双浅水垫消力池水力特性的数值模拟与试验研究

结合大渡河泸定水电站右岸2#泄洪洞出口消力池体型优化试验,在一般浅水垫消力池体型的基础上,提出了一种双浅水垫消力池的新体型。为了深入探究该型消力池的消能机理及其水力特性,采用三维RNGk-ε紊流模型对双浅水垫消力池进行了数值模拟计算研究,并与传统的底流消力池及单浅水垫消力池(跌坎式)的数值计算结果进行了对比分析。结果表明,双浅水垫消力池更能充分发挥浅水垫的"垫层"作用,能有效地降低消力池临底流速,水跃流态更好且稳定,消能效果较佳;同时,消力池底板动水压力分布也更加均匀,对消力池稳定性和安全有利。     

宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性及其水力计算方法

本文系统地研究了宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性,并和常规平尾墩型戽式消力池进行比较,试验表明,宽尾墩型戽式消力池极其有效地提高了平尾墩戽式消力池的消能效果。文中提出了宽尾墩型戽式消力池的水力计算方法,并阐明其消能机理,宽尾墩戽式消力池在岩滩工程中的研究和应用,说明宽尾墩戽式消力池是一种解决大单宽流量、低佛汝德数消能难题的有效而经济的新型水工建筑物。     

平底矩形断面扩散式消力池消能计算公式的推导

平底矩形断面扩散式消力池是一种常见的非棱柱体消力池，常用于当泄水建筑物出口宽度较小，单宽流量过大时，采用该形式可以减小跃后水深，减少出口单宽流量，有利于能量消散。在进行平底矩形断面扩散式消力池消能计算时，一般近似采用棱柱体矩形消力池消能公式，但由于两种消力池边界条件的不同，因此，计算结果比较牵强。     

孔板消能是缩短消力长度的有效途径

掌鸠河引水供水的输水工程首部其旁通管出口采用底流消能方式，当消力池受地形限制其长度较短，开始试验采用一般的常规方法无法从根本上解决消力池的消能问题，后采用了消力池上加设孔扳这一新型消能工形式，试验中经优化孔口直径和孔板起始位置后，较好地解决了下游消能问题。因此利用消力池上加设孔扳这种消能工形式来解决消力池长度不够，是一种有效的方法。这种体型特别适用于中小型工程。     

双浅水垫消力池水力特性的数值模拟与试验研究

本文结合大渡河泸定水电站右岸2#泄洪洞出口消力池体型优化试验，在一般浅水垫消力池体型的基础上，提出了一种双浅水垫消力池的新体型。为了深入探究该型消力池的消能机理及其水力特性，采用三维RNG k-紊流模型对双浅水垫消力池进行了数值模拟计算研究，并与传统的底流消力池及单浅水垫消力池（跌坎式）的数值计算结果进行了对比分析，结果表明双浅水垫消力池更能充分发挥浅水垫的“垫层”作用，能有效的降低消力池临底流速，水跃流态更好且稳定，消能效果较佳，同时，消力池底板动水压力分布也更加均匀，对消力池稳定性和安全有利。     

小型涵闸尾水拱网消能试验及应用

针对渠系建筑物涵闸下游水流特点,采用一种适合于低弗劳德数消能的新型消能结构拱网消力池,通过模型试验和原型观测,研究了影响拱网水力特性的参数和拱网的消能率。工程应用结果表明,消力池中设置拱网可大大降低消力池的规模和工程费用。     

水跃消力池

一、普通消力池如果要说哪一种消能工研究得较为完善,那么,水跃消力池一定是诸多消能工型式中研究得最完善的。美国垦务局(USBR)对某些有水平护坦的消力池提出了标准设计。其中USBR—Ⅱ型(图1)和USBR—Ⅲ型(图2)消力池在不依靠模型研究的情况下可分别安     

跌坎式消力池模型试验研究

通过传统消力池和跌坎式消力池的物理模型试验,对两种底流消能消力池的底部流速、水跃长度和消能率进行对比分析,结果表明:跌坎式消力池缩短了水跃长度,减少了消力池长度,从而大大减小了混凝土用量;有效地降低了消力池底部流速,防止了水流对消力池底板的冲刷;提高了消能率,减少了水流对建筑物及下游河道的冲刷。跌坎的高度对消力池消能有较大影响,因此,在设计跌坎式消力池时,要选择合适的跌坎高度才能达到更好的消能效果。     

跌坎型底流消能流态转捩及控制研究

跌坎型底流消能工是一种建立在常规底流消能工基础上的新型消能工。通过理论分析得出,跌坎型底流消能工消能率随着跌坎高度与上下游水深的变化而发生变化,且不同入池Fr下,满足消能率所需坎高与水深不同。结合某大型水电工程进行验证,针对上游相对水位120.0~140.0 m、下游相对水位40.0~50.0 m,跌坎型消力池内水流流态特征进行分析。研究结果表明,跌坎型消力池内水位波动最大值发生在跌坎下游50~100 m范围内;随着跌坎型消力池跌坎高度的变化,消力池内水流可呈现出三种不同流态特征;当跌坎断面采用收缩体型后,跌坎高度可得到提升,有效地保障消力池内水流流态稳定和消能效率,改善消力池内临底水力学指标。     

介绍一种新的坝身泄水方式—多级跌水过坝的研究

苏联自六十年代起,开始研究一种新的坝身泄水方式,即将深式消力池连续的竖向排列,使水流从坝顶经过一个接着一个的消力池逐级跌落,不断地与消力池挡水端墙撞击消能,并转向逐级下溢,直到最后一级与下游水面相衔接,如图1所示。它的布置特点是: 1.各级消力池的溢水过程都为内跌水,即每一级消力池的溢水墙位置均设在下一级消力池的挡水端墙和溢水墙之间。 2.消力池的个数需成偶数,这样最末一级的水流必朝向下游。     

低佛氏数底流消能辅助消能工模型试验分析

低佛氏数底流消能的消能效率低,消力池工程量大,往往需要设置辅助消能工.结合某电站消能防冲段模型试验,对3种形式辅助消能工的水流流态、消能率、经济效益进行了分析,结果表明:在消力池末端布置T形消能墩,可发挥其增加小尺度旋涡、增强局部紊动、混掺水流的功能,提高消能率,而且可使消力池尺寸大大缩小,经济效益十分显著,是一种较理想的适用于低佛氏数泄水建筑物的辅助消能工形式.     

