排洪工程中竖井式溢洪道的水力特性

南平市区高水高排排洪隧洞工程由竖井式溢洪道和排洪隧洞等组成,是解决南平市区延福涝区汛期内涝问题的重要工程措施。该文根据高水高排竖井式溢流道的排洪特点,通过水工模型试验,重点研究竖井弯管段附近的高跌水消能防冲和抗气蚀破坏,并且提出改善措施,以完善竖井和排洪隧洞消能设计。     

旋流竖井消能的试验成果及其分析

泄洪陡槽末端采用竖井消能,竖井再与泄洪隧洞相衔接的水工建筑物,其水流特性,没有成熟的水力计算方法。1984年我们对重庆九龙坡火电厂鱼鳅浩灰场排洪隧洞工程进行的水工模型试验,对这种消能方式进行了研究,揭示了其中的问题,并提出了采用旋流消能竖井的改造方案。在不增加工程量的前提下解决了隧洞中出现的气囊、振动和空蚀问题,保证了运行流态的稳定。     

尾矿库排洪系统竖井深度对泄流能力的影响研究

通过水露沟尾矿坝加高扩容工程,研究尾矿库排洪系统竖井深度对泄流能力的影响规律。在该工程中,有9个排洪支系统的排水井内外径、竖井内径、隧洞断面一致,而竖井深度不一致。选取其中3个代表性的排洪支系统,改变排水井的进水口高程,进行水工模型试验,得到了一系列的排水井进水水头与泄流量的关系曲线。以此为基础,通过实验数据分析不同竖井深度对泄流量的影响规律,建立泄流量与竖井深度之间的拟合函数关系。     

感潮河段隧洞出口消能防冲方案的研究

大流量、高水头排洪隧洞直排河道,容易造成出口河床的大范围冲刷,消能防冲设施工程量大。福州市江北城区山洪防治及生态补水工程中魁岐隧洞出口通过分流室消能的新技术,大大减少排洪出口流速、河道冲刷范围及对闽江的影响。通过水工模型试验验证,获得了较为满意的消能效果,可以为类似排洪隧洞、箱涵出口的消能工设计提供参考。     

五常市不同型式跌水消能效果与造价分析

竖井式跌水，在大跌差工程中应用，消能效果最佳，这种型式的跌水应该应用到水库工程的输水洞，溢洪道，渠道上的排洪闸，跌水，分水闸跌差较大的工程中去。     

石岩南清水隧洞折板式竖井过流能力及消能效果研究

随着城市建设步伐的加快，建成区污染负荷的加重，对于上游为生态山区的城市建成区，应采取措施剥离山区清洁雨水，绕排建成区，实现清污分流。折板式消能竖井具有适应性强、消能效果好的特点，在山区短距离、大高差输水工程中的应用有着广阔前景，但在实际应用中可能存在过流能力不足、水流震荡、消能不充分、排气不畅等问题，目前通过水力学理论和经验公式对以上问题进行研究还存在一定的困难，因此，以石岩南清水隧洞折板式竖井为例，通过物理模型试验对折板式消能竖井的过流能力和消能效果进行研究。     

跌水消能效果与造价分析

竖井式跌水在大跌差工程中应用,消能效果最佳,分析了竖井式跌水的消能效果及造价,简述了竖井式跌水的设计方法。     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明，竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量高束充速运行条件时，泄水建筑物会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井溢道是解决上述难点的有效措施。因此选用涡流式竖井溢洪道不失为改建导流洞为泄洪洞的较佳选择。     

竖井式消能工抗冻胀研究与实践

季节冻土区传统开敞式消能工受冻害破坏普遍而严重,新型的竖井式消能工通过其总体布置、结构型式本身圆满地解决了复杂的冻害问题(不需外加任何特殊的防冻措施)。竖井式消能上总体布置简化,受冻部位面积小,利于抗冻胀。基础在一个平面均用水保温防冻,消除了基底法向力的危害,竖井及卧洞均采用利于冻胀力自身平衡或衰减的圆形、拱形、蛋形、马蹄形等薄壁结构。     

旋流式竖井底部消能区压力特性研究

旋流式竖井主要利用水流的螺旋运动和底部消能区消能,是一种较为新型的泄洪消能工,但在高水头、大流量条件下,旋流式竖井泄洪洞内水流流态复杂,底部消能区承受较大压力,对结构安全形成严峻考验。通过1/30模型试验与理论分析的方法研究在不同深度下底部消能区侧壁及底部的压力特性,并针对环状水跃位置不易确定的问题提出一种新的思路确定底板的冲击压力,给出底板最大冲击压力的计算公式。结果表明:旋流式竖井底部消能区侧壁压力与井深关系不大,随流量同步增减,则控制侧壁结构的因素是大流量时的压力;各体形下侧壁压力最大值均出现在竖井侧壁最低点,随着竖井深度加深,最大时均压力呈增加趋势;通过拟合的底板最大冲击压力公式,建议竖井深度与直径比大于1.2。     

