低堰体型与泄流能力关系的初步研究

低堰广泛应用于平原闸坝枢纽,其泄流能力直接决定了低水头枢纽工程的建筑物布置形式和工程效益的大小 , 而实际工程中,影响低堰泄流能力的因素很多。通过对多种数据的整理、分析,从各种不同堰型、上下游堰高、上下游堰面坡度等方面,对低堰体型与泄流能力的关系进行了研究,并结合工程实例提出了实际工程运用过程中,不同条件下低堰选型和设计应注意的有关问题。     

基于堰流基本公式的W型迷宫堰过流能力拟合分析

受制于山区峡谷地形条件,迷宫堰宫数选择有限。通过水工模型试验,研究一定堰高下的W型迷宫堰过流能力。随着堰顶水头的增加,迷宫堰过堰水流的流态逐渐从薄壁堰流向真空实用堰流过渡。与之对应,迷宫堰过流能力增长幅度小于WES实用堰。基于堰流基本公式,对试验研究成果进行数学回归分析。在此基础上,通过比尺放大,分析流量系数的变化,得到可直接用于实际工程的W型迷宫堰流量系数计算公式。     

大淹没度低堰泄流能力研究

结合某工程实例,对大淹没度低堰选型以及大淹没度对低偃泄流能力的影响进行了研究。研究成果表明:在大淹没度下运行的低堰,堰的厚度与堰上水头之比δ/H≤0.67,且下游堰坡为陡坡的折线型实用堰比相同堰高的WES堰泄流能力大;在大淹没水深下运行的低堰,降低堰顶高程,减小堰高可增大泄流能力,但随着淹没水深的增加,低堰堰高以及堰面形式的变化对泄流能力的影响减小。     

W型迷宫堰过流能力试验研究

受制于现有迷宫堰流量计算公式的适用条件,针对山区峡谷形水库,采用模型试验,研究不同单宫角度的W型迷宫堰过流能力,并和相同布置形式的WES实用堰进行对比分析,得出W型迷宫堰的过流能力和过堰水流流态密切相关:迷宫堰过流能力增大仅限于水流流态从薄壁堰流过渡到实用堰流的小流量范围,当流量进一步增大时,水流流态过度到完全的实用堰流,但受过堰水流压力变化影响,其过流能力低于WES实用堰。试验研究成果可为类似工程提供参考。     

侧堰长度变化对直角折线堰过流能力影响研究

通过水工模型试验研究,得到了不同侧堰长度下的直角折线堰过流能力:一定水头条件下,直角折线堰过流能力大于ＷＥＳ实用堰,但侧堰长度从75．0ｍｍ增加到112．5ｍｍ、150．0ｍｍ和187．5ｍｍ时,其过流能力的增幅呈下降趋势（堰顶水头100ｍｍ时,其增幅依次下降为5．98％、2．85％和1．36％）。在试验研究成果基础上,基于堰流基本公式,对其流量系数进行回归分析,并将拟合公式进行工程应用,成果表明:流量系数拟合公式经过几何比尺放大后可用于指导实际工程设计。     

基于溢流前缘长度变化的迷宫堰过流能力拟合分析

即便是山区峡谷水库,迷宫堰在低水头情况下的超泄能力也比较大,但随堰顶水头增加,其过流能力降低明显。依托既有试验研究成果,结合过堰水流随流量增大,其流态从薄壁堰流逐渐过渡到真空实用堰流的现象,对比分析W型迷宫堰流量系数的变化;进而运用Origin软件对试验数据进行数学方法回归分析,给出迷宫堰溢流前缘长度随堰顶水头增加而减小的拟合公式。在此基础上,得到基于溢流前缘长度变化的W型和V型迷宫堰过流能力拟合公式。其成果能够很好说明迷宫堰溢流前缘长度以及过流能力随水头增加而变化的现象。     

基于溢流前缘长度变化的驼峰堰过流能力拟合

针对具体工程中驼峰堰泄流能力较大的实际情况,应以相关研究成果为依托,并结合过堰水流随流量增大时其流态会从薄壁堰过渡至实用堰流的客观实际,进行驼峰堰流量系数变化分析.在此基础上,得出基于溢流前缘长度变化的驼峰堰过流能力拟合公式,且其成果与驼峰堰溢流前缘长度及过流能力随水头增大而变化的情况基本吻合.分析结果表明,驼峰堰过堰...     

