宽尾墩与挑流消能工联合运用的试验研究——新型消能工在四滩溢流坝上的应用

新型消能工——宽尾墩应用于中小型挑流式浆砌石重力坝尚属首次。本文结合四滩水电站溢流坝水工模型试验研究成果,对宽尾墩与挑流消能工在中小型泄洪工程上的联合应用,进行了探讨和论证,并提出了一些问题和经验。研究结果表明:合理地使用宽尾墩可较大幅度地提高溢流坝下泄水流的坝面、空中和水垫消能率,从而使下游防冲等问题得到解决。     

宽尾墩在福建龙湘水电站挑流消能中的作用研究

在设计与研究工作中,经常遇到具有中水头、大流量和低佛氏数等特性的工程,它们的下游消能问题难以用常规传统单一的消能工来解决,近年来通过与宽尾墩联合组成复合新型消能工来达到目的已成为一种趋势。龙湘水电站正是采用宽尾墩-挑流联合组成复合新型消能工解决下游消能问题。试验研究结果表明,宽尾墩通过收缩挑流水舌,使水流在纵向和竖向两方向扩散,增大了与空气接触面积,掺气充分(部分水分子雾化),因而提高了消能效果,减轻了水流对下游河床的冲刷。     

云南某水电站泄洪消能设计研究

云南某水电站具有洪峰流量大、下游水位高、多泥沙等特点,通过方案比选和水工模型试验研究,推荐采用五表孔泄洪、宽尾墩与跌坎底流联合消能的布置方案。本工程首次提出了宽尾墩与跌坎底流联合运用的消能方式,该消能方式很好的利用宽尾墩良好的消能效果,又克服宽尾墩挑射水流对底板的冲击问题。     

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。     

白石水库的异形宽尾墩挑流消能

介绍了异形宽尾墩挑流消能的设想和方式。结合辽宁省白石水库溢流堰进行了平尾墩、宽尾墩和异形宽尾墩挑流消能模型对比试验。结果表明异形宽尾墩挑流消能的单宽冲坑面积、最大冲坑深度均约为相应平尾墩的一半，异形宽尾墩也明显地优于相应的宽尾墩。根据试验结果给出了一些经验关系式。     

安康水电站泄水建筑物的水力学原型观测

安康水电站的泄洪消能布置中使用了宽尾墩、折流墩、异型挑坎和窄缝挑坎，其中宽尾墩消力池联合消能工在国内外是首次采用，对其进行水力学原型观测，验证新型消能工多年的试验研究成果，有重要的现实意义。从１９９０年到１９９３年，北京勘测设计院与有关单位联合进行了安康水电站水工建筑物水力学原型观测。     

白石水库溢流坝消能形式的选择

白石水库溢流坝采用异型宽尾墩挑流消能方式。异型宽尾墩是将宽尾墩底缘与溢流堰面断开形成缺口的一种墩型。采用异型宽尾墩挑流消能，使冲坑变得更浅且远离坝趾，消能效果十分理想。     

雅砻江官地水电站大坝泄洪消能型式选择

在对"宽尾墩+底流消能"和窄缝挑流消能两种泄洪消能型式进行综合比选的基础上,推荐选择"宽尾墩+底流消能"型式.鉴于推荐的消能型式具有较大的技术难度以及消力池底板稳定对官地大坝工程的重要性,对尾坎高度、宽尾墩体型和跌坎高度等进行了进一步优化分析,提出了初步意见并对下阶段需要开展的工作提出了建议.     

宽尾墩挑流联合消能工在坡帖溢流坝上的应用

宽尾墩应用于浆砌石挑流消能溢流坝－坡帖水电站溢流坝，在国内为首例，试验研究和工程运行实践表明：合理地布置宽尾墩，可由较简单的设施获得良好的消能防冲效果。介绍坡帖水电站溢流坝应用宽尾墩的研究成果，并作了一些理论上的探讨。     

刘家洞水电站溢流堰宽尾墩消能的试验研究

通过水工模型试验分析了刘家洞水电站设计中存在的溢流坝泄流较集中,消能不充分,下游水深不够从而形成坝下冲刷坑等问题,提出了采用宽尾墩消能的建议,并进行了试验,试验研究成果表明,宽尾墩应用于挑流式溢流坝中,能明显提高挑流消能的效果,减轻下游河床的冲刷,确保溢流坝的安全。     

某水库溢流坝消能型式研究

泄水建筑物消能型式的选择通常需要经过模型试验的验证来确定其方案。针对某水库水利枢纽工程泄洪时下游河床冲刷等问题,分别选择异型宽尾墩、差动式挑坎和异型宽尾墩+差动式挑坎等消能方式进行消能研究。通过对比试验中不同研究方案测得的冲刷特征值,推荐采用异型宽尾墩+差动式挑坎联合运用的消能方案。试验结果表明,异型宽尾墩+差动式挑坎这种综合消能方案与原工程设计方案的平尾墩方式相比,可以有效地消杀泄洪水流入水时的能量,从而减轻泄洪水流对下游河床的冲刷,达到保护工程安全运行的目的。更多还原     

