对泄洪闸闸后防冲设计的几点新见解

本文针对新疆山溪性多沙河流的水沙特点，提出了建在多沙河流卵砾石河床上的低水头引水枢纽，泄洪闸闸后应“适当消能”的观点，即应避免因闸后局部消能过大而影响下游河道沿理冲刷，并通过对某些水工模型试验研究成果的分析，探讨了建在多沙河流卵砾石河床上的低水头引水枢纽闸后防冲设计的指导原则。     

太平驿水电站引水防沙和下游消能防冲试验研究

本文根据岷江上游太平驿水电站的特点，在多沙河流顺直河段布置枢纽，摸索径流电站高引水率的引水防沙措施以及在闸下游直河段较短的情况下，枢纽的消能防冲布置。通过试验验证：该枢纽的引水防沙措施具有良良好的效果，电站推移质进沙量为河道沙量的０．１９‰，消能防冲也有改善。     

新疆平原区多沙河流演变规律及引水枢纽设计

新疆已建的400多座引水渠首，绝大部分建在河流出山口，在平原区细沙河床上修建的引水枢纽较少，由于细沙河床段纵坡缓，河床抗冲能力低，水流边界条件复杂，修建拦河引水枢纽对原河道的冲淤特性影响较大，河道水流对边界条件的改变较为敏感。因此，对平原区多沙河流引水枢纽的研究意义重大。作者在分析新疆平原河流河床演变规律的基础上。提出了平原区引水枢纽设计要点及设计方法，并对有关问题进行了探讨。     

渭沱水电站枢纽几个问题的探讨

低水头枢纽具有闸坝低、库容小、下泄水流弗氏数低的特点，其枢纽的引水防沙和闸下游消能防冲问题较为突出，在通航河道上，还有船只过闸的问题。本文结合涪江渭沱水电站的水工模型试验结果，对枢纽布置的几个问题进行了探讨，供设计参考。     

清远水利枢纽消能防冲问题试验研究

消能防冲是枢纽的安危所系,由于清远水利枢纽工程所处的北江下游河道受人为采砂的影响,河道水位连年下切,枢纽的消能防冲设计受到高度重视。对此利用宽水槽断面模型,在定床模型试验研究中对消能工体型进行多方案优化并确定了推荐方案,在下游局部动床试验中对推荐方案在各种工况下的闸下冲刷情况进行研究,分析消能防冲设计的安全性及可靠性。试验研究解决了该平原河道大型水闸枢纽消能防冲的关键技术难题,试验推荐方案为工程设计所采纳。研究成果可供平原河流大型水闸枢纽消能防冲设计借鉴和参考。     

低闸枢纽护坦式消能工闸后冲刷试验研究

低水头、径流式电站的下泄水流弗氏数较小，消能效率低，往往造成下游河道的冲刷，甚至影响枢纽的安全。本文考虑山区河流的特点，结合四川某电站，对以急流方式与下游河道连接的护坦式消能工的出闸水流流态和下游冲刷特性进行了比较研究，提出了在护坦上设置隔墩、在护坦末端设置防冲槽、对左右岸坡进行护脚的消能防冲措施。试验结果表明满足了该工程的消能防冲任务。     

山区河流泄洪冲沙闸后的短护坦消能工

在河床坡降陡、推移质粒径粗的河道上,低水头引水枢纽采取何种合适的消能方式以保证闸体的安全运行,是需要研究的问题。根据甘肃省的情况,结合多年来在引水枢纽工程设计、试验、施工和运行管理等方面所取得的经验,证明短护坦消能工是一种较好的型式。本文对此作一简介。一、山区河流特性及对建筑物消能方式的影响甘肃省低水头引水枢纽多建在中小河流和山区河流上,河流的一般特性为:     

飞来峡水闸枢纽消能防冲设计分析

水闸枢纽的消能防冲设计措施通常为底流式消能,然而由于低水头水工构筑物的效能工较低消能效果不好,会使水闸下游水流不稳定,出现剧烈紊动,尤其是水闸下泄时期会对河床造成严重的冲刷,不利于河床和水闸闸室的稳定。结合飞来峡水闸枢纽工程,分析了水闸消能防冲设计措施。     

