弯曲溢洪道多级跌水与底流复合消能研究

弯曲溢洪道改扩建工程常需经过模型试验研究确定其消能优化方案,针对汤河水库除险加固工程改建方案中弯曲泄槽段急流冲击波及消能不充分等问题,通过水力学模型试验研究,推荐采用多级跌水与底流复合消能方式。在弯曲段一级消力池入口及出口设置斜向高低坎,二级消力池入口加消力坎、尾坎后设置防冲槽,形成多级跌水、两级消力池、消力坎、防冲槽等不同消能元件的组合,不仅有效利用了地形,而且改善了泄流流态,妥善解决了消能防冲问题。更多还原     

岗曲河二级水电站消能防冲试验研究

通过模型试验,对岗曲河二级水电站泄洪消能方式、消能工体形和下游护岸措施进行了研究。在此基础上,提出了一种新的联合消能防冲体系(推荐方案),即闸后跌坎+齿坎消力池+钢筋笼防护。试验研究表明,这种新的消能防冲体系泄洪流态良好,消能效果理想,下游护岸安全稳定,成功地解决了该工程的消能防冲问题。     

白虎潭大坝溢流面泄洪消能试验研究

白虎潭水库大坝设计的溢流堰宽为42 m,而下游河道最大水面宽度不足30 m。在设计水位条件下泄洪时,上下游水位落差超过70 m。为寻求适合白虎潭工程的消能防冲方案,采用水工模型试验的方法,分别从挑距、冲坑最深点距挑坎的距离和最大冲坑深度等方面,对5种不同的泄洪消能型式进行了试验研究,最终选定“台阶坝面+差动挑坎”联合消能的方案,很好地解决了溢洪道下游河道的消能防冲问题。      

赛格水电站Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能工试验研究

赛格水电站具有低水头、大单宽流量、低佛汝德数等特点,泄洪消能问题突出,通过水工模型试验研究,提出了采用Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,增大了接触面,水流经宽尾墩收缩后,以射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,差动式消力坎的存在较好的解决了水流二次跌落问题,从而进一步有效的解决了下游河床的消能防冲问题。     

高水头、狭窄河道大交角溢洪道挑流消能防冲设计

针对高水头、狭窄河道大交角溢洪道挑流消能防冲设计,文章通过优选挑坎体型及下游河道扩挖防护,并结合水工模型试验成果,优选出挑坎体型,很好地解决了水流归槽、消能、防冲等问题.     

曲面贴角窄缝鼻坎的水力特性及其在东风水电站溢洪道上的应用

本文介绍了贵州省乐风水电站溢洪道采用带急弯的曲面贴角窄缝鼻坎的消能防冲情况，通过消能防冲试验分析表明，此消能工水舌纵向扩散好，适用于狭谷河道，鼻坎段无冲击波现象，可大幅度降低边墙高度，选用此种消能工型式，较好地解决了该电站溢洪道出口高边墙及下汇水舌的导向归槽与消能防冲问题，试验所得边墙时均压力与脉动荷载等成果资料，满足了溢洪道设计的需要。     

T型墩消力池优化设计试验研究

本文结合新疆肯斯瓦特水利枢纽溢洪道模型进行试验,提出调整T形墩间距,布设差动尾坎辅助消能工对消力池进行优化。通过试验得出当T型墩阻塞率为45%,采用差动尾坎辅助消能工时,消能效果良好,能较好地满足消力池消能防冲要求。     

鼻坎挑流消能工的新发展述评

挑流消能在国内外泄水建筑中得到广泛应用，近年来，我国在高坝建设中，结合特有的高山，峡谷，大流量，高水头复杂的自然条件，对泄洪消能作了新的布置，挑流鼻坎体型的运用，研究和发展，已由简单单弧实体或差动式，对撞式趋向多样化，按其减轻冲刷的作用可作归纳为“纵向拉开，左右扩散，错开落点，导向防冲”。提出了宽尾墩、大差动挑坎、窄缝挑坎，各种扩散扭曲斜挑坎等新体型，并已在实践中获得较好的消能效果。     

水布垭枢纽泄洪消能试验研究

对水布垭水利枢纽泄洪消能布置进行了整体水工模型试验,研究分析溢洪道入口、消能区及坝址下游水流特性,观测了窄缝挑坎挑流特性、消能区的冲淤情况和防淘墙的脉动压力和频率,从而解决了水布垭工程泄洪消能问题。     

惠来县镇北水库溢洪道水工模型试验研究

针对镇北水库溢洪道下游地形特殊性以及由此带来的下游消能问题,通过多方案的试验研究,提出适合工程实际的"斜向高低挑流鼻坎"的消能方案,较好地解决了溢洪道下游的消能防冲问题。     

消能工在白杨河水库的联合应用

针对白杨河水库枢纽工程原设计方案消力池尺寸不足,下游护坦流态不良、冲刷严重的问题,进行了四种不同修改方案的试验研究。通过对原方案及修改方案水流流态的观察,水深、流速、消能率等方面的测量计算,推荐采用“阶梯式溢洪道＋消力墩”的联合消能方案。试验表明,阶梯式消能工可以消除水流的大部分能量,减小消力池及下游护坦的消能负荷。将...     

