螺旋流的形成和排沙效果试验

螺旋流是指呈螺旋形向前运动的副流。螺旋流具有较大的排沙能力,是解决渠首引水防沙和渠系泥沙的一种较好方式。通过在水槽内进行螺旋流形成的水流条件及排沙效果试验,得出如下几点认识:当近底层水流流速大于0.4m/s,佛氏数为0.7～0.9时,才有可能产生螺旋流;为提高螺旋流强度及其排沙效果,冲沙槽内应有一定水深,其比降应等于或略大于渠道比降;当冲沙槽与水流夹角为45°时,排沙效果最好。     

黄河沙坡头水利枢纽泥沙淤积特性试验研究

黄河沙坡头水利枢纽水头低、库容小、泥沙量大 ,泥沙问题突出。利用水文系列年泥沙模型试验揭示了枢纽泥沙淤积特性 ,如在弯道水流作用下坝前库区的泥沙淤积、河床电站进口淤积漏斗形状、电站排沙孔排沙效果以及电站尾水渠泥沙冲淤变化等。在模型设计中 ,着重考虑含沙水流宾汉切应力对水流挟沙能力的影响 ,并利用非恒定流的河床冲淤方程推求了冲淤时间比尺     

“涡管排沙”新技术介绍

引水渠道的水流常挟带泥沙，特别是山区组被轻陡的渠道，常挟带推移质泥沙，造成渠床和前池的淤积，以及水轮机的磨损。为此，对于进入渠道的泥沙，应力争在渠道内排除。近年来在新疆、陕西等省区研究成功并有10余处工程成功地应用了一种管道式涡旋流排沙新技术，俗称“涡管排沙”。漏管排沙的有五见附图，其原理是利用理设干渠底的开口钢管，在过境水流切向流速的作用下，使管内产生螺旋式前进水流。进人管中的泥沙在旋转水流的驱动下，以少量的水体将其排出渠道。涡管排沙的设计要点经（水电站引水渠道及前池．设计规范）条文说明的归纳（…     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与废水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水，高水位，大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积，文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”，淤滩刷槽技术修建明将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理治理具有参考价值。     

涡旋流管道排除水库泥沙的机理研究

本文是在实验室和生产现场实践的基础上,用三维流动理论论述了涡旋管道内的水流特性及涡旋流管道的排沙机理。涡管是在外壁沿长度方向开口的管道,和排沙洞的进口连接,并与含沙水流成45°夹角,利用边界条件在管中形成旋流。涡流管铺在河床上,来流时可调整河床断面的流速分布,提高底流速度,排除河床面上一定厚度的泥沙。     

小浪底工程2018年高含沙水流泄洪排沙运用实践

小浪底工程2018年度进行了低水位、大流量、高含沙量泄洪排沙运用,库区泥沙淤积三角洲顶点向坝前推移了8.65 km,顶点高程降低了8.49 m,排沙比达238%,减少了库区泥沙淤积、调整淤积形态。同时在泄洪排沙运用中,出现了泥沙淤积造成闸门启闭困难、高含沙水流对闸门及流道磨蚀严重、泥沙在线监测设施不足、发电运行方式调整等问题。针对低水位高含沙水流泄洪排沙运用,需进一步完善泥沙监测应急预案,提高泥沙淤积的预测预判能力;进一步优化孔洞运用方式,完善闸门操作规程,减少高含沙水流对闸门淤堵及磨蚀的影响;开展高含沙水流相关问题的研究,加强设施设备维护保养力度,确保枢纽安全稳定运行;小浪底水库进入拦沙后期第一阶段,水库排沙比增加,水库坝前淤积增加,需进一步加强小浪底水库高含沙水流运动研究,分析水库泄洪建筑物排沙机理,为水库安全生产提供技术支持。     

治理黄河淤沙的设想

黄河下游断流与弃水并存的主要原因是缺乏调节水量之水库，三门峡水库不能充分调节水量的原因是库区泥沙淤积；近年来黄河下游出现小洪水、高水位、大损失的主要原因亦是河道输沙能力不足引起下游泥沙淤积。文中提出在小浪底库区采用孔管塔排沙系统产生高含沙水流排沙，采用“沙到渠成”、“淤滩刷槽”技术修建明渠将库区淤沙送至两岸洼地及低滩的设想，对多沙河流的治理具有参考价值。     

