三门峡水利枢纽底孔破坏机理及改建措施研究

泥沙磨蚀是三门峡水利枢纽的关键问题,泄流排沙底孔担负着主要的排沙任务,由施工导流底孔改建的1￣8号底孔过流后发生严重破坏。基于大量模型试验和原型观测的资料,分析底孔水流的流态和空化特性、底孔破坏机理,介绍了底孔的二期改建措施及应用效果,说明底孔改建是成功的,其经验对其他工程泄流排沙建筑物的设计具有重要意义。     

积石峡水电站施工导流设计概述

积石峡水电站采用土石围堰一次拦断河床、大坝基坑全年施工、左岸隧洞过流的施工导流方式。主河床截流后枯水期导流洞单独泄流,汛期导流洞与泄洪排沙底孔联合泄流。该工程施工期的洪水流量选择充分利用了河段梯级上游龙头水库龙羊峡水电站的调洪控泄作用,导流洞下游段与中孔泄洪洞结合,且汛期利用泄洪排沙底孔参与导流,减小了导流建筑物规模,节约了工程投资,取得了较好的技术经济效益。     

大朝山水电站泄洪消能及排沙建筑物设计

大朝山水电站采用表孔和泄洪排沙底孔联合泄洪的泄洪消能方案。中小流量时，以泄洪排沙底孔、冲沙孔和机组泄流为主；中大流量时，则以表孔、泄洪排沙底孔、冲沙孔和机组联合泄流。表孔采用宽尾墩，台阶式坝面和戽式消力池消能工，泄洪排沙底孔和冲沙孔采用窄缝异型挑流消能。新型台阶式坝面对加快碾压混凝土坝的施工进度、节省工程量和提高工程效益具有积极的意义。     

石门水库增设排沙洞提高排沙能力的效果分析

根据石门水库的运行和淤积现状,经实地采集淤积物样本分析、测量库区淤积地形,通过一维非恒定流的泥沙计算方法,建立数学模型分析、计算排沙效果。模拟将原泄洪洞改造,降低进口高程,并确定合理的排沙时段、不同的来水频率,配合原有排沙底孔进行排沙。经计算,在来水频率20%的年份单次排沙量可超过400万m3,排沙效果非常明显。可为石门水库即将进行的泄洪洞改造工程提供理论依据。     

大河白石水库淤积分析

本文介绍了大凌河白石水库泥沙设计中，排沙运用方式、死水位及底孔泄流规模的确定原理及方法，采用２种数模计算和物理模型比较的库区淤积量及库容变化 过程。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量筒便可靠、精度较高，可供设计排沙管时参考。     

某排沙底孔结构除险加固

随着中国部分中小型水电站多年的运行,陆续出现了各种安全问题,为保证水库安全,需对各病险水库进行除险加固。文章以某水电站排沙底孔结构为例,针对排沙底孔外包钢筋混凝土开裂、露筋,采用有限单元法对原结构和加固结构进行了分析计算。最终确定在原有结构基础上采取加固措施的方法,为排沙底孔结构除险加固提供了一种可行的方案。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量简便可靠，精度较高，可供设计排沙管时参考。     

西北地区多沙河流水电站防沙及冲沙试验研究

以洮河峡城水电站为例,对西北地区多沙河流水电站防沙及冲沙效果进行了实体模型试验。结果表明:①站进水口前合理设置拦沙堰和导沙坎,泄洪冲沙闸进行敞泄拉沙的效果良好,拦沙堰前无大量泥沙淤积;②在电站引水口下方合理设置排沙道并择机排沙,在排沙道进口前能形成门前清,拉沙效果良好。同时,建议定期开启排沙道进行拉沙,确保排沙道畅通。     

某水电站排沙廊道设计

某水电站河床狭窄,来流含沙量较大,选择冲沙效果好、布置合理的排沙建筑物非常重要。首先结合枢纽建筑物和整体水工模型试验[1]冲沙效果,优选在进水口下方布置排沙廊道和左侧布置冲沙底孔相结合的排沙建筑物,然后采用水力学数值计算确定廊道过流断面和岔管型式、采用大比尺水工模型试验[2]选择水力学条件较好正方形交叉断面的岔管、掺气效果较好的差动式掺气坎,并调整廊道底坡。     

高桥电站坝区取水排沙试验研究

本文从高桥高电站坝前流势，流态及坝区淤积形态、电站与底孔分流分沙特点，对利用大洪峰流量、泄空冲刷、有效冲沙漏斗等电站取水排沙措施及效果进行了定量的描述。     

三峡工程电站防沙措施研究

根据三峡水利枢纽坝区泥沙模型试验成果和国内葛洲坝等水利枢纽泄洪和电厂排沙底孔的实测资料，对三峡工程坝区水流运动特性进行了论述，对初步设计选定的电站排沙工程设施进行研究。认为初设选定的排沙设施布置基本合理。从三峡水利枢纽坝区水流泥沙运动特点来看，电站防沙措施采用集中布置，以及在高程较低的部位布置一些排沙底孔，其防沙效果是明显的。但紧靠左、右岸的排沙底孔，则以适当降低其高程并相应左移和右移为宜。在不考     