荣桓水电站曲线型低堰水力计算的体会

在水利水电工程建设中，低堰堰型通常采用宽顶堰（有坎或无坎）和实用堰（折线型或曲线型）两种。一般来讲，宽顶堰自由泄流的范围较大，泄流能力较稳定，能在较小落差情况下宣泄较大的流量，只有当下游水位高出堰顶的水深hs与堰上水头Ho的比值hs／Ho≥0．8时，才开始变为淹没出流。实用堰的流星系数较宽顶堰为大，但其泄流能力受下游水位变化的影响也较大，一般当hs／H。一0．3时，便开始变为俺没出流，当hs／H。20．6时影响更为显著，过水能力很快降低。故有关文献指出，在坛的上、下游水位差较小，且过堰水流淹没度较大的情况下，采用…     

翼形堰应用于过水土石坝控制堰的试验研究

对于翼形堰应用于过水土石坝的过流能力进行了试验研究,对其流量系数的变化规律及其主要影响因素进行了初步分析。试验结果表明:在坝体结构和水头条件都相同的情况下,翼形堰的流量系数比梯形堰的大;在上下游坝坡确定的情况下,流量系数随c值的减小而增大;上下游坝坡较陡时,翼形堰具有较大的流量系数。介绍了翼形堰用于过水土石坝时结构尺寸的确定方法。     

低坝淹没泄流能力分析及计算方法探讨

溢流坝采用实用型低堰在宽河谷低水头工程中广泛应用，泄流能力比高堰低，尤其在较大的淹没情况下，泄流能力降低很多，它除受堰型、上游堰高、下游堰高、行近流速、上游坝坡、堰上水头、坝后坡、侧向收缩影响外，还受到淹没影响，且随淹没度的增大，流量系数降低加剧。文中提出一种在淹没情况下，进行泄流能力计算的交叉作图法。     

竖井式溢洪道流态与泄流能力的探讨

坚井式溢洪道是高水头水利枢纽河岸式泄水建筑物的型式之一,在尾矿坝中尤为常用。通过系统地试验研究后,本文提出:(1)随着泄流量的逐渐加大,竖井式溢(?)道环形堰的流态按自由堰流、受阻堰流、挟气管流和不挟气管流的序列发展;(2)当相对水头H/R<0.25时,属自由堰流,自由埋流的流量系数m与直线堰相似;(3)当H/R≥0,25时,属受阻堰流,受阻堰流的流量系数m随水头H的加大而略微减小;(4)当H/R更大时,发展成管流,若仍沿用堰流流量系数m,其值急剧减小;(5)环形堰堰流曲线Q_1～H与管流曲线Q_2～H的交点,为堰、管流过渡的临界点,即为泄洪洞明、满流过渡的临界点;(6)对于实际运行的溢水塔流量Q,在临界点左下方取Q=Q_1,在临界点右上方取Q=Q_2,在临界点处Q_1=Q_2=Q。     

提高带直角胸墙溢洪道泄流能力及驼峰堰过流特性研究

本文为在对水库溢洪道泄流孔口胸墙底缘型式的试验研究和若干具体工程实践的基础上写成.试验证明,带有直角胸墙的泄流孔口加设流线型导流板后,在上游水位较高时能提高泄洪能力30%,甚至更大一些.这对提高水库溢洪道泄洪保坝能力和当前对水库工程普遍进行检查复核工作,具有实际意义.本文建议采用横椭圆型的导流板,给出几种型式不同的导流板的孔流流量系数实验公式.文中还探讨了驼峰堰的过流特性,并提出驼峰型低堰的堰流系数公式.     

Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法

Ⅱ型折线型实用堰广泛应用于中小型水利工程中,但不同水头和堰高比值下、不同堰体形式下的流量系数尚未有全面准确的确定方案。针对工程中常用的上、下游坡度为0.5~3.0的堰体,通过室内水工模型试验,对相对堰高H/P₁值在0.2~0.5、相对堰顶厚度δ/H值在1.0~2.5情况下的Ⅱ型折线型实用堰的流量系数进行了测定;并利用相关性分析、线性回归方法,整理推导出一套简单实用的Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法。该方法可为工程设计提供参考。     

孤石滩水库除险加固工程溢洪道泄流能力研究

由于平顶山市孤石滩水库除险加固工程溢洪道进行了拆除重建,采用折线型实用堰,无法采用常规的宽顶堰计算其泄流能力,为准确地计算其泄流能力,采用数学模拟和水工模型相结合的手段,重点研究了溢洪道泄流量、沿程水面线、流态、消能效果等,优化溢洪道方案,提出推荐方案,为最终采用的设计方案提供依据。     

