侧折流器对突扩突跌掺气减蚀的影响研究

突扩突跌式掺气可较好的解决高水头深孔闸门面临的问题,即高速水流下的空化问题和闸门止水问题。但由于多数深孔闸门水头高、流速大,运行安全隐患多,突扩突跌式掺气减蚀设施在应用过程中也出现了不少问题。因此,实际工程应用中对弧门突跌突扩式掺气减蚀设施进行了大量水工模型试验、原型观测,并从两侧突扩宽度、跌坎高度、增设侧掺气坎等方面进行优化研究。以江坪河水电站工程泄洪放空洞弧形工作门突扩突跌式门槽水力学减压模型试验为依托,从水流流态、动水压力以及水流空化特性等方面,对比分析折流器对突扩突跌式掺气减蚀的影响。     

三峡工程泄洪深孔突扩跌坎式掺气的试验研究

 通过水工模型试验研究，对三峡工程泄洪深孔采用突扩跌坎式掺气，比较了明槽坡度、挑坎高度、侧向折流器型式、出口反弧半径，以及通气孔型式和位置等因素，以优化掺气设施，保证在施工导流期及正常运行期各级库水位下(135－175 m)均能形成稳定空腔，达到掺气减蚀的目的。同时，对此体型设计的一般规律和空腔长度计算方法进行了探讨。     

三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研究述评

对三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研究进行述评 ,认为弧门突扩门座结构特殊 ,所处水流情况复杂 ,对于掺气减蚀的效果还待进一步研究 ;根据工程实际运用 ,跌坎掺气减蚀设施是防止空蚀破坏最经济、最有效的办法 .建议采用跌坎掺气并对跌坎体型通气设施掺气浓度和缩尺效应进行深入研究 .     

泄洪深孔掺气减蚀研究

掺气减蚀设施，是防止空蚀破坏最经济、行之有效的办法。本文对弧门突扩跌坎与跌坎掺气水流特性进行了述评，并推荐跌坎式的掺气为三峡工程泄洪深孔防蚀的最佳方案。同时对缩尺效应影响进行了初步探讨。     

三峡工程溢流坝掺气减蚀研究

三峡工程最大水头１１３ｍ，溢流坝最高流速达３５ｍ／ｓ，对泄流面平整度要求很高，施工很难作到。为方便施工和溢流面不发生空蚀，研究采用掺气槽。结合国内外已建工程，尤其是乌江渡工程的经验，三峡工程表孔选用组合式掺气槽，其面积取６．８ｍ＾２，槽深１．２ｍ，挑坎高０．８ｍ，通气孔直径１．３ｍ，槽内负压值６６７ｍｍ水柱，通气孔布置在两侧闸墩上。深孔掺气槽参考龙羊峡水电站的突跌形式，弧门下游跌差２．０ｍ，通气孔     

浅谈某水电站深孔泄洪洞进水塔结构设计

某水电站深孔泄洪洞运行水头高达80m，运行工况较复杂，同时解决高水头闸门止水问题和由此而带来的空化空蚀问题是进水塔设计的重点。该电站深孔泄洪洞进水塔是新疆境内水头最大、流速最高的泄洪建筑物，也是第一座工作弧门采用突扩突跌的止水形式。本文阐述了如何通过水工模型试验改善突扩突跌坎体型和掺气条件，达到满足低水位运行的要求。     

喀腊塑克水利枢纽泄水建筑物形式及体形研究

介绍了喀腊塑克水利枢纽泄水建筑物的布置、体形及水工模型试验的主要结果:泄水建筑物表孔为4孔,溢流面采用连续式挑流消能方式,掺气设施满足规范要求,泄水槽采用4区方案,并采用连续挑坎形式;中孔为1孔,进水口采用坝内有压洞形式,出口为扩散连续挑坎形式;底孔为1孔,进水口及出口挑坎形式均与中孔相同,门槽采用突扩突跌式体形。试验表明,泄水建筑物形式合理,体形设计合适,消能效果较好。     