黄河下游游荡性河道双岸整治淹窄河段冲淤影响

通过研究黄河下游及渭河、北洛河等主要支流实测高含沙洪水的输沙特性与冲淤特性，发现：河道比降沿程虽然变缓，但是河宽会相应变窄，流速沿程增加，认为这是冲积河流保持洪水输沙准平衡的边界条件；底沙的运动速度比洪水波传播速度慢，是造成河道长距离冲刷的根本原因；洪水非恒定性是造成冲积河道输沙与冲淤特性的主要控制因素，由于作用在床面上的剪力(或功率)在涨水期迅速增加，落水期减小，因此必然造成涨水期河床强烈冲刷与落水时迅速淤积。通过分析动床阻力与输沙特性间的关系，发现当床面形态进入高输沙动平整状态后，河道输沙呈现多来多排状态。在实测比降相差10倍的条件下主槽均会发生强烈冲刷，因此认为比降在实测变化范围内对洪水造床、输沙作用影响不明显。黄河下游游荡性河道经双岸整治后将形成有利于排洪输沙的窄深、归顺、稳定的通道，进人下游窄河段的洪水造床和输沙作用增强，洪水对河道仍会产生冲刷作用。     

新疆底栏栅引水渠首

在坡降陡急和河床为卵石、漂、砾的山溪河道上,底栅式引水枢纽在新疆已被证明为十分有效的引水形式之一.水流挟带的大颗粒泥沙越过枢纽的栏栅顶面而送到下游,使这种引水形式的排沙引水效果良好.新疆已建成这种形式的渠首近五十座. 引水枢纽由栏栅堰、冲沙闸、溢洪堰和导流堤组成.工程的布置方式取决于河道的水文泥沙条件和地质条件.在一般情况下,当冲沙闸底低于栏栅堰底时,枢纽的上游河道容易保持主槽.渠首建成后,河道中的含沙量和流量的关系重新调整,即以少量的水冲走大量的泥沙.为了防止枢纽下游淤积,必须对下游河段采取缩窄并延长导流堤等措施.但缩窄下游河床和抬高栏栅堰顶应统一考虑, 以免引起剧烈冲刷和危及建筑物安全.布置冲沙闸一般应靠近栏栅堰.当枢纽采取两岸取水形式时,冲沙闸应布置在河床中心.冲沙闸门在洪水期或则长期开启,或则间隙开启,在枯水期一般为闭闸壅水运用.上游导流堤有助于人为地造成有利的弯道,或者能使河床水流保持平稳, 以便使上游河床在各级流量下都能具有较好的水流条件.通过实践证明,衔接闸,堰和天然河道的消能防冲设施,以裙板和防冲墙效果较好.     

刚果英布鲁水电站施工导流设计

根据英布鲁水电站工程坝址处的地形、地质条件,结合枢纽的布置形式,施工导流采用分期导流方案。一期导流利用原河床过水,施工位于右岸滩地的电站厂房和泄水闸;二期导流利用已建成的泄水闸过水,施工位于河床的土坝。     

基于泄洪移民区域分汊河道泄流相互影响的模型试验研究

基于政府的组织行为、政府的协调行为和政府的监督行为与行洪移民区域后期扶持的具体工作的研究,治淮工程移民安置方案产生31.2亿元的投资。移民区域的大小与安全行洪区范围直接相关,分汊河道行洪的最佳分流比决定了行洪的安全与否。为了探讨复杂并联泄洪河道中不同的闸门控制对泄流的影响,论文结合淮河入江水道归江控制段模型试验,对复杂分汊并联河道的分流比及其流态对河道的稳定等进行了分析研究。通过对所采集的水位流量资料进行理论分析,按照不同的闸门开度组合,结合水面流态,系统分析入江水道中下段分汊并联河道在不同的流量下最优闸门开度组合及支汊分流比。单闸控制,主汊河道闸门开度一定时,分流比随着总泄流量增加而减小,两支汊河道分流比基本相同,且随总泄流量增加而增加。双闸控制,主汊河道和支汊河道闸门组合调节时,主汊分流比同单闸控制,支汊分流比变化量来自主汊,不影响其他支汊河道分流比。最优闸门开度为主汊单闸控制2/3开度,最优分流比为76%、12%、12%,在此分流比下行洪,将保持移民后期区域不扩大或缩小。     

新疆人工弯道式引水枢纽的设计与运行

新疆河流多系山溪性多沙内陆河,其特点是河床纵坡陡,洪枯流量变化大,含沙量大,推移质泥沙占年总输沙量的20%左右.为了解决引水与排沙的矛盾,采用人工弯道式引水枢纽,使其产生横向环流,因而上层清水主流靠近凹岸的进水闸,底层水挟带了泥沙和推移质向凸岸移动,最后从排沙闸排出.实践证明:这种正面引水,侧面排沙的人工弯道式引水枢纽的设计适合新疆河流特点.     