琴键堰泄流能力特性分析

琴键堰(P.K堰)是目前水库大坝溢洪道升级改造新技术中出现的堰型,它能有效解决现有水库极端致灾因子条件下泄流能力急剧增加的问题。设计P.K堰首先要研究其泄流能力特性,它直接关系到PMF条件下最大水库水位或库容的确定。本文首先对最近两年发表的P.K堰泄流能力公式进行了对比,然后结合已有试验数据,通过量纲分析和多参数优化,给出了推荐公式,并利用该公式对P.K堰的泄流特性和超泄能力进行了研究。结果表明,当上游水头较小,一般H/P0.2时,P.K堰流量系数较大,超泄比系数大于3,泄流量增量比较明显,随着上游水头的增大,堰的总宽度对泄量起主要作用,其泄量增大的优势也越来越弱,实用范围内的超泄比在1.2~3.5之间。本文给出公式的预测值跟已发表的试验值符合良好,平均误差在5%~8%,比Machiels公式误差更小,该公式可供P.K堰泄流能力评估和优化设计时参考。     

琴键堰泄流能力影响因素与计算分析研究

近年来特大洪水和超标准洪水频繁发生,已建水利工程泄流能力不足问题日益突出。琴键堰在适当低水头条件下具有高效泄流效率。归纳了琴键堰主要结构参数对其泄流能力的影响及最佳取值,总结了琴键堰流态对泄流能力的影响,分析了琴键堰发生低水头行为的条件参数。通过对比现有琴键堰泄流能力估算公式,并结合国内外已有试验数据,采用遗传算法拟合推导了基于溢流堰轴线长度L、堰宽W、堰长B、堰高P、进出水宫室宽度比Wi/Wo及上下游倒悬长度比Bo/Bi流量系数计算式,整体误差小于6%。该式计算简单,适用于琴键堰整体泄流能力估算,可根据实际需求选取合适的估算公式。琴键堰主要结构参数的最佳取值及泄流能力的计算方法可为超标准洪水条件下泄流建筑物设计或改建提供估算依据。     

土谷塘航电枢纽泄水闸堰型比选试验研究

采用水工模型试验的方法,对土谷塘航电枢纽泄水闸WES堰和折线型堰进行了对比分析,综合考虑泄流能力、效能率及淤泥情况。研究表明,同一流量下,WES堰泄流能力稍优于折线型堰,两种堰型的效能率相差不大;对于WES堰,无论是洪水期敞泄还是正常运行期闸孔出流情况下,堰前底部流速都较小;泥沙容易在检修门槽附近淤积,不利于泄水闸的正常运行,推荐采用折线堰为设计方案．采用水工模型试验研究的方法能够为类似工程的泄水闸选型提供借鉴。     

平底闸及闸室驼峰堰的水力特性

从理论上论证平底闸的水力特性及闸室中驼峰堰、驼峰堰的相对位置对流量系数的影响,分析各种计算泄流能力(只考虑自由出流情形)的常用方法,并对这些计算方法进行比较。结果表明:布置合理的闸型,可提高闸的泄流能力;平底闸闸室内加设驼峰堰,对提高流量系数的作用很大,但驼峰堰在闸室中所处的位置对提高流量系数的作用是不同的;驼峰堰加在闸室中部靠前的部位是最佳的布置形式。     

庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究

通过庙子头水电站两种堰型选择水闸断面模型试验研究 ,获得了宽顶堰与驼峰堰的泄流能力曲线和综合流量系数等试验成果。经综合比较分析表明 ,在平底泄水闸上做成较小的曲线型剖面堰型式的驼峰堰 ,可获得较宽顶堰大的流量系数 ,提高了泄水闸的泄流能力 ,从而可减少闸孔数目 ,节省开挖方量和投资     

Z形薄壁堰过流能力试验

鉴于Z形堰的水流特性及过流能力尚未见到相关报道,为研究Z形堰的过流能力,采用概化水工模型,进行了6个堰型方案、12组流量的水工模型试验。结果表明,Z形堰的过流能力大于直线堰,且Z形堰的展宽比越大,流量扩大倍数越大;Z形堰的流量计算可采用通用的堰流公式,其综合流量系数与堰上水深、堰高、展长、前堰宽、后堰宽等因素有关,展宽比、前后堰宽比越大,流量系数越大;堰上水深与堰高之比越大,流量系数越小。利用试验数据给出了考虑堰上水深与堰高之比、展宽比、前后堰宽比等因素的Z形堰流量系数估算公式。