水布垭水利枢纽岸边溢洪道设计

水布垭水利枢纽具有水头高、流量大、地质条件复杂、建筑物布置集中等特点.因消能区地层抗冲能力差,故泄洪消能设计难度较大.经多方案比选,泄洪消能建筑物采用岸边溢洪道全表孔布置方案,溢洪道采用阶梯式窄缝鼻坎挑流消能,下游防冲建筑物采用护岸不护底的防淘墙方案.阐述了泄洪消能特点及设计原则,对溢洪道布置、泄洪方案、消能方案、溢洪道结构设计进行了介绍.     

白虎潭大坝溢流面泄洪消能试验研究

白虎潭水库大坝设计的溢流堰宽为42 m,而下游河道最大水面宽度不足30 m。在设计水位条件下泄洪时,上下游水位落差超过70 m。为寻求适合白虎潭工程的消能防冲方案,采用水工模型试验的方法,分别从挑距、冲坑最深点距挑坎的距离和最大冲坑深度等方面,对5种不同的泄洪消能型式进行了试验研究,最终选定“台阶坝面+差动挑坎”联合消能的方案,很好地解决了溢洪道下游河道的消能防冲问题。      

夹岩水库泄洪消能建筑物布置与结构计算

夹岩水库坝址区具有洪水峰高、下游水位变幅大、河谷狭窄、建筑物布置紧张、调洪运行条件复杂等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷技术问题较突出。结合调洪计算成果,为尽量缩小溢洪道宽度,综合考虑地形、地质和枢纽布置等条件,设计优选"溢洪道+泄洪洞"的组合运用泄洪方式。泄洪洞短洞尺寸(出口宽×高=5. 5 m×6 m)与溢洪道3孔(宽×高=8m×12 m)按近3∶7比例联合泄洪,均采用连续鼻坎挑流消能,泄流能力满足要求,各工况下消能和防冲刷效果良好。     

苗尾水电站溢洪道结构与基础处理优化设计

结合水工模型试验及技施阶段现场施工情况,对苗尾水电站岸边溢洪道布置、水力设计、结构设计及基础处理设计的优化情况进行介绍。苗尾水电站地处云南澜沧江中游峡谷,具有下泄流量大、水头高等特点。因下游消能区基岩抗冲能力差,故泄洪消能设计经多方案比选,泄洪消能建筑物采用岸边开敞式溢洪道全表孔布置方案,溢洪道采用差动式挑流鼻坎消能,下游防冲建筑物采用护岸不护底的方案。     

糯扎渡水电站溢洪道深化设计

糯扎渡水电站地处狭谷地区,泄洪最大水头182 m,溢洪道最大泄洪流量31 318 m3/s,泄洪功率达55 860MW,其规模为目前国内最大,泄洪消能问题十分突出。为此,在可研阶段对泄洪建筑物布置进行了多方案比选研究,在招标阶段进行了深化研究,结合整体水工模型试验及溢洪道单体、掺气减蚀、护岸不护底、泄洪雾化等专题研究,设计了适合该工程的大型岸边溢洪道,在溢洪道挑流鼻坎下游设置消力塘,有效解决了消能问题。     

夹岩水库泄洪消能建筑物布置与结构计算

夹岩水库坝址区具有洪水峰高、下游水位变幅大、河谷狭窄、建筑物布置困难、调洪运行条件复杂等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷技术问题较突出。文章结合调洪计算成果,为尽量缩小溢洪道宽度,综合考虑地形、地质和枢纽布置等条件,设计优选"溢洪道+泄洪洞"的组合运用泄洪方式。泄洪洞与溢洪道按近3∶7比例联合泄洪,均采用连续鼻坎挑流消能,泄流能力满足要求,各工况下消能和防冲刷效果良好。     

混合流理论在松溪供水水源大坝泄洪消能中的运用

运用混合流理论对松溪供水水源大坝底孔泄洪消能问题进行了分析,由混合流界限水深公式计算得出,在下游水位高于泄流底孔出口鼻坎高程的情况下,底孔消能方式仍可采用挑流消能,且由于挑射流对下游水位的推泄作用,迫使近坎水位低于下游水位,下游水位对底孔的泄流能力及孔内流态没有产生影响。通过水工模型试验验证了上述理论计算结果的可靠性。     

