高坝泄洪雾化模型试验研究

泄洪雾化是近20多年来水电工程中出现的一个新课题,现在的高坝具有落差大、泄洪流量大、河谷狭窄等特点,雾化问题突出,雾化水流的研究已成为高坝建设中新的水力学关键技术问题之一.为了正确预测高坝泄洪雾化雨强分布,根据二滩、安康、岩滩和小湾等工程的泄洪雾化物理模型试验和原型观测雾化资料,得出了用物理模型来研究高坝泄洪雾化的规律,并据此设计溪洛渡水电站泄洪雾化模型,试验得出溪洛渡水电站不同工况下的雾化雨强分布,为工程防护提供了科学依据.     

中国高坝枢纽泄洪雾化研究进展与前沿

高坝枢纽泄洪安全防护是水利工程领域的重要课题之一。具有高水头、大流量、窄河谷特征的中国高坝枢纽,泄洪伴生的雾化问题非常突出。面向中国水电工程向高海拔低气压地区发展的现实需求,复杂环境下的泄洪雾化机理、以及高精度的遥测预测方法和科学化的危害防治技术急需突破。文章基于国内外相关研究成果和工程实践应用,构建了中国高坝枢纽雾雨场源及防护体系;凝炼了当前高坝枢纽泄洪雾化的发展成果和技术瓶颈;全面阐释了关键科学技术问题的突破方法。研究成果以推进泄洪雾化研究从经验走向科学,为重大水利水电工程设计及其长期安全运行提供理论和技术支撑。     

中国高坝枢纽泄洪雾化研究进展与前沿

<正>高坝枢纽泄洪安全防护是水利工程领域的重要课题之一。具有高水头、大流量、窄河谷特征的中国高坝枢纽,泄洪伴生的雾化问题非常突出。面向中国水电工程向高海拔低气压地区发展的现实需求,复杂环境下的泄洪雾化机理、以及高精度的遥测预测方法和科学化的危害防治技术急需突破。文章基于国内外相关研究成果和工程实践应用,构建了中国高坝枢纽雾雨场源及防护体系;凝炼了当前高坝枢纽泄洪雾化的发展成果和技术瓶颈;全面阐释了关键科学技术问题的突破方法。研究成果以推进泄洪     

我国高坝泄洪消能研究的最新进展

近些年来,我国一直处于水电开发与建设的高峰期,大量的实际需求促进了高坝泄洪消能技术的发展与进步。本文分4个方面总结了近年来我国在高坝泄洪消能研究方面的最新进展情况：（1）高拱坝坝身泄洪消能;（2）高水头大流量底流消能;（3）高水头大流量溢洪道与泄洪洞的水力学问题;（4）泄洪雾化问题。在总结已有研究成果的基础上,对高坝泄洪消能技术的进一步发展,以及与之相应的环境问题及安全运行管理等提出了若干建议。     

二滩水电站泄洪雾化及防护

泄洪雾化是一种具有严重危害性的雾化水流,影响建筑物的正常运行.二滩水电站泄洪强度大,泄洪雾化范围和强度超过了设计预想,对下游护岸的安全防护范围提出了更高的要求.泄洪雾化试验结果及防护效果分析得出,二滩水电站泄洪雾化区的防护范围是适当的,防护方法是可靠的,这是我国首座超过200m高拱坝泄洪雾化防护成功的例证,对其他高坝泄...     