旋流排淤器进口流速场试验研究

针对旋流排淤器进口流速特点,利用自循环试验装置对不同起旋条安放角的排淤器进口流速分布特点进行了试验研究。研究表明,起旋条安放角对进口流场及旋流管切向流速的影响较为明显,其中15°及45°布置分别在不同的流速范围内水流条件较为良好,在近中心端流速变化较远端明显,为利用螺旋流进行排淤研究奠定理论基础。     

临沂柳青河岳坞橡胶坝冲排沙系统设计探讨

根据所新建的临沂柳青河岳坞橡胶坝坝基地质条件进行了橡胶坝冲排沙系统设计,主要包括橡胶坝冲排沙系统的构成、性能试验及冲排沙系统优势分析,并在此基础上进行了冲排沙系统参数如河床侵占系数、含沙量与水流流速、河道束窄段水流流速、橡胶坝坝高、弯道半径、转角及泄槽宽度的标定处理。分析结果表明,该橡胶坝建成运行后各项指标均符合设计及相关规范要求,且河流中80%的泥沙淤积在凸岸位置,其余泥沙均沉积在沉沙池内,河道内泥沙量骤减,冲沙排沙效果优良,实现了防止河道淤积的目的。     

适用于急流渠道的排砂涡管水力特性研究

涡管排砂的原理是在排砂管上部设有一个狭窄的开口,从这里把靠近底层的含沙浓度较高的水流导入排沙管,利用管内产生的螺旋流,以少量的水把泥沙排出。对这种涡管排沙Robinson等作过研究;在日本有吉良,芦田等作过实验研究。这种排沙管过去只认为适用于缓流渠道上设置,本文研究了适用於陡坡急流渠道情况的基本水力特性和排沙效能。这里给出的是室内试验成果。     

涡管排沙研究进展

进入涡管槽口的挟沙水流会形成强有力的螺旋流沿涡管流动，能有效地排除底部推移质泥沙。涡管排沙可解决渠道引水的泥沙问题或排除水库泥沙，成本低，效率高。本文介绍了国内外在分析涡管排沙机理、重要影响因素、排沙效率计算及相关设计等方面的进展。     

排沙漏斗悬板径向坡度对流场影响的试验研究

为了弄清楚溢流悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响,通过物理模型试验方法,利用粒子图像流场测速技术(PIV)对悬板径向坡度分别为0、0.087、0.173、0.259时的排沙漏斗模型三维速度场进行了量测,并结合排沙漏斗工作原理对各工况下的切向速度、径向速度、垂向速度及流线进行了对比分析。结果表明:随着悬板径向坡度增加,漏斗室内旋流强度增大,空气涡面积增大,排沙耗水率降低,泥沙颗粒向室内运动机率增大,淤积在悬板上的可能性减小;悬板坡度对漏斗室内的二次流强度和形成位置影响较大,其中坡度为0.173时二次流最为稳定,坡度为0.259时,无二次流形成,不利于底部泥沙输移至排沙底孔;垂向速度分布结果表明坡度为0.259时过渡区垂直向上流速较少,泥沙落淤悬板或者随流溢出的机会最小,但垂直速度相比切向速度和径向速度而言较小,且过渡区范围很小,对悬板落淤和截沙率的影响可以忽略不计。     

三门峡水库“拦粗排细”的分析

三门峡水库自１９６０年至１９６６年为蓄水运用和滞洪排沙运用，受壅水作用，流速锐减，粗泥沙淤而泥沙排出库外，有“拦粗排细”作用。随着库区淤积发展，潼关以下库区形成高滩深槽，一般洪水不漫滩，较大洪水漫滩时，较细泥沙被水流带到地落淤。     

国内外水库防淤和泥沙处理概况综述

<正> 一、引言在天然河流上,人们为了防洪、发电、灌溉、航行等目的,兴建了各种类型的水库。当水库投入运行后,由于库区水位壅高,入库水流流速沿程减小,水流挟沙能力也相应降低,河流挟带的泥沙按粒径大小顺序沿程落淤在水库中,较粗的泥沙在水库上段落淤而形成三角洲,较细的泥沙淤积在水库的中、下段并可能形成异重流而被带到坝前落淤。泥沙在水库中的淤积形态与水库形状、水库运用方式、排沙条件和来水来沙等因素有关。人类早期修建的水库主要用于灌溉取水,水库蓄水具有季节性特点,一般洪水期不蓄水,虽然水库利用了几百年,但水库中泥沙淤积很少。这种季节性蓄水水库对水利资源的利     