穿黄隧洞工程竖井反导洞开挖施工质量控制

穿黄河隧洞竖井开挖工程是南水北调东线穿黄河工程的关键控制性项目,存在着水下石方开挖较深、竖井石方开挖渗(涌)水、岩层破碎、施工降排水难度大、施工扰民、场地窄小、交通不便等施工难点.通过采取预注灌浆、控制爆破、消能缓冲、安全监测、调整反导洞竖井开挖施工方法等措施,解决了工程施工中各个难题,取得了良好的效果.     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明：竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量、高流速运行条件时，会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井泄洪洞是解决了述难点的有效技术措施。因此，选用涡流式竖井溢洪道，不失为改建导流洞为泄洪洞或修建泄洪洞的较佳选择。     

竖井式消能工抗冰胀研究与实践

季节冻土区传统开敞式消能工受冻害破坏普遍而严重，新型的竖井式消能工通过其总体布置，结构型式本身圆满地解决了复杂的冻害问题（不需加外任何特殊的防冻措施）竖井式消能工总体布置简化，受冻部位面积小，利于抗冻胀，基础在一个平面垃用水保温防冻，消除了基底法向力的危害，竖井及卧洞均采用利于冻胀力自身平衡或衰减的圆形，拱形，蛋形，马蹄形等薄壁结构。     

混合式分散通风在隧洞工程中的应用研究

在小断面、深竖井、长隧洞施工中,随着隧洞掘进的不断深入,通风排烟巳成为工程迫切解决的问题.以某输水隧洞工程2#竖井为例,分析其通风排烟存在的问题,提出了采用挂帘、喷雾.先吸后吹式通风等措施解决方法,并对通风效果进行了评价.     

圆弧形急流弯道的水流分析计算及设计

结合弥勒县虹溪排洪隧洞出口泄槽Ⅱ段需设弯道而产生急流冲击波的特点,通过对急流弯道中冲击波的形成分析计算,对排洪隧洞出口泄槽弯道上产生急流冲击波采取了相应的工程措施,保证了隧洞出口泄槽水流的平顺连接。虹溪排洪隧洞工程2007年运行至今,弯道运行较好,水流平顺流畅。     

内消能工在船闸输水系统中的应用分析

针对高水头单级船闸,提出船闸输水系统设置内消能工的设想及总体布置原则.在分析各种典型内消能工消能原理和水力特性的基础上,确定了适合船闸输水消能特点的竖井式内消能工,并给出设置竖井式内消能工输水系统的具体布置和主要尺寸的确定方法.依托世界单级水头第三位的乌江银盘船闸工程,对该船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行布置和初步的计算分析.结果表明,竖井式内消能工可消耗大部分水流能量,并改善闸室内的水流条件,同时创造了稳定的通气条件,可大大优化阀门的工作条件,但输水时间稍长.     

具有消能井的竖井溢洪道及其消能率计算

本文通过国内外６个竖井（又称塔式或井式）消能溢洪道水力学模型试验研究，对其流态、消能、脉动压力等进行了研究、计算和分析，说明这种消能竖井溢洪道的最大特点是：消能率高达７１％－９７％，将绝大部分能量直接在竖井内及其流道中消除掉，因而有可能利用施工导流隧洞作为泄洪洞，不必另建专门的泄洪洞及消能工，以及护岸工程。所以，这种型式的溢洪道具有很高的经济价值。比其他型式的溢洪道约可节省５０％的资金。试验研究成果表明它可用于水头高达２００ｍ以上，泄洪量达４０００ｍ３／ｓ的水利水电工程。     

高水高排对提高福州市江北城区排涝能力的效果分析

福州市江北城区三面环山,溪谷发育,坡陡流急,山洪极易涌入城区内河造成城市内涝。该文根据福州市城市特点,从拓宽内河、绕城排洪及高水高排等三个方案对提高江北城区排涝能力进行经济合理性分析,认为山洪直排闽江不进内河的高水高排方案对于提高江北城区排涝能力具有显著的优越性及实施效果。     

竖井旋流内消能技术在双沟水电站的应用

竖井旋流内消能工作为新型的生态流量泄放设施,目前几乎没有可依据的设计规范和借鉴的实际工程。文中在借鉴国内外已有工程经验的基础上,做了大量的、系统的和全面的模型试验,结合工程地质、地貌条件和枢纽布置条件,设计和布置了竖井旋流式内消能工。     

大石门水电站脱壁流竖井式溢洪道设计及应用

为解决大石门水电站峡谷河道工程布置困难问题,采用了竖井式溢洪道泄洪,并在竖井底部设消力井进行一级消能,以简化洞外消能工。工程布置采用加大溢洪道竖井直径,并以突然扩大断面的形式与进水喇叭口末端连接,利用通气管向突扩断面大量补气,使水体与井壁之间形成气幕,水流以脱离井壁的方式下泄,增加掺气,减轻空蚀破坏;将下游泄洪洞的城门洞形断面向上游旋转90°,形成断面形式为城门洞形消力井,这种断面形式不同于传统的圆形消力井,不仅简化了施工,而且有利于水流扩散,有效提高了消能效率。经模型试验验证,这种脱壁流竖井式溢洪道形体设计及参数符合设计要求,用于工程后,较好地解决了峡谷河道施工导流和总体布置的干扰问题。