我国特高坝安全长效运行技术探讨

在介绍我国特高坝建设概况的基础上,对我国特高坝的运行特点和世界部分特高坝的运行事故进行了详细分析,指出特高坝安全长效运行的关键技术包括安全评价体系构建、近坝高边坡稳定 性快速检测诊断、泄洪雾化影响及对策、材料耐久性系统研究、深水下检修加固技术、风险管理及应 急处理等。     

高坝泄洪雾化工程防护措施研究进展

高坝泄洪形成的雾化现象对枢纽下游建筑物运行、两侧岸坡稳定及生态环境可能造成危害,严重时可危及枢纽本身安全。伴随着系列原型观测、数学模型及物理模型试验等形成的雾雨强度预测技术的发展,泄洪雾化工程防护由被动的雾化—破坏—修复逐渐演变为在预测雨强及其范围基础上进行工程防护,并逐步与消能建筑物、高边坡的分区、分段防护相结合。通过对系列工程雾化防护措施调研,对高坝泄洪雾化工程防护相关研究成果进行归纳总结,认为不同防护材料在不同雨强的破坏特性及雾化对生态环境的影响是今后泄洪雾化工程防护措施研究的重要方向。     

特高坝运行安全若干关键技术

我国正处在200 m以上特高坝建设的快速发展阶段,部分特高坝已陆续建成投入运行。特高坝的运行安全是社会各界普遍关注的热点问题。针对我国特高坝所处复杂环境条件和运行特点,为保障其安全长效运行,从安全评价体系、高边坡稳定、泄洪消能、泄洪雾化、材料和结构耐久性、水工金属结构运行维护、水下检修加固、地震影响、流域高坝群运行安全以及风险管理等方面,阐述了一些关键技术的要点和主要内容。     

泄洪雾化与防治

泄洪雾化问题最近二十年来才引起人们重视的水工压力学问题，尤其是高坝大流量的泄洪雾化，给枢纽工程安全和环境带来的灾害及经济损失不少实例，高效的泄洪消能与高强度的雾化就成为一对突出的矛盾，因而促使和推动了对这方面研究的开展。泄洪雾化是一个水汽两相流的水力学难题，因受地形，气象，下泄水流形态及消能方式等各种因素影响，极为复杂，国内外通过许多大比例尺工程雾化物理模型试验，原型观测，数学计算及预报研究，取得一系列的成果（见文献1－8），探索出一些泄洪雾化规律和研究经验，对很多大型水电工程泄洪雾化作了比较全面的评价和预报。     

基于泄洪雾化影响的白鹤滩水电站坝身泄洪调度方式研究

针对高坝工程泄洪调度方式的雾化影响问题,提出一种改进的泄洪雾化数学模型。该模型可综合反映水舌入水条件、气象条件及河谷地形的影响,并通过小湾工程实测资料验证,两者吻合良好。在此基础上,针对白鹤滩水电站坝身泄洪方式进行雾化影响对比分析。结果表明,当深孔泄洪时,由于其水舌挑距大,入水角度小,水舌风场与雾化降雨范围明显大于表孔泄洪,在泄洪流量与水位落差相同的条件下,表、深孔不同开启方式,其水舌落点与入水形态各不相同,最终引起水舌风场与雾化降雨分布显著变化,根据不同运行工况下的雾化降雨对比结果,提出了坝身孔口的最优开启方式。上述研究为今后实际工程泄洪调度的雾化影响分析提供了借鉴。     

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。     

高坝水力学的理论与实践

在我国高坝工程快速兴建的背景下,高坝水力学呈现出前所未有的发展态势。对我国近年来高坝水力学的理论、方法、技术研究及其在工程中的应用进行了综述,涉及消能防冲、空化空蚀、流激振动、泄洪雾化、水气二相流等多个方面。将该领域的发展趋势归纳为深度、广度和高度3个方向,即理论研究从宏观尺度向细观尺度深化;研究范围从坝区向流域拓展;新技术研发向进一步突出原创性和系统性提升。通过回顾与展望,总结了我国高坝水力学所取得的成就以及目前面临的挑战。     

简讯

长江科学院水力学研究所新获两项实用新型发明专利2013年4月和6月,由长江科学院水力学研究所发明的"一种泄洪雾化雾源测量装置"和"一种研究泄洪雾化雾源分布规律的装置"技术先后获得中华人民共和国知识产权局颁发的实用新型专利证书。该发明为水利部公益性行业科研专项——"高坝泄洪雾化工程安全及环境影响评价与对策"项目课题研究成果,该     

