宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性及其水力计算方法

本文系统地研究了宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性,并和常规平尾墩型戽式消力池进行比较,试验表明,宽尾墩型戽式消力池极其有效地提高了平尾墩戽式消力池的消能效果。文中提出了宽尾墩型戽式消力池的水力计算方法,并阐明其消能机理,宽尾墩戽式消力池在岩滩工程中的研究和应用,说明宽尾墩戽式消力池是一种解决大单宽流量、低佛汝德数消能难题的有效而经济的新型水工建筑物。     

官地水电站消力池底板抗浮稳定研究

底流消能具有流态稳定,下游冲刷轻微、泄洪雾化小等优点,近年来被越来越多的高坝工程所选用。但国内外已建的高坝底流消能工程中消力池底板出现不同程度甚至严重破坏的事例屡见不鲜,在一定程度上影响了底流消能在高坝中的推广应用。因此,通过模型试验和计算分析,从水流和结构两方面来深入研究消力池底板的安全性是高坝大流量底流消能工程面临的重要课题。官地水电站挡水建筑物最大坝高168m,是我国目前混凝土重力坝底流消能水头最高的工程,具有大落差、高流速、大流量、单宽泄洪功率大的特点,其底流消能工的规模和技术难度居国内前列。工程设计分别对官地水电站止水破坏前后的消力池底板开展水工模型试验和计算分析研究,确定了合理的消力池底板厚度及锚固措施,并根据工程经验,设置了其它增强消力池底板抗浮稳定的安全措施。     

宽尾墩和消力池联合消能工底板稳定试验研究

某水电站采用坝身"宽尾墩+消力池"联合消能工,由于水头高、流量大,且无其它岸边泄洪设施,坝身泄洪消能问题十分突出。本文通过水工模型试验研究,从底板上下表面脉动压力特性入手,通过底板上举力的测试与分析,评价消力池底板的稳定性和安全性,为工程设计提供重要参考和依据。     

乌江思林水电站泄洪消能建筑物设计

思林水电站溢流表孔堰上水头与单宽泄量两项指标远远超过已建同类工程，而且最大泄洪总水头在百米左右。通过分析比较和模型试验论证，表孔采用X型宽尾墩＋台阶坝面＋戽式消力池联合消能的消能工，适应大流量低佛氏系数泄流消能的特点，利用宽尾墩三元漩滚水跃消能特性，提高了消力池的消能率，缩短了池长，节省了工程量。     

宽尾墩-跌坎型底流联合消能工水力特性试验研究

通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和脉动压力,缩短了消力池的长度,减轻了下游河道的冲刷,并且能很好地利用宽尾墩良好的消能率,克服宽尾墩挑射水流对消力池底板的冲击问题,为类似工程提供了参考,同时也丰富了泄洪消能工的型式。     

宽尾墩对跌坎底流消力池影响的试验研究

针对低水头、大单宽流量、下游水位变幅大的水电站中的泄洪消能问题,本文结合官地水电站工程进行了水工模型试验研究,从消力池的水流流态、临底流速以及底板时均动水压强对比几方面,分析了宽尾墩对跌坎底流消力池的影响。结果表明,宽尾墩改善了消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和时均压强,充分利用了宽尾墩技术优势,提高了泄洪设施的总消能率,有效解决了下游水位变幅较大的水电工程类泄洪消能问题。     

新疆某水电站引水枢纽泄洪闸消能工选择

针对新疆某水电站引水工程低水头、大单宽流量消能防冲问题,结合工程实际情况,泄洪闸消能选择底流消能工两种型式(反坡式短护坦、挖深式消力池)进行比选,通过水工模型试验比较,结果:挖深式消力池较果好,流态稳定,解决了下游河道基岩局部冲刷问题,推荐采用。实施后运行近5年,消力池消能效果良好。     

阿海水电站溢流表孔消能技术优化研究

阿海水电站可研阶段溢流表孔采用Y型传统宽尾墩＋底流消能方式,通过类比国内已建成并成功运行的水电站消能工设计经验,结合阿海水电站泄洪消能特点,基于水力学试验及研究成果,通过消能技术优化和比选,技施阶段拟定了表孔X型宽尾墩＋台阶面＋消力池的泄洪建筑物消能布置形式。在消能技术上,对阿海水电站在龙头水库尚未建成的情况下汛期小流量频繁泄洪、水舌冲击消力池底板、下游河道消能防冲等问题得到了协调解决。     

岩滩水电站宽尾墩新型消能工的试验研究

本文介绍岩滩水电站宽尾墩戽式消力池的试验研究成果，原型运行表明，消能效果良好，该消能工型式较好的解决了大单宽流量、低佛氏数的消能问题     

低弗劳德数梯形墩-悬栅消力池水力特性

针对大单宽流量、低弗劳德数消力池内消能问题,通过物理模型试验方法,对比分析消力池内加设梯形墩和悬栅消能工后水力特性和消能效果,优化梯形墩-悬栅消力池布置形式。结果表明：在低弗劳德数水流条件下,梯形墩-悬栅联合消能工断面水深分布均匀,消力池底板沿程压力分布梯度和时均压力分布系数波动幅度较小,整体稳定性较优;动能修正系数基本保持在1<α<2的范围内,可有效改善入池断面流速分布;消能率由传统消力池的52.25%、70.37%、75.89%分别提升至56.74%、75.95%、79.22%;梯形墩-悬栅消力池内悬栅单排等间距、高度与尾坎同高布置时,梯形墩呈双排交错形式布置在距池首0.35L左右处对于整体流态改善明显,消力池出口流速可降至0.4 m/s,消能率提高至59.63%、76.12%、79.37%,研究结果可为同类工程的底流消能问题提供一种新思路。     

