宽尾墩-跌坎底流消能工试验研究

针对某水电工程泄洪量大、单宽流量大、佛氏数低且河床易冲刷的特点,采用水工模型试验的方法对底流消能工、宽尾墩底流消能工、跌坎底流消能工及宽尾墩-跌坎底流消能工4个方案的消能效果进行了对比研究。结果表明,宽尾墩-跌坎底流消能工方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平顺,对下游河床冲刷较轻。详细介绍了4个消能方案的布置形式和试验过程,可为同类工程参考。     

惠州抽水蓄能电站大坝泄洪消能设计与研究

根据惠州抽水蓄能电站上、下水库大坝的泄洪消能建筑物泄流单宽流量小、堰顶无闸门控制、消能区地形条件复杂等特点,经过多方案的比较和水工模型试验研究论证,将原光面溢流坝挑流消能改为阶梯溢流坝面加底流消能的布置方案,较好地解决了该工程上、下水库的泄洪消能问题。     

惠州抽水蓄能电站下水库大坝泄洪消能设计与研究

惠州抽水蓄能电站下水库大坝的泄洪消能建筑物位于河床拦河重力坝砼溢流坝段。根据本工程泄流单宽流量小，下游水垫较厚、堰顶无闸门控制、消能区地形条件复杂等特点，经过多方案的比较和水工模型试验研究论证，将原溢流坝挑流消能改变为溢流坝面阶梯加底流消能的布置方案，较好地解决了该工程下水库的泄洪消能问题。     

惠州抽水蓄能电站下水库大坝泄洪消能设计与研究

惠州抽水蓄能电站下水库大坝的泄洪消能建筑物位于河床拦河重力坝砼溢流坝段。根据本工程泄流单宽流量小，下游水垫较厚、堰顶无闸门控制、消能区地形条件复杂等特点，经过多方案的比较和水工模型试验研究论证，将原溢流坝挑流消能改变为溢流坝面阶梯加底流消能的布置方案，较好的解决了该工程下水库的泄洪消能问题。     

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。     

福生水电站溢流坝模型试验研究

福生水电站溢流坝采用底流消能。其特点是水头低、流量大,属典型的低佛氏数消能,经断面水工模型试验,优化了消能工布置,改善了水流流态,池长缩短11%,消力墩减少1/2,为设计提供了可靠依据。     

沐若水电站导流隧洞出口消能与防护研究

马来西亚沐若水电站导流隧洞为典型的陡坡隧洞,汛期水头高、流量大,同时地质条件较差,致使隧洞口水流的消能防冲问题成为设计难点。对底流消能方案和挑流消能防冲方案进行了分析计算和模型试验。计算与试验结果表明：底流消能方案要求有较长和较深的消力池,在布置上存在困难,且投资大;挑流消能方案消能效果较好,不需消力池,但需在挑坎下建防淘墙,并对下游地质情况较差的河道进行抛石加固。从消能效果和投资比较看,挑流消能方案优于底流消能方案。     

底流消能计算中有关收缩水深的计算方法分析

在日常水工设计工作中,常见的消能方式有3种:底流消能、挑流消能、面流消能。其中最为常见的是底流消能,也称为水跃消能。它的消能原理是通过修建消力池来控制水跃发生的位置,从而消耗大量多余的能量。底流消能一般适用于软土地基和中低水头泄水建筑物。在实际设计中,要想做好消能工的设计,关键是收缩水深的计算。通过运用举例、对比及分析的方法来探讨底流消能计算中收缩水深(hc)应如何确定的问题。     

跌坎型底流消能工研究综述

近年来,随着人们环境保护意识的不断增强,许多大型水电工程的泄洪消能倾向于采用泄洪雾化较低的底流消能方案。然而,经济和技术两方面的因素制约了底流消能在高水头、大流量水电站建设中的应用。针对底流消能应用于高水头、大流量泄洪工程时存在的问题,在总结已有研究成果的基础上,结合国内向家坝、官地和亭子口以及国外某些高坝工程泄洪消能实践,对跌坎底流消能工的研究进展进行了综合分析。可为类似工程的体型优化设计提供参考。     

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。     

某拦河闸底流消能工消能防冲试验研究

通过物理模型试验,对某拦河闸底流消能工进行消能防冲试验,测试和分析不同开度下的水闸运行流态、流速分布及上下游水流衔接状况,研究成果可供工程设计参考。     

构皮滩水电站泄洪消能设计

构皮滩水电站坝址河谷狭窄、洪水峰高量大, 枢纽最大泄洪功率为42 000MW, 位居国内外高拱坝工程前列, 泄洪与消能防冲设计是本工程的关键技术问题之一。通过方案比选和水工模型试验研究, 推荐采用坝身孔口泄洪、坝下设置水垫塘消能、岸边设1条泄洪洞、采用预挖冲坑挑流消能的布置方案。     

平班消力戽应用"顶部跌流型宽尾墩"的试验研究

平班水电站溢流表孔的消能方式是在"Y型宽尾墩"的基础上,经过试验探索和模型验证,提出的适合于中等坝高、大单宽流量、下游水深浅等具体工程条件的新型消能工--"顶部跌流宽尾墩 戽式消力池"联合消能型式,工程实践证明,这种消能方式为缩短池长、改善流态及节省工程投资取得了明显的效果.     