泄洪冲沙洞出口挑坎导流期体型优化试验

通过对新疆托帕水库工程泄洪冲沙洞出口挑坎模型试验研究,得出在原设计体型下,由于出口挑流鼻坎坎顶高程高,导流期10年一遇以下洪水时,在工作闸门下游明流挑坎段形成壅水,泄洪冲沙洞出口不能形成完整的挑射水流。从调整挑坎的纵坡、尾坎高度及下游尾水渠开挖形式等不同角度出发,设计了泄洪冲沙洞出口挑坎修改方案。修改方案一和修改方案二虽解决了洞内壅水问题,但存在出口水流冲砸下游护坦的问题。修改方案三有效解决了原设计方案洞内壅水的问题,避免了修改方案一和修改方案二挑流水舌冲砸护坦的问题,此方案尾水渠底板开挖高程抬高,减少了土石方开挖工程量,为工程节省投资。最终确定泄洪冲沙洞出口挑坎修改方案三为导流期最优方案,为泄水建筑物出口挑流消能结构设计和运用提供参考。     

水布垭工程电站尾水削波减淤模型试验研究

水布垭工程电站尾水紧临消能区的下游 ,泄洪期尾水出口的波浪较大 ,尾水口门区在小流量泄洪条件下 ,落淤较为严重。经 1/ 10 0水工模型试验的多方案研究 ,提出了溢洪道采用阶梯式窄缝挑流鼻坎的泄洪消能型式。由于该体型较好地适应了消能区河弯地形且顺应河势以及有效地利用了空中消能和河道拐弯处的水体消能 ,收到了冲刷高程抬高、波浪降低的良好效果 ,为此 ,该体型已被设计所采用。     

溢洪道挑流鼻坎水气二相流数值模拟研究

针对某溢洪道挑流消能存在的问题,采用VOF方法、立方体网格和k-ε紊流模型对溢洪道整体水力特性进行了三维数值模拟,对挑射水流流态、水舌掺气、水垫塘底板压强、下游河道流速等方面进行了分析。将某溢洪道由原高低式挑流鼻坎修改为差动式后,增大了下泄水流入水范围,提高了挑流消能的消能效率,减小了水垫塘底板压强,降低了下游河道水流流速。优化方案数值模拟结果得到了模型试验结果的验证。     

某水库溢流坝消能型式研究

泄水建筑物消能型式的选择通常需要经过模型试验的验证来确定其方案。针对某水库水利枢纽工程泄洪时下游河床冲刷等问题,分别选择异型宽尾墩、差动式挑坎和异型宽尾墩+差动式挑坎等消能方式进行消能研究。通过对比试验中不同研究方案测得的冲刷特征值,推荐采用异型宽尾墩+差动式挑坎联合运用的消能方案。试验结果表明,异型宽尾墩+差动式挑坎这种综合消能方案与原工程设计方案的平尾墩方式相比,可以有效地消杀泄洪水流入水时的能量,从而减轻泄洪水流对下游河床的冲刷,达到保护工程安全运行的目的。更多还原     

黄河源电站溢洪道末端消能方案设计

某电站大坝溢洪道末端挑流鼻坎下游无消力池、护坦等设施,仅在末端泄洪渠中布置了简单的钢筋石笼护底和砌石护岸防护,由于电站库区上游遭遇历史少见的持续降雨,水库水位上涨,溢洪道泄洪流量较大、且持续时间长,导致末端防护被冲毁。设计单位在踏勘现场、分析水毁原因的基础上,提出在溢洪道下游挑流鼻坎齿墙后布设消力池和泄水渠,对泄水道水流进行消能和排泄,防止对两岸冲刷的修复方案。     

河口村水库坝下泄洪区出口整治及生态修复

河口村水库泄水建筑物泄洪洞和溢洪道采用挑流消能,挑射的水流具有强大的冲刷作用,在建筑物下游出口河床产生了较大范围的冲刷坑,为了保护泄洪出口区域安全与坝下游河道生态环境,确保下游建筑物安全,对泄洪建筑物出口河道进行整治与生态修复。通过水力计算及模型试验得出了泄洪出口挑流冲刷的影响范围,通过设置河心滩进行导流分流,降低河道流速,并增设不同位置的跌水坎形成消力塘和水垫;河心滩、防冲墙、跌水坎紧邻泄洪出口区布置,保护了相邻建筑物的安全;结合下游河道自然形态和周边环境,创造高滩、沙洲、岛屿等多种类型物理生境。     

云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案

云龙水库是昆明市掌鸠河引水供水工程的水源工程.泄水建筑物采取泄洪隧洞与溢洪道联合泄洪.溢洪道挑流鼻坎采用不对称窄缝式挑流鼻坎,既可以使水流纵向扩散而达到消能的目的,又改善水舌方向,是理想的挑坎型式.     

