掺气分流墩阶梯溢流坝面水力特性试验研究

对有掺气分流墩和无掺气分流墩的阶梯溢流坝面流场进行了对比试验研究。通过对压力、掺气浓度和消能效果等的分析和讨论，得出了掺气分流墩的增设将消除或降低阶梯凹角内和立面上的负压，显著增加了坝面水流的掺气量和掺气范围并提高了阶梯坝面消能率等重要结论。本研究为在大单宽流量下如何提高阶梯式溢流坝的消能率和防止空蚀破坏等方面进行了探索。     

掺气分流墩设施消能效果的试验研究

本文研究了在消力塘上游溢流面增设掺气分流墩设施后的消能效果，研究结果证明，掺气分流墩设施具有非常显著的消能效率，可以大幅度的缩减消力塘的容积，因而可以大大地节省了工程造价。     

掺气分流墩设施水力特性的试验研究

掺气分流墩设施是设在陡坡急流中的大型分流墩。该分流墩将贴壁急流转变成为充分扩散、四面临空、剧烈紊动、充分掺气的水流。水舌在空中碰撞、混掺、碎烈、水滴化,大大增加了水流与空气的接触面。水流进入消力池时,入池单宽流量减小;消力池水流流态受下游水深控制,可以分为四种流态。该设施的最优收缩比范围为0.5~0.7。墩头脉动壁压满足重力相似,优势频率不满足重力相似且fr =1 ,墩头脉动壁压优势频率在 0.1~0.388Hz之间,远小于墩头自振频率。掺气分流墩属超空化体型,不会发生空蚀破坏。掺气分流墩设施的水舌掺气核心区长度仅为普通二元水舌核心区长度的 1/5~1/2,最小平均含水率仅为普通二元水舌的 14%,当S/h >20时,βsm 逐渐趋于0.1,已为水滴化状态。消力池掺气充分。当λ=0.5 时,消力池底板压强系数减少了约30%。与普通二元水舌消力池比较,水跃长度可缩短1/3,跃后水深可降低1/5,消能率提高了(6~16)%。     

越过矩形分流墩的急流

用模型试验和回归分析的方法研究了中、低Ｆｒ下，越过矩形分流墩、墩后通大气的急流。应用动量方程得到墩上游水跃旋流流态与急流飞越流态之间的界限Ｆｒ判别式。通过试验得到急流飞越而过流态下，墩下游无因次水深及墩体阻力系数分别与设墩处水流收缩比、同比和控制断面Ｆｒ之间的变化关系；墩上游和墩体壁压分布，论证了墩体在墩后充分通气时产生空化的可能性。     

桂花水电站掺气分流墩与消力池联合应用消能效果的研究

通过试验研究了桂花水电站拱坝掺气分流墩的体型、布置和水流流态,消力池和消力池中T型墩的体型和布置,掺气分流墩和消力池联合应用的水流流态和消能效果。试验表明,掺气分流墩与消力池联合应用明显改变了水流流态,具有显著的消能效果。     

桂花水电站掺气分流墩与消力池联合应用消能效果的研究

通过试验研究了桂花水电站拱坝掺气分流墩的体型、布置和水流流态,消力池和消力池中T型墩的体型和布置,掺气分流墩和消力池联合应用的水流流态和消能效果。试验表明,掺气分流墩与消力池联合应用明显改变了水流流态,具有显著的消能效果。     

阶梯式消能工与掺气墩在工程中的联合运用

为使溢洪道具有较好的泄流条件,提高消能效率同时节省投资,提出了阶梯式溢洪道与掺气墩相结合的联合消能方式。以某水库溢洪道改造工程为例,对溢洪道的阶梯尺寸、掺气墩的结构及布置型式进行了探讨,最终泄槽段采用了1 m的阶梯形式与前倾30°的圆柱形掺气墩相结合的联合消能方式。试验结果表明,阶梯式消能工和掺气墩联合运用消能效果优异,水流条件明显改善。     

掺气分流墩射流消力塘的研究

掺气分流墩射流消力塘是利用掺气分流墩充分掺气、扩散和消力塘的脉动压强随水垫深度增加迅速衰减的特性， 提出的一种新型的消力塘形式。通过试验研究， 得出了这种消力塘的体形参数、水流特性和消力塘的压强特性， 并提出了水力设计的方法。     

掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律试验研究

本文研究了中、低弗氏数掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律，得到时均和脉动壁压和分布规律、脉动壁压概念分布，自功率谱密度、自相关系数及墩头初生空化数，研究结果表明，墩头脉动壁压幅值模型律为重力律，优势频率模型律则为ｆλ≈１。     

百色水利枢纽溢洪道分流墩消能水力研究

百色水利枢纽总库容５８．４亿ｍ＾３，坝高１２６ｍ，最大下汇流量为１２８００ｍ＾３／ｓ。坝址地质条件复杂，基岩抗冲能力低。经多方案比较，推荐采用面板堆石坝方案，溢洪道采用新型收缩式挑流消能方案，利用水工模型论证拟定的锥体形分流墩体型尺寸为：墩体水平投影长为１１．２ｍ，最大底宽１０．２ｍ，墩高１２ｍ，分水角度为５３．１３°，收缩比自下而上从０．１６变为０．６７。试验表明，推荐方案射流空间扩散性能良好，     

宽尾墩在高坝消能中的研究应用与新发展综述

结合宽尾墩的水力特性，与传统的三大消能工（挑流、底流及戽（面）流）联合组成新型消能工，是我国在消能工中的创新，适用于狭谷、大流量、大功率和地质条件差的水利水电工程，已得到广泛应用，并取得了良好的消能效果。本文对其进行了初步总结。     

低坎分流墩消能工下游水流波动特性研究

利用水工模型，从波浪的角度对低坎分流墩用于低佛氏数水流消能的效果进行了试验研究，研究分析了水流的平均波高、波动能量、各波动要素随流程和随佛氏数的变化规律，以及波动沿频域的分布情况等等。结果表明，低坎分流墩用于低佛氏数水流消能效果良好，可有效地削减下游波浪，对下游岸坡稳定及通航有利。     

越过矩形分流墩的急流

用模型试验和回归分析的方法研究了中、低Ｆｒ下，越过矩形分流域、墩后通大气的急流．应用动量方程得到墩上游水跃旋滚流态与急流飞越流态之间的界限Ｆｒ判别式。通过试验得到急流飞越而过流态下，墩上游无因次水深及墩体阻力系数分别与设墩处水流收缩比、墩高比和控制断面Ｆｒ之间的变化关系；墩上游和墩体壁压分布，论证了墩体在墩后充分通气时产生空化的可能性．     

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.     

分流墩在武思江水库溢洪道上的试验研究

介绍武思江水库溢洪道采用分流墩挑流联合消能的试验研究成果 ,试验表明 :在开敞式溢洪道中采用分流墩辅助消能设施 ,能大大提高挑流消能的消能率 ,减轻下游河床及岸坡的冲淘刷 ,确保溢洪道的运行安全及下游岸坡的稳定。     

浅论掺气设施的消能作用

掺气减蚀设施不仅能有效地减缓空蚀和磨蚀的发生,而且具有一定的消能作用.结合某水电站溢洪道的模型试验研究,分析了溢洪道掺气减蚀工程措施的消能效果,并首次定量地计算了消能率.试验和计算结果表明,在高水头、大单宽流量溢洪道中每道掺气挑坎的消能水头为2～5 m,随着级数的增加消能水头逐渐增加.试验还表明,在满足掺气要求和水流流态平稳的条件下,尽可能多设置掺气设施不仅不会增加工程量,还可以降低泄槽因高速水流冲刷破坏的风险,而且有利于下游消能防冲设计的优化.     

挑坎掺气槽过流空腔区掺气特性的研究

本文探讨了挑坎掺气槽过游空腔区的掺气特性。对掺气机理、临界掺气所条件、所泡上浮特性、紊动扩散系数、断面含气液度和通气量进行了较详细的理论分析。主要结果得到实测资料的验证。     

低坎分流墩用于低佛氏水流消能的试验研究

针对低佛氏数水流消能中存在的问题，提出了一种用于低佛氏数水流消能的新型消能工——低坎分流墩，并以左江水利枢纽的泄流条件为依据，进行二元水流试验研究，同时在整体水工模型上进行了典型流量的验证，结果表明：低坎分流墩能有效地将低Fr水流的摆动水跃转变为多轴游滚，能改善下游水流流态，降低水流底流速，抑制水流紊动，削减水面波浪，减轻对河床及岸边的冲刷，消能、防冲效果好。由于其省去了分流墩后的护坦，经济效果明显，适于推广应用。