,其泄量增大的优势也越来越弱,实用范围内的超泄比在1.2~3.5之间。本文给出公式的预测值跟已发表的试验值符合良好,平均误差在5%~8%,比Machiels公式误差更小,该公式可供P.K堰泄流能力评估和优化设计时参考。     

琴键堰泄流能力影响因素与计算分析研究

近年来特大洪水和超标准洪水频繁发生,已建水利工程泄流能力不足问题日益突出。琴键堰在适当低水头条件下具有高效泄流效率。归纳了琴键堰主要结构参数对其泄流能力的影响及最佳取值,总结了琴键堰流态对泄流能力的影响,分析了琴键堰发生低水头行为的条件参数。通过对比现有琴键堰泄流能力估算公式,并结合国内外已有试验数据,采用遗传算法拟合推导了基于溢流堰轴线长度L、堰宽W、堰长B、堰高P、进出水宫室宽度比W_i/W_o及上下游倒悬长度比B_o/B_i流量系数计算式,整体误差小于6%。该式计算简单,适用于琴键堰整体泄流能力估算,可根据实际需求选取合适的估算公式。琴键堰主要结构参数的最佳取值及泄流能力的计算方法可为超标准洪水条件下泄流建筑物设计或改建提供估算依据。     

墩头超长实用堰泄洪安全分析及模型试验验证——以缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电站工程为例

以缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电站工程为例,论述了将WES实用堰的闸墩墩头向上游超长延伸之后,对泄洪安全所造成的影响。针对WES实用堰流量系数、堰面动水压力容易受边界因子影响的特点,对设计断面的堰顶布置和墩头形状进行了优化。根据堰面空化数计算公式及水流特性推导出计算的关键部位,对空化数进行计算。采用几何比尺为1∶60的物理模型对溢流堰的泄流能力和堰面动水压力进行了试验测试。试验结果表明:溢流堰的模型试验泄流能力和设计泄流能力非常相近。堰面动水压力除工况2的B4测点出现了-1.2 k Pa的微小负压值外,其余堰面时均压强值均大于0。从而,在泄流能力和堰面动水压力两方面都验证了这种设计方案的合理性。该工程所遇到的结构布置问题在中低溢流坝工程中属常见问题,解决思路可为今后类似工程建设借鉴参考。     

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。     

江西大塅水库新增溢洪道水工模型试验研究

通过1∶40水工整体模型试验,研究了大塅水库新建溢洪道的泄流能力、水流流态、压力特性、水面线及下泄水流的消能防冲效果等。试验发现溢流堰面出现了较大负压,通过对溢流堰、溢洪道进口段喇叭形边墙、泄槽过渡段、泄槽渐变段以及挑流鼻坎等体型参数的优化,提出了能基本满足设计综合要求的优化布置方案,其试验研究成果可供相关工程参考。     

迷宫堰在鞍子河水库工程中的应用

迷宫堰是一种无闸控制的泄水建筑物,为获得较长的溢流前沿长度而在平面上将溢流堰做成折线形,具有结构简单、泄流量大、操作方便等特点,主要应用于中小型水库溢洪道。对新建溢洪道的控制建筑物或改造已建水库的溢洪道以增加泄流能力。均有突出的优越性。本文结合鞍子河水库工程中迷宫堰的设计实例,对迷宫堰水流流态、泄流能力、水力设计等进行了初步探讨。通过计算和试验证实了迷宫堰的泄流能力远大于相同水头下宽顶堰和实用堰的泄流能力。在低水头下这种优势表现得更为突出。     

玉滩水库岸边溢洪道布置设计

根据地形地质、水流流态、施工及工程投资等方面对玉滩水库溢洪道位置进行比选,在满足泄流能力前提下,确定采用驼峰堰型式的岸边溢洪道方案,并结合模型试验,论述了溢洪道的布置。     

阿海水电站表孔X型宽尾墩消能技术初拟体型试验研究

根据已有工程经验,初拟了阿海工程表孔X型宽尾墩+台阶面+消力池的泄洪建筑物消能布置形式,通过水力学模型试验研究发现,宽尾墩对泄流能力影响很小,泄流量不但满足设计要求,而且还有小幅度的超泄能力。宽尾墩水舌分流合理,也能适应不同泄洪流量与消能要求。堰面及消力池底板压强分布基本满足工程结构要求。下游河道冲淤变化量很小,个别工况无任何冲淤现象发生。     

