溅水问题的试验研究与随机模拟

通过水力学试验,对于水舌撞击尾水形成的溅水分布进行研究,并运用随机溅水数值模型进行计算验证.研究结果表明,下游溅水区在水舌风的拖曳作用下,在平面上呈三角形分布,而降雨强度的纵向分布则符合伽玛函数形式.运用随机溅水模型得到的降雨强度分布与试验数据甚为吻合,证明该数值方法可以较好地模拟溅水雾化现象,具有较好的应用前景.     

小浪底工程2号孔板泄洪洞孔板段压力特性原型观测

为了充分论证小浪底水利枢纽工程2号孔板泄洪洞的可靠性，对其在上游库水位247.9m左右及100m级工作水头下的孔板段压力特性进行了原型观测分析。原型观测与模型试验和理论分析结果的对比研究，加深了对孔板泄洪洞消能机理及运行特性的认识，为孔板洞在更高库水位下运行提供了参考依据。     

漫湾水电站二期工程进水口漩涡问题研究

漫湾水电站二期工程进水口运行条件与原设计条件相比有较大变化,二期工程装机容量由原设计的250 MW增至300MW,引水发电流量由原设计的321 m3/s增至384 m3/s,并要求在小湾电站完建前投产发电。由于引水发电流量增大,而水库的汛限水位比后期发电控制水位低,已建进水口不能满足最小淹没度的要求。水工模型试验的结果表明,在上游水位985.0~986.0 m范围内,两侧流道会出现第②漩涡,而将引水发电流量减小至360~300 m3/s,可避免出现漩涡;在高水位条件下则未见不利流态与有害漩涡出现。     

跌坎型底流消力池的水力特性与优化研究

本文以向家坝高水头大单宽流量水电站为例，对旨在降低消力池临底水力学指标的跌坎型底流消力池进行了系列水工模型试验，研究了不同跌坎高度的消力池水力学特性。研究成果表明，连续跌坎的采用有利于降低消力池临底流速，其应用效果取决于跌坎高度，但跌坎的存在也改变了消力池内的水流流态，对底板脉动荷载与消力池的消能效率有较大影响。对有溢流表孔与中孔的泄水建筑物采用适度收缩泄水孔出口的布置方式，可以起到稳定消力池水流流态、增进消能效率的作用，同时有利于减轻泄洪雾化。     

旋流环形堰竖井泄洪洞三维流场数值模拟

旋流环形堰竖井泄洪洞是一种新型的环境友好的内消能工, 跟传统环形堰竖井泄洪洞相比, 泄洪洞的流态和 消能防蚀机理明显不同。作为一种新型布置形式, 其复杂的水流特性并不是十分清楚。依托于广东清远抽水蓄能 电站下水库泄洪洞工程, 基于RNG k2E双方程湍流数学模型, 并结合VOF( Volume Of Fluid) 方法, 对下库旋流环形 堰竖井泄洪洞进水口、竖井旋流泄洪洞、出口的复杂水流进行了三维数值模拟, 并对部分水力参数的特性进行了解 析计算, 获得了流态、压力、流速、空化数等水力要素的变化规律。模拟结果表明, 数值计算结果与物理模型试验成 果吻合较好。并通过数值模拟验证了该新型内消能工的泄流能力和高消能效率。     

梯级水库群控制梯级极端工况泄洪安全分析

河流梯级开发中,极端条件下流域安全主要取决于干流控制梯级的安全。已有研究将控制梯级特级坝分为特1级和特2级,究竟哪种等级的大坝应设置非常泄洪设施或临时措施,在较高水位时启动来降低控制梯级的泄洪风险,此项研究尚属空白。本文基于DB-IWHR模型理论框架,研制开发了水库群连溃数值模拟平台,并针对控制梯级特级坝的空间分布类型,考虑梯级水库群风险源可能出现的超标准洪水+地震引发某一泄水闸门失效的极端运用工况,从控制梯级的泄洪安全和设置非常泄洪设施的必要性角度,研究了流域梯级安全问题。结果表明:对于"上下相当"的布局,梯级水库群特1级坝须增设非常溢洪设施以应对超标准洪水、或某一闸门无法开启及其组合运用工况。对于"上小下大"的布局,由于风险触发梯级溃决预警时间常以小时计,特1级坝通过设置非常泄洪设施增大泄洪裕度可进一步降低库水位,从而使得特1级坝腾出更大的库容应对上游溃坝洪水,明显提高特1级坝的安全裕度。本文提出的理论计算方法和增大泄流能力途径可供梯级水库群设计运行参考。     