飞来峡水利枢纽水工模型试验主要研究成果的回顾

综合阐述了珠江水利委员会科学研究所从1983－－1998年间对飞来峡水利枢纽的整体布置、施工导游、泄洪、通航、截流、闸孔断面形式、闸下消能形式、闸下冲刷等所进行的一系列试验和研究工作，并介绍主要试验研究成果。     

巢湖兆河分洪闸泄流特性试验研究

受周边地形条件及环境限制,巢湖兆河分洪闸与河道呈垂直布置,进流条件不利。针对分洪闸与河道垂直布置这一特征,分别对开敞式和涵洞式分洪闸进行了水工模型进口流态试验分析,结果表明涵洞式分洪闸进流流态优于开敞式分洪闸,能更好地保证各闸孔的均匀进流。针对涵洞式分洪闸方案,研究了分洪闸敞泄和控泄的泄流能力,指出敞泄状态下进口行近流速对流量计算影响明显,在水闸规划设计中,应计入行近流速影响。为改善消能效果及出口水流与下游的衔接,进行了多方案消能防冲改进试验,结果表明尾坎作为一种冲击式消能工布置在挖深式消力池末端,可使出口水流流速分布更加均匀并与下游水流衔接更为平顺,明显增强消能防冲效果。     

塔尔郎渠首水工模型试验研究

渠首各建筑物位置设计时,要综合考虑泄洪、排沙、引水三者之间的制约关系。在满足引水条件下,尽量避免泥沙进入引水渠道;防止闸前、后出现冲淤现象。解决好上述问题的关键,是合理确定各建筑物的高程及相互之间的平面位置。为了验证塔尔郎渠首工程各建筑物的相对位置是否满足设计要求,进行了模型试验。成果表明:渠首引水闸底板高程偏低,闸室进沙量较大;渠首泄洪排沙闸在校核流量下,闸墩及闸门顶高程偏低;泄洪槽末端出口处的冲坑深度大于设计值。因此,对引水闸进口底板及平面结构进行了调整。经两次优化后,渠首工程引水防沙满足设计要求。为了减少泄洪排沙闸及泄洪槽的淤积,提升引水质量,提出了各种工况下的闸前壅水运行调度方案。     

基于MIKE21模型的灵璧船闸对新汴河洪水影响分析

为研究船闸对主河道洪水的影响,探究船闸的分流作用,以新汴河及灵璧船闸为研究对象,运用MIKE21对研究区进行网格有限差分、参数率定得到水动力模型,将洪水演进过程进行二维模拟计算。模拟结果表明,在三种不同洪水频率以及船闸建成以后,主河道节制闸上、下游监测点水位下降值在0.106 m以内;而流速变化最大值达0.168 m/s,水位和流速均有较大变化幅度。同时,水流流向和流速在新汴河节制闸和船闸闸墩处发生改变,存在水流的阻滞效应和绕流现象,可能会对过水建筑物及大堤造成冲刷,需要配置闸口处导流设施以及加固堤防。在船闸工程建成后的几种洪水条件下,水流水位和流态变化响应明显,船闸工程对新汴河主河道行洪产生了一定影响,可为下游水文站点提供补偿资料。     

大中河水库导流泄洪洞龙抬头试验研究

龙抬头范围越大、水流越平顺、流态越好，但工程量越大。本文通过对“ ┑”型龙抬头试验研究、验证了避免水流急剧变化而产生空蚀的较有效的方法是：缩小中间闸门井的过流断面。在泄洪量不太大、边壁流速控制在混凝土允许抗冲流速内，可以在非常苛刻的条件下设计龙抬头，以缩小该段范围，为后期导流洞改建泄洪洞节省工程量及投资。     

下游水位下降对白石窑水利枢纽泄洪消能影响试验研究

针对白石窑水利枢纽下游水位降低可能影响水闸泄洪消能的问题,分下游河床下切前、后两种情况,选取典型工况进行了断面模型试验研究。试验表明,枢纽下游水位降低基本不会改变水闸下泄水流原有消能流态,下泄水流的主要消能条件变化不明显。但局开控泄、电站甩负荷工况及流量低于500m3/s时,下游水位下降导致下游河床流速增加且水深较小,可能对河床造成冲刷,建议适当增加开启孔数,减小下泄单宽流量,确保泄洪安全。     

佛山市中心组团桥梁群对河道影响的数值分析

在不同频率流量和阻水程度条件下,采用一维明渠非恒定流网河数学模型,分析规划中的佛山市桥梁群对区间河道洪季行洪、枯季水环境的影响,计算洪季不同频率洪峰流量下规划桥梁群对区间河道行洪洪水位、分流比的影响,枯季时规划桥梁群对区间河道过流量、分流比的影响,结果表明,利用一维网河数学模型计算佛山市中心组团规划桥梁群对区间河道断面平均水位、流量和流速的影响,结果有足够的数值精度,是可信的。