高水头泄水建筑物上下游水流衔接消能

高水头水工建筑物下泄的水流单宽流量大、流速高、能量大,如果处理不当,会对河床和岸坡造成严重冲刷,甚至导致建筑物损毁。文中介绍水工建筑物上下游水流衔接的形式和消杀下泄水流中多余能量的不同方式（消能方式）及其工程措施,在高水头水利枢纽上,常采用挑流而很少用水舌自由跌落的衔接方式。并阐述与下游水流衔接良好,消能充分的结构形式和合理尺寸等问题。     

高水头窄河道多洞联合泄洪模型试验研究

某水电站泄水建筑物由多条泄洪洞整体联合泄流,具有下泄流量大、水头高、出口位置河道狭窄等特点,且下游水垫塘所在位置即为河道的转弯处,因此会有下泄水流的能量集中和挑流水舌的归槽偏离问题。针对上述2个突出问题,以大比尺水工模型试验为基础,提出了与实际情况相对应的挑坎布置方案,经过多方案的分析比选并综合考虑整体联合泄洪消能的因素,提出了最优的推荐布置方案,可为同类型工程枢纽的消能防冲设计提供借鉴。     

燕山水库整体水工模型试验研究

通过燕山水库整体水工模型试验,对溢洪道和泄洪洞进出口体型、泄流能力、水流流态、流速分布、压力分布、消能防冲、空化气蚀等进行了系统研究,验证了水库各特征水位下泄水建筑物的泄流能力,校核挡墙的设计高度,分析了泄水建筑物产生气蚀的可能性,提出了优化的进口体型,并根据下游消能、冲刷情况,提出了相应的工程保护措施.     

一种适合低水头的拱洞型消能工的数值研究

采用VOF(volume of fluid)方法,模拟了低水头建筑物的泄水过程,通过慈溪龙山排涝出海闸工程实例对模型精确性进行校核,在此基础上提出一种新型拱洞型消能工,并与普遍采用的SAF(saint antony falls)型和原模型消能工的消能效果进行对比,结果表明,拱洞型消能工能进一步降低下泄水流的流速及水流深度,提高消能率,更有利于低水头建筑物的消能防冲。本文提出的拱洞型消能工,为低水头泄水建筑在选择消能防冲设施时提供了更多的选择。     

消力戽水力设计与冲刷计算的探讨

一、消力戽的实践在寻求水工建筑物水流衔接的消能方式过程中,当尾水深度超过完全水跃消能所需的尾水深度时,(如10％),常采用消力戽消能。因为它具有一个大挑角的淹没鼻坎,利用下泄水流,经鼻坎作用,发生漩滚扩散,消杀能量,以减轻戽后局部冲刷。国外从40年代就利用消力戽消能。1941年美国大库利坝采用消力戽。随着工程实践和试     

对泄水槽中消力池的消能改造探析

水库的消能设施是消减和扩散水闸下泄水流能量,预防下游发生严重冲刷,提升水闸安全的重要设施。对于水电站泄水能力的研究无论是对于水电站本身还是对于社会都有着非常重要的研究价值。为此,本文主要研究对水库泄水槽中消力池进行消能改造的措施,以某水利枢纽工程为例,从特殊到一般,总结了泄水槽中消力池的效能改造。事实证明,这对于增强水闸下泄水流能力以及水电站的安全具有非常重要的作用。     

挑流水雾的影响、危害及预防措施

自泄水建筑物下泄的高速水流,在消能过程中水面往往伴随有迷漫的水雾;特别是在挑流消能的情况下,高速水流的雾化现象更为显著。在实际工程中,由于射流雾化而影响枢纽汛期安全运行的实例确实存在。随着我国水电资源的不断开发,将愈来愈多地在高山狭谷区修建高水头枢纽,挑流消能也将日益广泛地被采用,因而射流雾化问题会更加突出。为此,本文拟结合工程实例对此问题进行阐述,希望进一步引起水电工程界的重视。     

扭面式消能墩在低水头泄水建筑物中的应用

我国有大量的低水头水利工程建设需求,这类水利工程具有水流形态复杂、佛氏数低的特点,给消能建筑物设计带来较大的困难.文章以梨树园子水电站为工程依托,利用实验室模型试验的方式,提出了一种扭面式消能墩,试验结果显示,该体型消能墩具有良好的消能效果,可以在低水头水利工程泄水建筑物设计建设中采用.     

多泥沙河流覆盖层基础上的水闸消能工研究

水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,在水利工程中有十分广泛的应用~[1]。目前很多水闸建在多泥沙河流覆盖层地基上,水闸在泄流时,尽管流速不高,但水流仍具有一定的剩余能量,而土基的抗冲能力较低,可能引起水闸下游的冲刷,威胁水闸安全。本文结合宜昌市公益类科技项目"鄂西地区多泥沙河流覆盖层基础上的水闸消能工研究",根据多泥沙河流的特点,将四川省甘孜州得荣县门扎水电站水闸及其所在河段地形条件按一定比例缩小制成模型进行试验,对闸孔全开和单孔局开下泄各级流量的动床模型的冲坑位置、冲坑深度及冲刷范围进行比较,提出对消能建筑物的优化方案,为类似工程提供依据。     

重庆李家口水电站溢洪道设计及消能效果分析试验研究

针对重庆李家口水电站溢洪道下泄水流流速过大的情况,根据李家口水电站实际建设环境,结合设计经验,从进水渠、尾墩、泄洪隧洞、消能段几部分入手,对各部分结构进行了详细设计。建立长宽高均为1∶50的正态模型进行概化模型试验。从试验效果来看,进水渠、尾墩两侧、泄洪隧洞弯曲段,以及溢洪道末端的水流都较为平缓,没有出现明显的壅水、冲击波、乱流等不利流态。本文设计的挑流消能段消能效率高达79.5%,有效消耗了下泄水流能量,减小了下泄水流流速,消能效率良好,对保证下游河床稳定有积极作用。     