高坝泄水建筑物高速水流研究概况

高坝泄水建筑物的特点是水头高、流量大、流速大和涉及高速水流问题较多,如空化、空蚀、掺气、脉动、振动、冲刷及雾化等。近年来许多学者结合实际工程进行了专题研究,解决了实际工程中许多高速水流问题,使工程发挥了较好的经济效益,取得了较好的成果。     

东风水电站水力学原型观测成果综述

1997年 7～ 9月在乌江东风水电站进行的水力学原型观测 ,得到该电站泄流能力、时均压力、掺气、雾化、振动等资料 ,为东风水电站的安全运行及检验设计的合理性和水工模型试验的可信性提供了依据 ,并为狭谷地区高坝大泄量的泄洪消能型式提供了经验。     

泄洪雾化降雨的纵向边界估算

近年来随着一大批高坝的陆续兴建，泄洪雾化问题越来越引起人们的关注，迫切需要进行预测研究。由于泄洪雾化的物理过程与影响因素十分复杂，基于大量原型观测资料的统计分析方法是有效的研究手段之一。本研究在对部分已建工程的泄洪雾化原型观测资料进行收集、归纳、总结的基础上，发现泄洪雾化纵向边界与泄流流量、水舌平均入水流速及入水角之间存在良好的相关关系，并基于量纲分析方法建立了估算泄洪雾化降雨纵向边界的经验关系式。该成果可用于实际工程的泄洪雾化预测研究。     

高坝泄洪安全关键技术研究

我国位于狭窄河谷的大型水利水电工程在泄洪方面的主要特点是高水头、大流量、大泄洪功率,泄洪安全问题十分突出.文中总结并探讨了我国在高坝泄洪消能防护、泄洪振动控制、泄洪雾化防护、掺气减蚀、泄洪安全预警等方面技术的主要研究进展,提出了提高有关泄洪安全性的技术途径,可供有关工程设计和研究参考.     

高坝泄洪水流雾化问题研究介绍

雾化研究是新课题，来之于实际工程。在高坝泄洪过程中，由于雾化造成工程上的危害，如新安江雾化使变压器跳闸，被近停电；黄龙滩雾化形成暴雨，厂房被淹，造成停电；凤滩水电站雾化，形成大风大雨，交通中断。为此进行了系列原型观测，获得大量雾化资料，提高到理论分析，探讨泄洪水流雾化模拟方法，进行雾化预报研究，提出一些经验式，估计雾化的强度及范围，拟定防护措施，确保工程安全运行。     

泄洪雾化研究进展综述

高坝工程泄洪形成的泄洪雾化现象对水利枢纽的正常运行、交通安全、周围环境甚至下游岸坡稳定均可能造成危害。通过全面细致的文献调研,对我国泄洪雾化相关的研究进展进行了归纳总结,梳理了对泄洪雾化危害的认识过程,总结了对泄洪雾化形成过程的逐步了解,对比了不同模型试验和数值分析的研究成果。在对当前研究现状的认识基础上,指出今后泄洪雾化相关研究工作的开展应该注重测量技术的改进,以获得更详尽的原型和模型观测资料。此外,对泄洪雾化雾源特性的研究是今后研究的一个重要方向。     

泄洪雾化源区降雨强度分布特性试验研究

高坝工程泄洪雾化引发的强降雨及雾流对水利工程和周围环境均产生较大影响。以往研究主要针对下游岸坡泄洪雾化雨强开展工作,少见对雾化源区域的研究。通过概化模型试验,在不同水力条件下对挑流水舌落入下游水体产生的雾化源区域的降雨强度进行系统测量和分析,针对泄洪雾化雾源区雨强的平面分布特征进行了研究,确定了落水点周围不同区域雾化源的形成原因和降雨强度平面分布规律,并对水舌落水区的区域范围和雨强分布特征随流量和水头差的变化情况进行了探索。