泄槽反弧段掺气坎空腔回水的试验研究

空腔回水是制约掺气效果的一个重要因素,影响掺气空腔回水的因素众多且复杂。通过泄槽反弧段模型试验,研究了当流量、挑坎高度、挑坎坡度等因素发生变化时,反弧半径的变化对空腔回水深度的影响。试验结果表明,当其他条件不变时,随着反弧半径的增大,空腔回水深度逐渐减小;反弧半径越小,对空腔回水深度的影响越明显;对于同一挑坎高度或坡度,空腔回水深度随来流量的增加而增加;随着挑坎高度、挑坎坡度的增大,空腔回水深度也随之增大,但当挑坎坡度达到一定时,空腔回水深度将不会增大。研究成果可为优化掺气坎下游设施的设计提供参考。     

低弗劳德数下挑坎体型对掺气的影响试验

通过变换坎高及挑坎坡度,制作不同体型的挑坎模型,将其置于可变坡有机玻璃水槽中,研究在不同流量下坎后掺气空腔长度及回水深度的规律。试验结果表明:在其他条件不变的情况下,来流量与空腔长度成正比,挑坎高度对空腔长度的影响比挑坎坡度要大得多;流量越大,空腔回水深度越低,而空腔回水深度却随着挑坎高度的增加而增加,挑坎高度的增加与回水深度的减轻并不成正比;在试验条件下,射流水舌冲击角5.5°时已出现空腔回水,空腔回水的出现与射流水舌冲击角密切相关,但归根结底还是与来流条件、水槽底坡、掺气坎体型的确定有关。     

泄水建筑物掺气坎底空腔回水探讨

该文主要采用数值模拟的方法,对明流泄洪洞掺气坎底空腔回水问题进行了探讨.通过对连续坎及三维异型掺气坎(U型、V型和凸型掺气坎)后落水区形态,水舌三维流态以及落水区流场结构等水力特性进行分析发现:当水流经过掺气坎后,中间水流较为集中时,主流方向的能量较大,不利于水流在底部落水区域的充分扩散;水流出坎后横向扩散的方向对抑止空腔内回水壅堵较为敏感,掺气坎后水舌向两侧扩散的水流与边壁的相互作用容易产生回水.结合掺气坎后水流的细部结构得出,影响掺气坎后空腔回水的主要因素为:出坎水舌落水区的纵向分布范围与横向分布范围的关系以及水舌入水角度.     

较缓底坡上掺气减蚀设施的研究

在较缓底坡上设置掺气减蚀设施的最大难题就是掺气坎后的空腔回水问题.空腔回水不仅影响掺气设施的掺气效果,而且还可能堵塞进气通道,使掺气设施失效.对此,国内学者已进行过很多研究,提出了凹形坎、凸形坎、V形坎等各种三维掺气坎体型,可以有效地减少空腔回水,改善通气效果,但是并不能完全消除空腔回水.金川水电站泄洪洞原设计底坡0.03,通过模型试验,最终采用一种底板下弯式掺气设施,可以形成稳定的掺气空腔,并能完全消除空腔回水,可供同类工程参考.     

低数、小底坡泄洪洞掺气设施研究

泄洪洞具有高流速、低Fr数和小底坡的特点,掺气空腔容易产生回水,布置掺气设施的难度较大。采用模型试验和理论分析相结合的方法对泄洪洞掺气设施进行研究。通过比较掺气挑坎高度、坡度、坎后底坡及衔接形式,分析这些特征参数对空腔回水、通气量及流态的影响,拟合了空腔无回水的临界Fr数与挑坎高度的关系式,总结了掺气设施体形优化方法,研究成果已被实际工程所采用。     

掺气坎空腔回水问题分析

以研究空腔回水的重要性为出发点,概述空腔回水的危害、掺气坎空腔回水的影响因素及目前解决空腔回水的一些措施.提出在研究空腔回水的过程中,可始终围绕来流条件与边界条件两大前提,由"果"追"因",以达到高效减轻回水的目的.     