阿尔塔什水利枢纽深孔工作弧门突扩突跌门槽体型试验研究

阿尔塔什水利枢纽是叶尔羌河流域内最大的控制性水库工程,工作弧门的门槽采用突扩突跌坎型式。该工作闸门运行水头高、过流流速大,存在较大的空化空蚀风险。以研究论证工程1#深孔出口工作弧门突扩突跌门槽体型的水力及空化特性为目标,通过减压模型试验,采用三种方案比较优化了突扩突跌门槽区的水流形态。试验结果表明,通过调整突扩后边墙扩散段的扩散角至1.273°,有效消减了下游边墙的水翅强度,门槽段的动水压力、水流空化特性均有明显的改善。提出的水流流态及抗空化特性较好的突扩突跌门槽体型,为今后高水头、大流量深孔工作弧门的门槽体型设计提供了经验和参考。     

吉林台一级水电站深孔泄洪洞体型方案试验

吉林台一级水电站深孔泄洪洞,原设计方案采用弧门处不作突扩跌坎,并取消出口斜洞段的泄洪建筑物布置体型方案。本试验以原方案为基础,通过水工模型试验,重点就深孔泄洪洞有压洞出口弧门处,采用突扩跌坎形式的泄洪系统最终方案,进行了试验验证和局部体型优化。通过对试验成果分析和多方咨询论证,深孔泄洪洞最终仍采用有压洞出口突扩跌坎形式,并对深孔泄洪洞主要设计体型方案、试验结果作了论述,并针对存在的问题提出了相应的最终方案。该方案具有体型简单、起挑水位低、水舌落点位置合理、对河床冲刷程度轻的优点。     

龙羊峡底孔泄水道冲蚀破坏成因探析

龙羊峡底孔泄水道是龙羊峡工程最低一层泄洪设施 ,特点是采用突扩跌坎掺气体型 ,工程运用中产生了较严重的冲蚀破坏 ,为此进行了减压模型试验。试验着重对其空化特性进行了测试、分析 ,并对实际中产生冲蚀破坏的原因进行了探析 ,多方面的不利因素 (高流速、突扩跌坎体型掺气的不充足、施工中的种种不平整度 )同时存在 ,从而引起冲蚀破坏     

吉林台一级水电站表孔和深孔联合消能试验

吉林台一级水电站采用表孔泄洪洞，不与导流洞相结合而单独布置，深孔泄洪洞弧门处不作突扩跌坎并取消出口斜洞段的泄洪建筑物布置体型方案。为了验证该方案两泄水建筑物体型及消能防冲设计的合理性，以最终方案对深孔、表孔泄洪洞主要设计体型方案的试验结果作了联合消能试验。结果表明最终方案总体上是合理可行的。     

三峡工程泄洪深孔跌坎掺气体型模型试验研究

通过比尺为35和20的两个模型,观测了流态、压力分布、通气量、掺气浓度分布等物理量,对三峡工程泄洪深孔跌坎掺气体型中的跌坎高度、明槽坡度、盖板形式和通气孔尺寸等进行了比较,提出了可行的深孔跌坎掺气体型。该体型已为设计采用。另外还对不同比尺模型中水流掺气的比尺效应进行了初步探讨。     

三峡工程深孔明流段体形选择

根据三峡水利枢纽泄洪坝段深孔的运行特点，比较深入地研究了３种明流段体，不掺气方案，跌坎掺气方案和突扩掺气方案。经对３种方案的优劣进行分析比较，选用跌坎掺气方案为基本方案，并同时对突扩掺气方案进行深一步研究。     

猴子岩水电站深孔泄洪洞掺气减蚀设施研究

深孔泄洪洞采用有压接无压布置型式,无压段流速26.6~42.2 m/s,水流空化数0.34~0.15,其中大部分洞段流速大于30 m/s,水流空化数小于0.30,为避免高速水流引起空蚀破坏,在控制过流面平整度和采用高等级抗空蚀混凝土的同时,需布置合理的掺气减蚀设施。通过大比尺模型试验对掺气坎体型进行了多方案比选,得到了合理的底部掺气坎体型,试验成果表明设置两道掺气坎后无压洞段底板掺气浓度和通气井内风速满足规范要求。     