国内部分底流消力池运行情况浅析

底流消力池是一种历史悠久、效果良好、比较安全的消能设施,因而在国内外得到了较为广泛的应用。尽管底流消力池的设计计算比较明确,施工比较简便,但在运行过程中出现问题者也不乏其例。因此,从工程的实际运用情况来总结、提高底流消力池的设计、施工和     

拱网消能工与普通消力池的比较分析

针对渠系建筑物涵闸下游水流特点，采用一种适合于低佛氏数消能的新型消能结构一拱网消力池，并对通辽西辽河灌区洪淤渠、孟家段干渠和八一水库泻洪洞采用拱网消能的工程实例进行了分析。结果表明，与普通消力池相比．拱网消力池的池长可缩短50％以上，池深可减少约30％，且消能率可提高20％以上，一般比普通消能措施可节省工程造价30％以上。     

江巷水库枢纽溢洪道总体布置研究

江巷水库溢洪道设计方案采用两级消力池型式,本文通过试验比较,详细研究了溢洪道一级消力池与二级消力池的消能效果,认为一级消力池较二级消力池更适合该枢纽。同时通过增加消力墩、降低消力池底高程和减小消力池边墙扩散角等措施改善消力池的消能效果,使溢洪道的总体布置满足设计要求。     

跌坎式底流消能工的消能机理分析与研究

对比常规的底流消能工，对跌坎式底流消能工消能水力特性进行了分析和试验研究。通过对底流消能机理的分析、平面紊动射流的流速分布和对比模型的对比试验，分析了消力池中的水流运动状态和跌坎在消力池中的作用。利用跌坎式底流消能，可大大降低临底流速，减小消力池底板上的脉动压强，增加淹没射流消能效果和水流的平稳，减小雾化对周围环境的影响，是一种有效的新型消能方式。     

消力池尾坎坡度对水跃及排砂效果影响的试验研究

水电工程中常通过在消力池中形成水跃来消能,水跃的类型、发生的位置对于消能率和消力池长度等有重要影响。通过模型试验研究了4种不同消力池尾坎坡度(i=∞、1∶2、1∶4、1∶10)下的跃首位置、水深和流速,分析了消力池尾坎的坡度对水跃位置以及消能率的影响,并对4个体型的排砂效果进行了观察比较。试验结果表明:消力池尾坎坡度越大,水跃位置越趋向上游,消力池所需长度越短,消能率越大,但排砂效果越差;在尾坎坡度为i=1∶2时,能较好的兼顾消能效率和排砂效果。     

低弗劳德数梯形墩-悬栅消力池水力特性

针对大单宽流量、低弗劳德数消力池内消能问题,通过物理模型试验方法,对比分析消力池内加设梯形墩和悬栅消能工后水力特性和消能效果,优化梯形墩-悬栅消力池布置形式。结果表明：在低弗劳德数水流条件下,梯形墩-悬栅联合消能工断面水深分布均匀,消力池底板沿程压力分布梯度和时均压力分布系数波动幅度较小,整体稳定性较优;动能修正系数基本保持在1<α<2的范围内,可有效改善入池断面流速分布;消能率由传统消力池的52.25%、70.37%、75.89%分别提升至56.74%、75.95%、79.22%;梯形墩-悬栅消力池内悬栅单排等间距、高度与尾坎同高布置时,梯形墩呈双排交错形式布置在距池首0.35L左右处对于整体流态改善明显,消力池出口流速可降至0.4 m/s,消能率提高至59.63%、76.12%、79.37%,研究结果可为同类工程的底流消能问题提供一种新思路。     

消力池中消力墩的作用

一、引言在消力池中形成水躍是对高速水流最有效的消能方法之一。因为水躍不但能消耗大量的能量,而且能把水流的剩余能量由动能轉变为位能。設計消力池的主要数据是进入消力池的高速射流的流速和水深,以及下游尾水的水位流量关系。根据水躍的动量方程式,便可解出發生水躍的有关条件,并据以决定消力池的高程。至于消力池的長度,通常是按經驗决定的,它大約等于五倍的共軛水深之差。     

T形墩消力池消能率的计算及优化设计试验

结合新疆肯斯瓦特水利枢纽工程的水工模型试验,提出一种带防挑盖板的新型消能工,即T形墩消力池。理论推导出T形墩消力池消能率的计算公式,并与实测值进行比较。结果表明误差在实际工程允许范围之内,可以用该公式来计算实际工程T形墩消力池的消能率。通过试验计算不同消力池池长、T形墩支腿及不同墩形的消能率,分析池长、支腿长度、墩形等参数对消能效果的影响,得出适合该工程的最佳池长为52.2m,最优墩形为支腿梯形、前墩弧形。     

联合式消能工在引大入秦工程中的应用

引大入秦工程建成后，出现东一干渠１＃陡坡后一级消力池消能不充分，经水工模型试验研究，提出了一种结构简单、消能充分、施工方便的联合消能工“分流墩＋消力墩＋消力池”。该联合消能工在已建和改建工程中应用，将会获得事半功倍的效果，值得类似工程推广应用。