跌坎型底流消能流态转捩及控制研究

跌坎型底流消能工是一种建立在常规底流消能工基础上的新型消能工。通过理论分析得出,跌坎型底流消能工消能率随着跌坎高度与上下游水深的变化而发生变化,且不同入池Fr下,满足消能率所需坎高与水深不同。结合某大型水电工程进行验证,针对上游相对水位120.0~140.0 m、下游相对水位40.0~50.0 m,跌坎型消力池内水流流态特征进行分析。研究结果表明,跌坎型消力池内水位波动最大值发生在跌坎下游50~100 m范围内;随着跌坎型消力池跌坎高度的变化,消力池内水流可呈现出三种不同流态特征;当跌坎断面采用收缩体型后,跌坎高度可得到提升,有效地保障消力池内水流流态稳定和消能效率,改善消力池内临底水力学指标。     

抽水蓄能电站月牙肋岔管局部水力损失系数的试验研究

有压钢岔管的优化设计是抽水蓄能电站建设的一个重要环节．岔管内水流流态极其复杂,其局部水力损失系数需要系统、深入地研究．影响月牙肋岔管水力损失的主要因素有分岔角、肋宽比、分流比等．结合具体工程,进行了分岔角55°,75°,90°三种对称岔管体型和55°非对称岔管体型在不同肋宽比情况下的试验．系统地研究了水力损失系数与分岔角、肋宽比、分流比的关系,给出了它们之间的关系曲线．     

Tossy Ⅲ型肩锁关节脱位采用锁骨钩钢板与带袢纽扣钢板治疗效果比较

目的 :观察锁骨钩钢板(Clavicular hook plate,CHP)与双Endobutton带袢钢板治疗TossyⅢ型肩锁关节脱位(TossyⅢacromioclavicular joint dislocation,TossyⅢ-AJD)的疗效。方法 :选择2010年12月—2014年2月在我院接受手术治疗的TossyⅢ-AJD患者76例,随机将患者分为观察组和对照组各38例。观察组采用双Endobutton带袢钢板进行固定;对照组采用CHP固定。比较两组患者的手术情况、肩关节恢复情况及综合疗效。结果:两组手术时间、出血量、住院时间相比,差异无统计学意义(P>0.05);观察组恢复时间、前屈上举活动度、外展上举活动度及肩关节Constant评分分别为(13.4±2.1)周、(138.2±17.5)°、(135.5±15.6)°和(83.8±3.6)分,对照组为(15.2±2.6)周、(96.5±11.2)°、(92.6±8.7)°和(76.2±4.8)分,观察组恢复时间明显短于对照组,而前屈上举活动度、外展上举活动度及肩关节Constant评分明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);观察组优良率为94.7%(36/38),对照组为86.8%(33/38),差异无统计学意义(P>0.05)。结论 :双Endobutton带袢钢板治疗TossyⅢ-AJD具有疗效显著,创伤小,恢复快等优势。     

新型旋流环形堰竖井泄洪洞数值模拟和特性分析

生态环境友好型的洞内旋流消能工是当前泄洪消能领域一个重要的研究热点和方向。为克服以螺旋型经典涡室或传统喇叭形堰构成的旋流竖井泄洪洞易出现的漩涡、气爆、振动、防空蚀设施复杂等难题,改变一般的防漩、消涡观念,提出一种新的由自调流潜水起旋墩为核心构成的旋流环形堰竖井泄洪洞,虽脱胎于常规喇叭形竖井泄洪洞,但在泄洪流态和消能防蚀方面又另辟蹊径。作为一种新型的旋流布置体型,已有研究缺乏系统性,其复杂的水流特性并不是十分明了。依托广东清远抽水蓄能电站泄洪洞工程,对新型环形堰竖井泄洪洞进水口、旋流泄洪洞、出口的复杂水流运动进行了三维数值模拟,并对部分水力参数的特性进行了解析计算,获得了该新体型旋流空腔流态、自由水面、合成流速、压力等水力要素的分布规律。结果显示:计算得到的上述水力学要素分布规律与模型测量值吻合较好,模拟值与初步建立的新体型水力特性理论解析值较为接近,表明解析计算方法具有一定的实用价值。模拟计算结果为进一步明晰新型环形堰竖井泄洪洞各部分水流特性和揭示自调节潜水起旋墩的旋流运动机理提供依据。