桑河二级水电站消力池基础排水设计

通过对桑河二级水电站消力池底板暗排系统研究,结合抗浮稳定计算结果,说明了消力池底板采用暗排系统优势明显。经采取一系列增强消力池底板安全性的工程措施后,桑河二级水电站成功解决了低水头、大流量泄洪消能底流消力池底板的抗浮稳定安全。     

太平湾水电站溢流坝底流消能工试验及运用

太平湾水电站是中朝两国联合开发鸭绿江干流的梯级电站之一。该工程的水力特点是低水头大流量，最大单宽流量为１２０．５ｍ３／（ｓ·ｍ），佛氏数低，消能困难，本工程采用消力池内加设辅助消能工，消力墩型式采用“梯Ｔ”型超空穴消力墩，墩周边棱角进行小半径微圆处理，并对消力墩及消力池底板进行了脉动压力测量、幅位正态分布及减压等试验。１９８５年蓄水，１９８６年首次泄洪。经原型观测，水流流态、下游冲淤情况等与前期水工模型试验成果极为相似。     

百色水利枢纽RCC主坝表孔宽尾墩联合消能工设计与研究

介绍百色水利枢纽RCC主坝表孔宽尾墩联合消能工设计、试验研究成果。该工程泄洪流量大、下泄功率高、河床水深偏浅且地质条件较差，通过研究，确定采用“表孔宽尾墩 中孔跌流 底流式消力池”新型联合消能工，溢流面设置掺气坎，减轻溢流坝面气蚀破坏。消力池底板厚5～8m，附加底板锚筋，满足安全需要。     

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。     

宽尾墩消力池池长对消能效果影响的试验研究

基于宽尾墩消力池泄洪消能的水工模型实验,在不同泄流量、闸门开度和下游水深的条件下,研究不同池长消力池的泄洪流态、流速分布、消能率以及消力池底板压力等水力特性,比较了不同池长消力池的消能效果.试验证明:在尺寸相对较长的消力池中,可达到较好的消能效果.     

百色水利枢纽新型联合消能工消力池设计综述

根据百色水利枢纽工程泄水方式及新型联合消能工消力池的流态，对该工程消力池底板的抗浮稳定进行计算，并介绍了在消力池底板抗浮稳定计算中各项作用力的拟定及底板结构设计。     

宽尾墩在桃林口水库溢流坝上的应用

桃林口水库原设计为二级消力池形式的底流消能工，采用Y型宽尾墩后，减短了池长．提高了消能率，进而减轻了水流对下游河床的冲刷。本文结合桃林口水库枢纽工程的特点，对宽尾墩的体型参数进行了研究，同时对宽尾墩与消力池联合消能工的消能效果进行了分析和论述。     

水闸底流消能常见辅助消能工型式综述

传统底流消能在低水头、低弗劳德数下的消能效率较低,为提高消能效率,辅助消能工应运而生。本文基于工程应用及研究现状,介绍了辅助消能工中常见的消力墩、宽尾墩、尾槛、悬栅以及联合辅助消能工的研究进展,给出了各辅助消能工的示意图、特点和适用条件。在消力池中加设辅助消能工是解决水闸消能最基本、最有效的方法之一,但在消力池中单独加设一种辅助消能工有时无法满足消能要求,而联合应用的辅助消能工可以达到更好的消能效果,进一步提高消能效率,同时可利用各自的优点弥补对方的缺点,使消能工更加持久耐用,从而保护水闸的安全运行。     

底流消力池墩栅联合消能工水力特性数值模拟研究

针对低弗汝德数底流消力池消能不充分、流态紊乱及底板时均动水压强过大而造成失稳破坏的问题,通过采用数值模拟的方法,对传统消力池内分别加设趾墩-悬栅、消力墩-悬栅、T型墩-悬栅联合辅助消能工,分析各联合辅助消能工的水力特性及消能规律。结果表明：消力池内布置3种墩栅联合辅助消能工后,相较于传统消力池,水面流态趋于平稳,消力池底板最大时均动水压强分别减小了50%、25%、12.5%,消能率分别提高了3.13%、6.06%、5.24%;相较于同种墩型消力池（未加悬栅）,消力池底板最大时均动水压强分别减小了20%、25%、12.5%,消能率分别提高了0.17%、3.05%、0.39%;趾墩、消力墩、T型墩与悬栅辅助消能工联合运用具有优势叠加效应。本研究可为解决同类底流消能问题提供参考。     

泄洪消能新技术在索风营工程上的应用

索风营水电站工程大坝溢流采用的“X型宽尾墩+阶梯坝面+消力池”组合消能的方式,目前在国内属首次应用。该组合消能方式具有以下优点:(1)可以有效地解决大流量消能防冲问题;(2 )溢流坝段过流时能充分发挥阶梯坝面的消能作用;(3)当发生小流量泄洪时,是典型的小单宽流量阶梯坝面消能方式,此时主要通过阶梯坝面进行消能,水流对消力池底板的冲击力很小,底板的受力条件较好,不容易造成底板破坏泄洪消能新技术在索风营工程上的应用