孤石滩水库除险加固工程溢洪道泄流能力研究

由于平顶山市孤石滩水库除险加固工程溢洪道进行了拆除重建,采用折线型实用堰,无法采用常规的宽顶堰计算其泄流能力,为准确地计算其泄流能力,采用数学模拟和水工模型相结合的手段,重点研究了溢洪道泄流量、沿程水面线、流态、消能效果等,优化溢洪道方案,提出推荐方案,为最终采用的设计方案提供依据。     

佛寺水库除险加固工程溢流堰泄流能力试验研究

按照水工模型试验相似准则,采用正态恒定流整体模型,建立佛寺水库除险加固工程溢流堰物理模型,模拟原型水力条件,观测不同库区静水位下溢流堰泄流量,建立静水位与泄流量关系曲线,对试验值与设计值进行对比分析,找出佛寺水库溢流堰泄流能力不足的原因,并提出解决方案。可为工程除险加固设计及后期运行调度提供技术支撑。     

涧峪水库侧槽溢洪洞水工模型试验研究

涧峪水库溢洪洞设计完成后,通过试验验证设计所选溢流堰宽度,确定侧槽深度、泄流能力、流态及其泄流曲线,为优化溢洪洞设计提供科学依据.     

庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究

通过庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究 ,获得了宽顶堰与驼峰堰的泄流能力曲线和综合流量系数等试验成果。经综合比较分析表明 ,在平底泄水闸上做成较小的曲线型剖面堰型式的驼峰堰 ,可获得较宽顶堰大的流量系数 ,提高了泄水闸的泄流能力 ,从而可减少闸孔数目 ,节省开挖方量和投资     

侧槽洞式溢洪道水工模型试验及设计优化研究

通过侧槽洞式溢洪道水工模型试验,研究了贵州新华大沟水库工程溢洪道的水流流态、泄流能力、动水压力特性及下泄水流消能效果等。试验结果表明溢洪道调整段流态紊乱、溢流堰泄流量超泄过多、下泄水流造成下游河床冲刷严重,通过增加挡水墙、调整消力池底板高程等优化措施,提出了相应的优化布置方案,既满足设计要求,也为其他工程提供参考和借鉴。     

高淹没度下低堰泄流能力初步研究

在宽河谷低水头水利工程中,溢流坝广泛采用了低堰作为泄流建筑物.其泄流能力比高堰低,尤其在较大淹没情况下,随淹没度的增加,流量系数加剧降低.结合湖南几个低水头工程的模型试验资料和实际运行资料,初步探讨了高淹没度下临界淹没度、淹没度、下游堰高等因素对低堰泄流能力的影响.提出了一定条件下高淹没度与低堰淹没系数的经验公式,并验证了公式的计算精度和适用范围.     

驼峰堰的水力特性研究

驼峰堰是由三段圆弧曲线复合而成堰面的一种低堰，具有结构简单，整体稳定性和断面应力分布较好，堰体低，流量系数高，堰前不易淤积，且对地基要求较低，设计和施工相对简便等优点，因而，国内中小型工程采用较多。本文结合青海雪龙滩电站溢洪道挑流消能方案的试验研究，在几何比尺为１４０的模型上，对该工程进口段采用的驼峰堰特定体形的水力特性进行了详细的观测，并着重对自由溢流时流量系数随堰顶水头的变化规律，淹没流态判别，淹没度分析及压力分布等进行了阐述。     

基于溢流前缘长度变化的迷宫堰过流能力拟合分析

即便是山区峡谷水库,迷宫堰在低水头情况下的超泄能力也比较大,但随堰顶水头增加,其过流能力降低明显。依托既有试验研究成果,结合过堰水流随流量增大,其流态从薄壁堰流逐渐过渡到真空实用堰流的现象,对比分析W型迷宫堰流量系数的变化;进而运用Origin软件对试验数据进行数学方法回归分析,给出迷宫堰溢流前缘长度随堰顶水头增加而减小的拟合公式。在此基础上,得到基于溢流前缘长度变化的W型和V型迷宫堰过流能力拟合公式。其成果能够很好说明迷宫堰溢流前缘长度以及过流能力随水头增加而变化的现象。