万家口子水电站泄洪消能布置优化研究

云南万家口子水电站大坝坝址河谷狭窄,泄洪能量大,水头高,泄洪消能难度大。文章结合模型试验,通过对表、中孔泄流建筑物体型参数进行优化设计,使各孔水流在跌落下降过程中先扩散后碰撞,有效地减小了下泄水流进入水垫塘的动水压力,降低了水垫塘内消能压力,保证大坝和消能建筑物的安全。     

矩形断面消力池水力计算图解法

(一) 图解原理1.消力池水力计算的基本公式泄水建筑物底流消能的水流情况如图1所示。矩形断面消力池水力计算公式为:     

有关溢流坝水流掺气若干问题的探讨

一、前言 近年来已建成的刘家峡、三门峡、丹江口、云峰、新安江和拓溪等大坝,和正在施工和设计的乌江渡、白山、龙羊峡等高坝具有水头高,单宽流量大的特点。因此在泄水建筑物的设计、施工、运行方面已经和将会遇到高速水流问题。其中高速水流掺气,现在正受到各方面注意和利用。在泄水建筑物上,掺气水流具有积极和消极的两方面。如溢流坝水流接气,一方面将会有利于消能,或免除空蚀破坏。另一方面掺气水流会引起     

三峡大坝泄水建筑物水力学原型观测与分析

三峡大坝泄水建筑物具有下泄流量大(102 500 m3/s)、泄洪落差大(97.3 m)、孔口数量多(22个表孔和23个深孔)、运行水头高(90 m)、库水位变幅大(135～180 m)等特点,其泄洪运行备受关注。采用现场原型观测手段,2003年以来历时十余年,系统观测了深孔135 m、156 m、172 m和表孔162 m、172 m特征库水位泄洪消能水动力特性,重点考察了水流流态、动水压强、水流流速、水流空化噪声、通气风速、水流掺气浓度、坝下冲刷等参数,获得了宝贵的原型系列观测数据,并与模型试验成果对比分析补充完善。观测显示,泄水建筑物过流面虽有初生空化信号但未见空蚀和泥沙磨损破坏,坝下消能区冲坑最深点高程20.8 m,折算其上游坡比1∶6,表明三峡大坝泄水建筑物布置总体是成功的。     

鼻坎挑流冲刷深度的预测

要求利用挑射水流消除过坝洪水的能量几乎成了最近几年来消能方面的一个特点。在较长泄槽或泄洪洞的末端设置鼻坎的作用就是将下泄的水流抛射出去。在一定的地形地质条件下，这种挑流鼻坎为消除高速水流的能量提供了一种比消力池更为经济得多的方法，因此有可能取代消力池。     

龙羊峡水电站枢纽异形泄流挑坎的体形几何尺寸计算

黄河龙羊峡水电站是在高深狭谷中兴建的一座大型水利枢纽工程.由于河床狭窄,泄水建筑物布置比较集中,下游消能区地质条件差且河道急剧弯折,给下泄高速水流的消能防冲问题带来了很大的困难.为了妥善地解决下游消能防冲问题,经设计与试验单位密切配合,通过长达十年之久的水工模型试验,经多方比较优选,找到了适合龙羊峡枢纽工程地形、地质条件和布置特点的异形挑流鼻坎,从而较合理地解决了该枢纽的泄洪消能问题.     

高陂水库溢流堰下游挑流鼻坎混凝土施工方案探讨

水库溢流堰泄流消能一般设置挑流鼻坎,又称挑坎,指建在泄水建筑物末端、能将下泄的高速水流向下游抛射的、具有一定反弧半径和一定角度的坎。因此该水工建筑结构具有不规则形状,在施工混凝土方案中,尤其是模板设计、拆除模板等工序要注意。文章结合高陂水库项目简要探讨了挑流鼻坎的施工方案,供同类工程参考。     

泄水建筑物三维水流数值模拟技术及应用

泄水建筑物下泄水流通常具有复杂的三维水流特性,常规的一维或者平面二维技术无法精确模拟其流态。应用三维数值模型对水闸、溢洪道、拱坝等泄水建筑物三维水流进行数值模拟,并与水工模型试验成果进行对比。数值模拟计算的水面线、流态及流速分布均与水工模型试验实测资料吻合较好,表明三维数学模型可以结合水工模型试验解决泄水建筑物常规水力学问题,为工程设计和运行提供相关的技术依据。     

不对称宽尾墩在隔河岩枢纽中的应用

隔河岩水利枢纽大坝为三心圆拱式混凝土重力拱坝,其泄水建筑物泄水时不可避免地存在向心水流集中问题,同时其消能区位于石牌页岩上,因此给泄水消能建筑物的布置及设计带来了重大的技术问题.经设计和科研单位不断地摸索及试验研究,最后泄水建筑物采用了表孔应用不对称宽尾墩、深孔应用不对称窄缝式跌坎的方案,不仅成功地解决了水流向心集中问题,且极易适应于布置异型消力池并有效地提高消力池的消能率,改善了水流流态,同时节省了大量的工程量,缩短了施工工期,降低了工程造价.不对称宽尾墩同样可推广应用到其它混凝土拱坝中,根据天然地形、地质条件采用异型消力池,可取得显著经济效益.     

辅助消能工在小型水电工程中的应用

针对小型水电工程泄水建筑物下游水流消能防冲消能率低的特点,为达到较好的消能效果,常在消力池中加设一些辅助消能工。结合东村河水库输水洞的消能试验方案比较,证明辅助消能工在小型工程中应用的可行性。