T形墩消力池消能率的计算及优化设计试验

结合新疆肯斯瓦特水利枢纽工程的水工模型试验,提出一种带防挑盖板的新型消能工,即T形墩消力池。理论推导出T形墩消力池消能率的计算公式,并与实测值进行比较。结果表明误差在实际工程允许范围之内,可以用该公式来计算实际工程T形墩消力池的消能率。通过试验计算不同消力池池长、T形墩支腿及不同墩形的消能率,分析池长、支腿长度、墩形等参数对消能效果的影响,得出适合该工程的最佳池长为52.2m,最优墩形为支腿梯形、前墩弧形。     

电厂冷却排水系统压力消能工水流特性及消能效果的试验研究

利用大亚湾水域水体作为冷却水源的核电厂,其排水系统采用传统的水跃消能形式,受水质影响,产生大量的泡沫和盐雾,不利于当地环境。从岭澳电厂冷却排水系统的工程实际出发,在满足虹吸井最低水位要求的前提下,提出了压力主流道和明流相结合的过流方式。压力主流道设置一种新型压力消能工进行消能,有效地消除了盐雾和泡沫。通过模型试验,分析了在相同流量和下游水位情况下压力消能工形式和尺寸对过流能力、压力分布和消能率的影响,对结构布置进行了优化;针对压力消能工的优化方案,在不同流量和下游水位组合工况下,进行了水力特性的试验研究。研究结果表明,这种压力消能方式在防止泡沫产生的同时消能率可达到65%左右,是一种有效的新型消能型式。研究成果对类似工程有较高的参考价值。     

挑跌流水垫塘消能形式的消能防护设计准则探讨

从解决消能防护问题的一般途径出发,系统论述了消能防护设计准则的提法,得出了以流态控制标准和防护条件作为制定各种消能形式的设计准则合理可行的结论,并针对高坝下游水垫塘内特殊的流态结构,从流态控制和板块受力条件出发,初步建立了水垫塘消能防护设计准则,提出放弃最大允许冲击压差的可能性。     

高水头大流量泄洪洞内消能工研究进展

为了降低工程投资,提高泄洪安全,防止出口冲刷、雾化和高边坡不稳定现象,近20年来国内外对各种内部消能的泄洪洞进行了研究,部分成果如旋流竖井(洞)、孔板(洞塞)和消力井等内部消能工,已应用到实际工程中。本文对这几种内部消能工的应用条件、消能效果和运行的可靠性进行了比较研究。认为旋流式和消力井式消能工适用于下游水位较低的条件,前者采用连续旋转和扩散消能,消能率高,掺气充分,可有效防止发生空蚀;后者采用井内集中消能,相对而言消能率较低。而孔板(洞塞)式消能工适用于下游高水位条件,其消能率较低,同时为了避免洞内发生高压不稳定气团流动,进水口闸门必须控制在高库水位运行。比较而言旋流式泄洪洞具有较大的优越性。     

Influences of flow rate and baffle spacing on hydraulic characteristics of a novel baffle dropshaft

Due to limited flow capacity and the instability of the asymmetric structure of traditional baffle dropshafts, a novel baffle dropshaft with a symmetric structure, adopting the construction shield well directly, is proposed for large-range flow discharge in deep tunnel drainage systems. In this study, a two-phase flow field of the novel baffle dropshaft with three different baffle spacings was simulated at seven different flow rates with a three-dimensional (3D) numerical model verified with experiments, to study hydraulic characteristics of this novel baffle dropshaft. The results show that the novel baffle dropshaft has a remarkable energy dissipation effect. Baffle spacing of the novel baffle dropshaft has a greater effect on flow patterns and baffle pressure distributions than the comprehensive energy dissipation rate. Flow rate is a critical issue for the selection of baffle spacing in the design. Some guidance on baffle spacing selection and structure optimization for the application of this novel baffle dropshaft in deep tunnel drainage systems is proposed.     

台阶式消能工在金平水电站的应用

主要介绍了金平水电站竖井溢洪道出口台阶消能方式、消能工的布置及运行情况,阐述了台阶式消能工的消能原理及消能率,结合水工模型试验成果及实际泄洪情况对金平台阶消能进行了总结,结果表明:台阶消能工消能率在80%以上,台阶上不发生空蚀,大大减轻了下游消能压力。     

万安水利枢纽泄洪建筑物水力学研究

本文着重介绍了万安水利枢纽水工模型试验研究的主要成果。并根据历年的试验实测资料,整理分析得到了:流量系数、动水压力、消能防冲等方面的一些经验公式。从而可以了解该泄洪建筑物体型的适用条件,对今后研究此类问题和工程设计具有参考价值。     

FLOWS THROUGH ENERGY DISSIPATERS WITH SUDDEN REDUCTION AND SUDDEN ENLARGEMENT FORMS

The energy dissipation of flood discharges has been one of important problems that affect directly the safety of hydropower projects. The energy dissipater with sudden reduction and sudden enlargement forms, used widely in large-scale projects, has been a kind of effective structure for energy dissipation. The concept of critical thickness was defined, which is related to both the geometric parameters and the hydraulic parameters of the energy dissipater, and the factors affecting the critical thickness, were analzsed by means of dimensional analysis. The empirical expression about the critical thickness was obtained and could be used as the criterion to distinguish the flows through the energy dissipater, i.e., the plug flow and the orifice plate flow. The error analysis showed that the critical thickness calculated by the expression has the errors of smaller than 10% in the estimation of the flows for the energy dissipater mentioned above.