岗南水库正常溢洪道下游河道冲刷情况分析

1基本情况岗南水库正常溢洪道初建按大坝Z12m高程设计，1962年竣工。1966年为提高水库防洪标准，于10月正式动工改建，1967年7月主体工程竣工，最大地量5640m’／s。改建后堰顶高程由原来的198m降到了191m。改建后泄流形式、水流状况都有所改变，而下游挑坎仍为原建形式。1963年泄洪后发现下游形成较大冲坑，坑底高程低于挑坎齿槽底部高程4m，严重威胁着工程的安全，据探井发现正常溢洪道闸室基础后部有软弱夹泥层目前尚未处理。经初步分析，泄量超过600m_3/s八时下游冲坑将加深，并影响闸室的稳定，于1989年对正常溢洪道下游挑坎进行了改…     

水布垭枢纽泄洪消能试验研究

对水布垭水利枢纽泄洪消能布置进行了整体水工模型试验,研究分析溢洪道入口、消能区及坝址下游水流特性,观测了窄缝挑坎挑流特性、消能区的冲淤情况和防淘墙的脉动压力和频率,从而解决了水布垭工程泄洪消能问题。     

龙潭沟水库溢流坝泄洪消能局部冲刷试验研究

采用几何比尺为1∶30的大比尺整体枢纽水工模型,根据重力相似准则,进行了龙潭沟水库溢流坝泄洪消能水力学试验研究。试验结果表明,设计洪水时,原设计方案及修改方案都不会对下游河床造成冲刷;下游河道水流平稳,流速分布均匀。校核洪水时,随着溢流坝过坝流量的增加,单宽流量增加坝面水深增大,原设计光滑溢流坝面沿程水流掺气消能效果欠佳,下游流速大、水流紊乱,挑流水舌下游造成严重冲刷,影响泄洪安全。通过方案修改优化,提出阶梯溢流坝台阶尺寸为0.90 m×0.72 m+连续挑坎方案新型消能形式,宣泄校核洪水时消能率较高,且下游河道水流平稳,流速较低且分布均匀,满足龙潭沟水库工程的安全泄洪。     

青山水库工程溢洪道消能建筑物优化设计

为优化溢洪道出口型式,大连理工大学为辽宁省葫芦岛市青山水库溢洪道消能工共进行了28个方案的模型试验,其中初设报告中的消能工对下游冲刷比较严重,需增加泄槽长度并在泄槽中增加辅助消能工。水工模型试验推荐方案为将初设报告中60m长的泄槽增加至72m,泄槽段底坡由1/30改为1/36,泄槽中增加两排交错布置的T型墩。在泄槽下游增加18m长的跌坎,跌坎深度为6m,跌坎末端齿墙深入微风化岩2.0m。该方案既不影响泄洪要求又可减小冲刷。     

某闸坝工程跌坎底流消力池体形优化试验研究

大单宽、低弗劳德数闸坝工程底流消能时易存在不稳定流态且消能率低等问题,结合某工程进行了跌坎底流消力池体型优化试验研究。结果表明,原方案采用小挑角跌坎消力池,闸门局开,上下游水位差较大,且下游水位较低运行时,消力池内因挑坎挑射水流与池内水流衔接易产生不稳定流态;将入池挑坎改为平角跌坎并在消力池内布置消力坎后,池内为稳定的淹没水跃,水面变化平缓,池内临底流速不超过10 m/s。优化后的平角跌坎消力池+池内消力坎方案,从根本上解决了原方案水流衔接引起的池内水流剧烈紊动、水面大幅波动、消能不足等问题。     

异型挑流鼻坎体型优化对下游河道冲刷影响模型试验

挑流鼻坎是泄水建筑物中重要的消能防冲设施,不同的体型具有不同的防冲效果。通过KLBL水利枢纽工程水工模型试验,对溢洪道挑流鼻坎结构体型进行了优化,在挑流鼻坎增设了贴角及舌形挑坎,从而解决了溢洪道下游冲刷严重的问题,为该工程优化设计提供依据。其成果可供类似工程参考。