适宜大流量小底坡掺气设施的翼型挑坎研究

大流量小坡度泄洪洞布置的掺气减蚀设施,往往存在空腔偏短及空腔回水等问题。根据大流量小底坡泄洪洞掺气设施已有的研究和应用成果,提出了翼型挑坎的掺气设施布置,以求解决上述问题。针对涔天河水库扩建工程1^#泄洪洞,开展了水工模型试验研究,比较了不同翼型挑坎布置型式对掺气设施水力特性的影响,论证了翼型挑坎对于减轻掺气设施空腔回水的有效性。通过水工模型试验研究,确定了翼型挑坎掺气设施的基本布置型式,为进一步开展研究和推广应用奠定了基础。     

低Fr数溢洪洞掺气设施的优化分析

小底坡低弗劳德数泄洪洞空腔回水问题较为严重,某水电站溢洪洞存在类似问题。对该电站2号溢洪洞进行三维数值模拟分析,原方案1号掺气坎处存在大尺度积水层,堵塞通气孔而无法掺气。缓底坡下空腔回水受水舌冲击角、弗劳德数的影响较大,针对以上两类影响因素对该工程进行掺气坎体型优化。对优化方案进行模拟得出各水力要素,并与试验结果进行对比,验证掺气坎体型基本合理。     

巴拉水电站溢洪洞掺气坎体型优化试验研究

针对巴拉水电站溢洪洞陡坡段掺气状况不佳的情况,本文主要对前两级掺气坎体型进行优化调整,通过在常规掺气坎下游增设局部陡坡,将绝大部分回水控制在局部陡坡下游侧,从而保证掺气坎后空腔的稳定通气和陡坡段的掺气需求,为工程的安全运行提供了保障.     

高水头泄水建筑物掺气坎体型研究

对具有高水头、大单宽流量的泄洪建筑物,工程中通常采用强迫掺气减蚀措施防止壁面发生空蚀破坏。本文主要通过物理模型试验研究方法,对高水头龙抬头明流泄洪洞反弧段下游底板和侧墙掺气减蚀进行了研究,提出了一种底部突跌凸型坎和侧墙加贴角联合掺气的新型掺气坎,解决了洞顶余幅、底空腔内回水和突缩引起掺气坎后形成水翅之间的问题。采用这种新型的掺气坎体型后,底空腔内没有回水,同时消除了反弧段后侧墙出现的清水区;侧空腔畅通并直接和底空腔相连,对侧墙和底板都起到了很好的保护。该体型对类似工程的设计及修复具有一定参考价值。     

戽井同腔双漩滚消能池设计思路与应用

戽井同腔双漩滚消能池是在综合戽式消能池、冲击式消能池及消能井的结构特征与消能原理基础上提出来的.因消能池底有井,射流水体被架空,有下游井壁作为强迫水跃坎,迫使射流迸裂解体,于消能池内产生两个漩滚,致使水流在短距离内消耗大量动能.文中介绍其产生背景,结构体形设计思路、试验与应用前景.     

羊曲电站左坝肩单薄山梁渗漏量及渗透变形研究

根据羊曲水电站左坝肩单薄山梁的地形地质条件及水文地质条件,分析了蓄水后库水通过垭口古河道内第四系地层渗漏的可能性及渗漏途径.通过建立三维数值计算模型,分析了库水通过单薄山梁的渗流途径及渗漏量,并进行了参数的敏感性分析.在此基础上,评价了垭口处下游岸坡第四系松散层的渗透稳定问题.     

黄河下游河道横断面变化特点分析

探讨了黄河下游不同河段断面水力几何形态及断面形态特征参数之间的相互关系与变化特点。研究结果表明:①游荡型河段,河宽随流量的增大而增大,但水深与流量之间基本没有相关关系;②蜿蜒型河段,在水流达到满槽河宽之前,断面几何形态和断面特征参数的变化与游荡型河段相似;在水流达到满槽河宽之后,水面宽与流量关系不大,平均水深与流量成正比关系;③过渡型河段断面特征参数的变化具有游荡型河段的断面特征,又具有弯曲型河段的断面特征。     

引黄涵闸防沙设施不倒式拦沙潜堰探讨

根据黄河下游河道特点、泥沙在水中的分布规律以及沿黄地质、地形等自然条件 ,提出了引黄防沙工程设施的设置及其结构特点 ,并在引水口处使用不倒式拦沙潜堰进行拦沙 .不倒式拦沙潜堰用复合材料制成上轻下重的不倒式单元板块 ,关闸停水时 ,拦沙潜堰直立于引水口静水之中 ,隔断大河与引水渠之间的水流交换 ,防止引水渠及引水口门的淤积 ;开闸引水时 ,使拦沙潜堰顶没入水面以下一定深度 ,表层水流越堰而过 ,含沙大的中、底层水流被阻于大河之中顺流而下 ,起到拦沙作用     