弧门突扩跌坎掺气减蚀应注意的问题

偏心铰弧形闸门门座结构特殊，水流条件复杂，对其进行总结，提出注意事项，找出发生空蚀的原因及改善优化措施是十分必要的。本文综述了多项有关试验成果及观点，认为偏心铰弧闸门突扩跌坎减蚀的最佳体型，不仅要满足这种闸门止水结构的要求，而且要有较优的掺气性能，确保掺气减蚀的各项参数的要求。此外，还介绍了研究三峡工程深孔弧门突扩跌坎掺气减蚀的工况和继续深入研究的必要性。     

弧形闸门突扩突跌出口掺气设施体型研究

基于物理模型实验,对弧形闸门突扩突跌出口掺气设施的体型及其影响因素进行了详细的研究。试验结果说明:突扩突跌掺气设施形成复杂的水流流态,向上扩散的水流形成水翅,回到正常水面后,在其下游又会激起冲击波,向下扩散的水流形成水帘,增加底空腔的回溯水流;底空腔的长度与跌坎、挑坎的高低、下游泄槽坡度均呈正相关关系,但泄槽坡度越陡,下游泄槽水翅越严重;侧空腔的长度与侧扩宽度呈正相关关系,但与下游泄槽水翅的严重程度呈反相关关系。     

三峡枢纽深孔弧形闸门布置及水封型式研究

三峡泄洪深孔闸门的高水头（８５ ｍ） 止水型式与门槽型式是弧门能否安全运行的关键技术问题。根据已审定的三峡深孔体型布置方案，并结合其运行的实际情况，经过对国内已建工程运行实践的调查研究，最终选定深孔弧形工作门的止水采用转铰式顶止水方案。转铰止水布置在门楣顶部门槽的埋件上，借助上游水压力推动止水元件绕转轴转动，压紧弧门面板以适应闸门受水压变形而达到止水目的。门槽型式采用不突扩的跌坎掺气方案。对水封和门槽型式的研究过程作了详细介绍，概述了闸门结构布置的特点     

泄洪洞掺气减蚀设施空腔回水研究

泄洪洞内高速水流空化引起过流表面空蚀一直以来都是一个值得关注的问题,掺气减蚀是解决泄洪洞过流表面空蚀的有效措施。以某水电站泄洪洞明流泄槽的掺气设施为例,从对掺气坎体型增加坎高、加设坎下平台、加设下游陡坡、圆弧形底板等多个角度进行了探索比较优化。研究成果表明:挑跌坎掺气槽后接圆弧底板布置形式,较好地解决了掺气坎下游水流反向漩滚和空腔回水的问题。这一成果为类似掺气设施的布置提供了参考。     

坝体泄洪深孔明槽段体型研究

通过对三峡泄洪深孔明槽段体型试验研究 ,比较了明槽段不同抛物线型的压力特性和空化特性 ,并提出了明槽段陡槽方案。研究结果表明 :陡槽方案较之抛物线方案 ,压力特性和水流空化特性有显著改善。陡槽方案是免空化的 ,而抛物线方案较难达到免除空化 ;并且陡槽方案对有压段压力及空化特性 ,以及泄流能力均没有影响。因此 ,对于高速水流条件下的明槽段体型 ,陡槽方案是一种较为适宜的布置形式。     

坝体泄洪深孔明槽段体型研究

通过对三峡泄洪深孔明槽段体型试验研究,比较了明槽段不同抛物线型的压力特性和空化特性,并提出了明槽段陡槽方案。研究结果表明:陡槽方案较之抛物线方案,压力特性和水流空化特性有显著改善。陡槽方案是免空化的,而抛物线方案较难达到免除空化;并且陡槽方案对有压段压力及空化特性,以及泄流能力均没有影响。因此,对于高速水流条件下的明 槽段体型,陡槽方案是一种较为适宜的布置形式