宽尾墩联合底流消能三维数值模拟

宽尾墩和消力池联合消能在水利枢纽工程中已经得到广泛应用,为了进一步研究其消能方式的水力特性,采用RNGκ-ε双方程紊流模型和VOF方法对某表孔泄洪闸的泄洪水流进行三维数值模拟,对宽尾墩表孔泄流能力、水流流态和流速、闸室内水面线、掺气情况等进行了研究,并结合物理模型试验结果对数值模拟结果进行了验证。结果表明,将宽尾墩应用于溢流坝,形成宽尾墩+消力池一体化消能设施,兼有宽尾墩和消力池底流消能的优点,联合消能效果良好。     

酉酬水电站消能防冲设计

针对酉酬水电站坝址河谷狭窄、岸坡陡峻,河道平直,洪水峰高量大,下游消能防冲问题较为突出的问题,对戽流消能与底流消能型式进行了比选,通过水力学计算、模型试验对比分析,推荐采用宽尾墩加底流消能型式。消能防冲建筑物投运后,通过泄洪观察,消力池池尾水流平顺,宽尾墩后水流掺气明显,消能效果良好。     

宽尾墩对官地水电站底流消能影响的试验研究

针对官地水电站进行了有、无宽尾墩的局部模型试验研究,从堰面及消力池内流态、消力池内水面线、堰面和消力池底板时均压强和脉动压强的沿程分布、消力池内临底流速沿程分布等方面详细地分析了宽尾墩对底流消能的影响。试验结果表明:宽尾墩改善了官地水电站底流消力池内的水流流态,能降低消力池底板上的时均压强和脉动压强,改善了跌坎下的流速分布和流速梯度,有利于解决官地水电站大落差、高流速、大单宽流量的泄洪消能问题。     

疏勒河青羊沟水电站枢纽挑流消能鼻坎设计与优化

青羊沟水电站枢纽采用挑流消能设计,枢纽布置为3孔泄洪表孔和1孔泄洪冲沙表孔。枢纽下游河床非常狭窄,宽度仅为20余m,消能防冲设计难度大,对挑流鼻坎在不同流量下的水力性能要求很高。原设计采用宽尾墩结合扭曲式鼻坎消能,左右表孔出口水流对两岸坡脚有直接冲刷,且对下游河道的冲刷深度较大。针对原设计水流冲刷两岸及冲深较大的问题,结合枢纽水工模型试验,优化了鼻坎体型,使挑坎结构布置安全、合理,并满足运行要求。     

高拱坝坝身表孔和深孔水流无碰撞泄洪消能试验研究

宽尾墩和窄缝收缩式消能工具有使水流横向收缩、垂向扩散及纵向拉长的功能。本文将宽尾墩和窄缝挑坎分别应用于高拱坝坝身表深孔，并对表孔和深孔出口不同体型组合进行了联合泄洪消能效果的模型试验研究。试验结果表明，当表孔采用宽尾墩、深孔采用窄缝挑坎时，获得了窄长的下泄水流流态，表孔和深孔水舌空中相互穿插下落，不发生碰撞，不仅实现了无碰撞消能的目的，有助于降低泄洪雾化的强度，而且水垫塘底板冲击动压减小。本消能方式可以充分利用下游河道的纵向空间，特别适合于狭窄河谷中的高拱坝坝身泄洪。     

宽尾墩-挑流联合消能在蟒塘溪水电站中的应用

近几年来在高水头、大流量和低佛氏数工程中难以用常规消能工解决消能工建成并投入运用。蟒塘溪水电站正是采用的这种宽尾墩－挑流联合消能，目前已投入运行，消能效果良好。水工模型试验表明：宽尾墩使下泄水流通掺气分散，增加了纵向扩散，减少入水单宽流量，因而提高了消能效果，减轻了坝下冲刷，保证了大坝安全。     

宽尾墩消能塘在安康水电站应用中的水力学问题

安康水电站泄洪消能布置的特点可概括为三句话:坝顶泄洪与孔口泄洪联合运用,坝身泄洪与岸边泄洪联合运用,底流消能与挑流消能联合运用.这三个联合运用中最大的特点是新型消能工的应用,即宽尾墩和异型鼻坎的应用。这两种新型消能工在大型水电工程上作为主要泄洪消能方式采用,在国内外均属罕见,其中有许多新的水力学问题,本文介绍宽尾墩在安康水电站工程中应用时,若干水力学问题的研究成果。     

宽尾墩消能工在酉酬水电站中的应用

酉酬水电站坝址河谷狭窄、岸坡陡峻,河道平直,洪水峰高量大,下游消能防冲问题较为突出.通过水力学计算和模型试验对比分析,证明该工程采用的宽尾墩+底流消能方案具有消能率高、尾水稳的特点,很好的解决了酉酬水电站"大单宽流量、低弗劳德数"水流消能的难题.     

深尾水河床式电站宽尾墩体型优化试验研究

该文采用模型试验重点针对具有深尾水、低水头和大单宽流量的泄洪闸体型进行了研究。以某在建河床式水电站为研究对象,基于该水电站实际运行方式,以出闸水流衔接流态、消力池流态、出池流速和下游冲刷作为控制指标,分别比较了Y型宽尾墩、常规宽尾墩及常规宽尾墩+底部贴角等泄洪闸体型,最终确定常规宽尾墩+底部贴角方案相对较优。该方案通过采用底部贴角减小了宽尾墩下部过流面积,继而增大了泄洪表孔出口水深,使水体在消力池内的波动和流速都相对减小,消能率相对提高,进而满足工程泄洪消能要求。