糯扎渡水电站水力设计关键技术研究

糯扎渡水电站枢纽工程由心墙堆石坝、溢洪道、泄洪隧洞及引水发电系统组成;总泄洪功率高达66940MW;溢洪道最大泄洪流量高达31318m3/s,泄洪最大水头182m,泄洪功率达55860MW,采用了预挖消力塘的消能方案;泄洪隧洞工作水头达120m,采用双孔合一的闸门布置形式,高水头大流量的泄洪消能问题十分突出;尾水隧洞和导流隧洞结合,尾水调压井直径达33m,水力设计复杂;通过计算分析和水工模型试验研究,较好地解决了堆石坝枢纽工程中溢洪道、泄洪隧洞的掺气减蚀、消力塘护岸不护底等水力设计难题,并将运用于工程实践。     

尼尔基水利枢纽工程溢洪道布置

尼尔基水利枢纽工程岸坡式溢洪道采用了先进的双差动扩散式底流消能形式,解决了低水头、大泄量、低弗汝德数水工建筑物的消能难题,并经水工模型试验验证,布置合理,消能效果良好。     

高坝二级挑流消能研究

为研究高坝挑流消能的效果,结合四川省某水电站洞式溢洪道的大比尺水工模型试验,对在较高水头、较大流量工况下的溢洪道挑流消能形式进行优化研究。结果表明:通过将一级挑流改成二级挑流,即一级挑射水舌在各种工况下都挑落在平台上,水流通过平台形成二次挑流均匀挑入下游河道,可以有效分散消能,降低挑射水舌的高度,减小河床冲刷。采用二级挑流消能形式,有效地改善了原方案一级挑流消能引起的产生较大冲刷与雾化现象。     

不同组合连接体形下旋流式竖井水力特性试验研究

通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究了不同组合连接体形下旋流式竖井的水力特性,总结出竖井涡室内的4种典形流态,其中,自由旋流流态最适合于旋流式竖井.通过进一步研究进口体形和消力井深度对流态和消能率的影响,得出折流角变化对消力井侧壁及底板压强影响不大,消力井边壁及底板均不会出现负压;流量的增加会减小消能率,折流角和...     

Experimental study of drag reduction in flumes and spillway tunnels

Experiments in an open flume model and spillway tunnel model were carried out using drag reduction techniques.Two drag reduction techniques were adopted in the experiments:polymer addition and coating.The drag reduction effect of a polyacrylamide(PAM)solution and dimethyl silicone oil coating were studied in the flume model experiments,and the results were analyzed.Experiments were then carried out with a model of the Xiluodu Hydropower Station,the second largest dam in China.In order to reduce the resistance,the spillway tunnels were internally coated with dimethyl silicone oil.This is the first time that these drag reduction techniques have been applied to so large a hydraulic model.The experimental results show that the coating technique can effectively increase flood discharge.The outlet velocity and the jet trajectory distance are also increased,which enhances the energy dissipation of the spillway tunnel.     

掺气分流墩阶梯溢流坝面水力特性试验研究

对有掺气分流墩和无掺气分流墩的阶梯溢流坝面流场进行了对比试验研究。通过对压力、掺气浓度和消能效果等的分析和讨论，得出了掺气分流墩的增设将消除或降低阶梯凹角内和立面上的负压，显著增加了坝面水流的掺气量和掺气范围并提高了阶梯坝面消能率等重要结论。本研究为在大单宽流量下如何提高阶梯式溢流坝的消能率和防止空蚀破坏等方面进行了探索。     

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池的紊流数值模拟

宽尾墩 阶梯溢流坝 消力池一体化的坝面泄流形式是我国科技工作者提出的新型水工设施,已在实际工程中有所应用,但缺少数值计算成果。阐述了针对这种极其复杂的坝面形式进行的数值模拟,计算了设计和正常水位条件下的水力特性和宽尾墩进出口处的紊动能以及耗散率,数值计算结果与试验数据基本吻合。数值计算时单宽过量已达141m3/s·m,对宽尾墩 阶梯溢流坝 消力池一体化的方式有必要进行更深入的研究。