冲积河流引水枢纽结构变化对上下游河床冲淤的影响

引水枢纽工程的修建必然改变原河段的河势及形态,塔里木河乌斯满枢纽工程在修建前通过模型试验,对引水枢纽结构改变前后的水面线、流态、流速、枢纽上下游冲淤地形、泥沙出库率、闸后冲深进行研究,表明枢纽结构改变后,对河道水边线的影响较小,而加大了河道主槽水流流速,增强了水流挟沙能力,增大了泥沙出库率,减小枢纽上游泥沙淤积,加大了闸后冲刷深度。     

多泥沙河流防洪水库泄洪排沙规模研究——以陕西省王瑶水库为例

通过对陕西省王瑶水库的实测资料和水沙特性分析,类比同类工程,参照经验公式计算,对以防洪为主的多泥沙河流水库泄流排沙规模进行研究。西北黄土高原地区多泥沙河流由于泥沙颗粒细且含沙量高,洪水期水流流态属宾汉体,堰流流量系数小于牛顿体。通过分析,王瑶水库作为防洪水库,受泄流规模偏小的限制,滞洪过程无效拦蓄过多,造成库内泥沙淤积严重,需要增大泄洪排沙规模,满足洪峰过后在下游安全前提下,尽快下泄所滞蓄洪水,使泥沙在库内落淤量少,同时形成协调的水沙关系,使冲刷下泄的泥沙在下游河道不淤积。     

巴贡水电工程导流洞出口混凝土叠梁下闸施工

马来西亚巴贡水电工程1号导流洞出口在混凝土叠梁下闸过程中,叠梁门槽及其两侧泥沙淤积严重,淤积最大速度达到0.5 m/h。在真空吸沙器无法完全排除泥沙且没有对导流洞出口作流态和泥沙淤积模型试验的不利情况下,通过现场观察、排沙效果评估、利用水力学知识分析和推断,对水流流态和泥沙淤积情况逐步的做出了正确判断。据此,及时调整了混凝土叠梁下闸方案,采用钢支撑将第一根叠梁垫出泥沙淤积高程,并采用了浇筑水下混凝土和灌浆处理,最终保证了下闸后,防渗处理成功。     

电厂取水对港池回淤影响的试验研究

通过模型试验,研究了从港池取水对港池水动力条件和港池冲淤变化的影响。港池工程的修建使附近海域的流场发生了变化,电厂取水使得港池附近外海海域及港池内部流速增加。潮汐条件下半封闭港池内泥沙回淤主要是涨潮及取水水流将泥沙带入港池内,引起港池淤积。在不取水时,港池内泥沙淤积较少,然后随着取水流量的增加,港池内淤积增多,在4台机取水时港池内淤积最大,而后随着取水流量的增大,港池内不淤或少淤范围增加,淤积量又随着取水流量的增加有所减小,并且在港池的主流区泥沙基本不发生淤积。     

多沙河流水库减淤调度比较研究

以黄河为主,研究多沙河流水库减淤调度的方法。以黄河上处于不同淤积阶段的青铜峡、三门峡、万家寨、小浪底4座水库为例,比较了多泥沙河流水库在不同淤积阶段,利用低水位排沙和异重流排沙的减淤调度运行方式。通过引入适用的模型和方法对水库进行排沙优化调度研究,对多沙河流的大型水利枢纽优化减淤运行调度总结出了较为可行的研究方法,并对2种主要的排沙调度方式提出建议。     

水库年平均淤损率影响因素分析

水库年平均淤损率是反映水库在某一时段内库容年平均淤损程度的重要指标。分析表明,水库年平均淤损率主要与库沙比(总库容/年平均入库沙量)、水库运用方式、入库水沙过程、水库运行阶段密切相关。通常情况下,水库库沙比越大,淤积占库容的比例就越小,水库年平均淤损率也越小。水库采取有利排沙的运用方式,水库的淤积量就较少,年平均淤损率也较小。有利的入库水沙条件,如大水小沙这样的水沙组合,年平均淤损率也较小。水库运用初期与后期相比,由于库区过水面积较大、流速较低,水流输沙能力较小,泥沙不易排往下游,库区淤积泥沙较多,水库年平均淤损率也较高。因此,降低水库年平均淤损率可以通过增加库沙比、采用有利排沙的水库运用方式和优化入库水沙过程等综合措施来实现。