复杂排沙廊道泄流能力分析研究

排沙廊道是水电站设计中常见的一种建筑物,在工程设计中对于一些形态弯曲、结构及流态复杂的排沙廊道,目前能有效测算其泄流能力的计算公式并不多见。以南盘江大桥水电站为例,基于水电站首部枢纽水力学模型试验资料成果,以能量方程为基础,从单位流量所产生的阻力损失进行分析,建立了本工程复杂廊道泄流能力计算公式,计算成果同模型试验成果相吻合,可供类似工程设计参考,也为类似复杂建筑物泄流能力分析提供了研究思路。     

大凌河白石水库淤积分析

本文介绍了大凌河白石水库泥沙设计中，排沙运用方式、死水位及底孔泄流规模的确定原则及方法，采用２种数模计算和物理模型比较的库区淤积量及库容变化过程。对库区纵、横向淤积形态，坝前区冲刷漏斗形态、尺寸及干、支流三角洲的关系进行了分析研究。     

多泥沙河流上水利枢纽的泄流排沙设计

通过对修建于黄河中游的万家寨水利枢纽和三门峡水利枢纽的研究,对多泥沙河流水利枢纽的排沙设计和担负着主要排沙任务的泄流排沙建筑物的设计提出了建议,并认为蓄清排浑等合适的运行方式、足够的泄流规模、合理的泄流曲线和经久耐用的抗磨层等是工程成功的关键。     

三门峡水利枢纽工程改扩建设计

通过对三门峡水利枢纽工程建成后出现的库区淤积等问题的研究,针对性地进行了改扩建设计,1965—1968年进行了第一次改建,增设2条泄洪排沙隧洞、改建4条压力钢管参与泄洪,枢纽315 m水位下泄流规模由原设计的3 486 m~3/s提高到6 102 m3/s,"蓄水拦沙"的运用原则调整为"滞洪排沙",减轻了潼关以上库区淤积,但枢纽泄流排沙能力仍然不足。之后进行第二次改建及泄流工程二期改建,陆续打开12条导流底孔,安装5台发电机组,枢纽315 m水位含机组泄量的下泄总流量达到10 096 m~3/s,水库基本达到年内冲淤平衡。后又完成了机组扩建、改造等工程,泄流排沙能力逐步提高,枢纽工程功能逐步完善,完成了由"滞洪排沙"向"蓄清排浑"的重要调整,枢纽全面发挥了防洪、防凌、灌溉、发电和供水的综合效益。     

三门峡大坝双层泄水孔原型噪声观测与底孔改建设计

三门峡大坝泄流排沙孔原为施工导流底孔，其体型不满足黄河高含沙水流的要求，泄水后其斜门槽、工作门槽导轨等部位发生严重破坏。为了查明破坏机理，提出合理的改建措施，于１９８９年对双层泄水孔进行了原型噪声观测。本文介绍了噪声测试水流空化的原理、方法及成果，对照水工模型试验及底孔破坏情况进行了分析，对改建方案进行了论证。此次原型噪声观测为水工建筑物水流空化情况测试和判断提供了新的途径，底孔改建为改善水力条件     

大古水电站坝前排沙运行方式与排沙漏斗形态

为给实际工程排沙设施的设计和布置提供依据,基于1∶60整体模型,根据淤积泥沙扬动流速相似原理,试验研究大古水电站2条排沙廊道和1个底孔在不同运行方式下坝前库区的排沙效果和排沙漏斗形态。结果表明:排沙洞开启顺序对最终排沙效果影响不大;深水条件下,坝前排沙漏斗形态主要受泥沙特性决定,非黏性沙的排沙漏斗坡度接近于淤积泥沙水下休止角;大古水电站排沙设施的设计方案具备保证电站进水口"门前清"的条件。     

三门峡水利枢纽底孔应力试验分析

三门峡水利枢纽溢流坝段导流底孔改建为永久泄流排沙底孔后，改变了底孔的结构受力条件，底孔应力在新的运行条件下能否满足强度要求，是设计中的一个关键问题。底孔应力十分复杂，因此采取综合分析方法，包括应力试验、现场观测、三维有限元应力分析等，并根据应力结果提出了改建措施，保证了结构的安全。     

里底水电站水力机械设备布置及优化

里底水电站由河床式厂房、溢洪道、泄洪底孔、排沙孔、左右岸非溢流坝段、中控楼及开关站等组成。为保证电站水力机械设备布置更加合理、安装更加安全高效、运行更加可靠、检修更加方便,对里底水电站水力机械设备布置进行了研究及优化。