乌鲁木齐河水质特征的综合指数分析

采用综合评价与分类评价相结合的方法,分析乌鲁木齐河水质特征,旨在发现影响河流水质的主要污染物和污染源,为乌鲁木齐河水污染防治和水资源利用提供科学依据。结果表明:乌鲁木齐河各断面水质符合划定水域功能要求。上游和中游断面均属清洁水质,下游断面属轻污染水质。河流综合污染指数、有机类污染指数、营养盐类污染指数均沿流程顺序增高,主要污染物为化学需氧量、石油类等有机类污染物。上游断面部分工业活动、中下游生活源、农业源污水排放是影响乌鲁木齐河水质的主要污染源。     

南水北调西线对引水河流径流的影响

南水北调西线工程规划总调水170亿m^3。其中,从通天河调水80亿m^3,雅砻江调水65亿m^3,大渡河调水25亿m^3,并分三期实施。调水减少了“三江”年径流总量,改变了径流的年内分配,调水对径流的影响上游河段大于下游,汛期大于枯期。     

面流和戽流平衡冲刷深度估算

根据面、戽水流的特征，本文利用动量定量和壁射流理论，导出了一个估算面、戽流面平衡冲刷深度的新公式，并用几个工程的冲刷资料验证了公式的合理性，文中还给出了综合冲刷系数ＫＰ的推荐值。     

Hydrochemistry of the hyporheic zone in salmon spawning gravels: a preliminary assessment in a degraded agricultural stream

Hydrochemical changes were monitored in a simulated, sea run salmon redd in a small agricultural stream in northeast Scotland following the 1998–1999 spawning season. Immediately after redd construction, the hydrochemical characteristics of hyporheic water, at depths of 0.1 m and 0.3 m, were very similar to stream water. These apparently well‐mixed waters were alkaline, well‐oxygenated and enriched in nutrients. In the weeks and months following redd construction, clear and statistically significant differences in the chemistry of stream and hyporheic waters were observed. Typically, hyporheic water had lower concentrations of dissolved oxygen (mean 7.35 mg L^?1 at 0.3 m depth) than stream waters (mean=11.26 mg L^?1). Alkalinity, calcium, sulphate and conductivity levels tended to be higher in hyporheic waters, with concentrations increasing with depth. These data implied an increasing influence of groundwater with depth in the hyporheic zone following redd construction; an inference supported by subsequent hydraulic head measurements, which revealed an upwards groundwater flux in the stream bed. However, groundwater–surface water interactions were dynamic and complex: road salts eluted into the stream during periods of snowmelt simulated tracer experiments that implied that a reversed hydraulic gradient may occur at high flows with deeper streamwater penetration and mixing in the hyporheic zone. High flows also result in the mobilization of fine sediments from the stream bed which subsequently infiltrated into spawning gravels. These appear to cause ‘capping’ of redds and probably reduce the hydraulic conductivity of the redd matrix. Infiltrating sediments also contain a small, but probably important organic component, the decomposition of which may contribute to oxygen consumption and nutrient mineralization in the hyporheic zone. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

长江流域产水、用水特点与节水防污问题

通过与黄河、海河等北方流域对比,总结了长江流域水土资源特点和用水耗水的特征,分析了长江流域20多年来用水结构变化和上、中、下游产水与用水比例关系,认为节水的主要目的是改善水环境,节水的重点领域是一般工业和生活用水,节水的重点地区是四川省和长江中下游地区。     

溢洪道出口段加固方案探究

当溢洪道出口段宣泄流量较小时,小洪水以贴壁流或跌水的形式下泄,将会对鼻坎底脚基础、两岸边墙基础产生淘刷,对鼻坎及边墙基础稳定造成不利影响。通过对某水库溢洪道现状分析,对挑流鼻坎起挑流量、渠底冲刷深度进行计算,探究适宜的工程措施。加固工程实施后能缓解溢洪道出口段两侧边墙基础冲刷问题,保证泄槽及挑流鼻坎的整体稳定安全。