有90°弯道的消能陡槽的水力特性

一、前言消能陡槽是这样一种型式的溢洪道结构,它不需要修建静水池,以较低的衔接流速把水送往下游。美国垦务局(USBR)发现在灌溉工程中有很多这样的陡槽。一般的陡槽导线在平面布置上设计成直线,但是,由于地形或其它建筑物的干扰,在建造消能陡槽时,有时需要用一个或多个水平弯道连接,平面布置才能比较合理。本文叙述了弯道陡槽水力特性的研究成果,其内容大都是关于冲刷和水花方面的。可以     

陡槽溢洪道阶梯消能特性探讨

陡槽溢洪道陡槽段设置阶梯跌坎后,大大增加了陡槽段的水流消能率。根据坡度i=1:3、1:4阶梯陡槽段的试验资料,对其流态、掺气位置、消能率等进行分析研究,并结合阳江核电水库溢洪道模型试验成果加以分析,研究成果可供类似工程设计参考。     

陡槽水力扩散特性

本文对陡槽水力扩散特性进行了分析研究。水流在陡坡明槽上扩散运动时,其扩散角可表示为水流动能参数的函数。并建立了扩散系数的计算公式,解决了国内一直凭经验取值的问题,对工程水力学具有现实意义。     

陡槽水力扩散特性

本文对陡槽水力扩散特性进行了分析研究。水流在陡坡明槽上扩散运动时,其扩散角可表示为水流动能参数的函数。并建立了扩散系数的计算公式,解决了国内一直凭经验取值的问题,对工程水力学具有现实意义。     

陡槽溢洪道阶梯消能特性试验研究

在陡槽溢洪道的陡槽段上设置阶梯跌坎,是增大溢洪道陡槽段水流消能率的一种有效方法,并已成功应用于广东省的多项水利工程建设中。本文在i=1∶4坡度陡槽溢洪道阶梯消能水力模型试验的基础上,探讨了不同体型的阶梯跌坎对陡槽段流态、水面掺气位置和水深、消能特性等的影响。研究成果可供工程设计参考。     

陡槽的水力设计

§4～1陡描的水力特征:陡槽是紧接溢流堰或过渡段的一条泄水渠,溢洪道的落差主要集中在此段。陡槽的主要特征就是坡陡,流急。按水力学定义,明渠流速v等于明渠水体表面的微波波速     

溢洪道阶梯陡槽段消能特性试验和计算探讨

在溢洪道的外凸式阶梯陡槽段泄流流态和消能特性模型试验研究的基础上,根据阶梯陡槽段泄流沿程水深的计算公式,计算溢洪道阶梯陡槽段泄流相应的消能率,供工程设计和运行参考.     

龙屯水库陡槽弯道溢洪道水流特性模型试验研究

随着水利工程建设的迅猛发展,溢洪道工程逐渐成为设计和施工中的重点工程并逐渐成为防洪设计中的重中之重。但是随着大坝高度和广度的不断提高,陡槽弯道溢洪道对于节省工程空间和体量、提高防洪蓄水等能力方面应用越来越广泛。文章基于葫芦岛市龙屯水库溢洪道设计和施工工程为背景,根据现场工程实际情况进行制定模型试验方案,确定模型比尺和试验材料,根据模型试验过程研究分析了水流流态特征,选取断面0+230-0+330弯道段横向水面线进行研究,对一级、二级消力池下游接陡槽段水流特性进行了分析,通过试验发现:弯道凸岸处水面容易产生顺时针回流,形成竖向漩滚,冲刷现象较为严重,特别是在水流在右岸边墙形成纵向漩滚现象严重,出口断面处水深、单宽流量沿横向分布不平均,最容易产生坝体破坏。研究成果能够为堤坝的防洪加固提供理论借鉴和技术指导。     

陡槽溢洪道外凸式阶梯消能试验研究

溢洪道陡槽段设置阶梯跌坎辅助消能工之后,可大大增加陡槽段泄流的消能率。该文根据坡度i=1∶2~1∶6溢洪道陡槽段设置的外凸型阶梯消能工的水力模型试验资料的总结,对陡槽段不同体型的阶梯跌坎的运行流态、消能率等水力参数进行研究,分析了影响阶梯陡槽段水流消能率的主要因素,并对陡槽溢洪道阶梯体型的布置方法进行探讨,研究成果可供工程设计和运行参考。     

带掺气槽岸边溢洪道挑流消能工水力特性

采用RNGk-ε双方程紊流模型对掺气槽、差动式挑流鼻坎和预挖坑联合运行的岸边溢洪道水流流场进行研究,模拟了具有大曲率水气交界面的挑射水舌和掺气坎水流,分析讨论泄槽流态、掺气槽底板最大冲击压力和差动式挑坎压力分布,给出了挑射水舌以及预挖坑的水流结构与速度分布特性,并将计算值与实验值进行对比,两者吻合良好。研究结果表明:泄槽中4道掺气槽的设置能有效减免发生空蚀破坏,但对泄槽中水面有一定的影响;高扩散低收缩差动式挑流鼻坎与预挖坑的联合运用消能效果理想。     

90°明渠交汇口三维水力特性数值模拟

明渠干支流交汇口包含了许多重要的水流现象,在污水处理厂和过鱼建筑物等水利设施中经常遇到。本文采用kω紊流模型对90°明渠交汇口三维流场进行了模拟,运用双曲正切扩展函数法构造动态网格来跟踪自由水面,将模拟的结果与实验数据进行了对比,吻合良好,成功捕捉到了交汇口水面变化及二次流等主要水流特性。分析了交汇口分离区形状参数、支渠入流角及断面收缩系数与干支渠流量比之间的关系,并与前人的研究成果进行了比较。     

台阶式消能的水力特性及计算

介绍了台阶式泄槽的水力特性及特点，引进了经试验拟合或理论推导的3种计算台阶式泄槽消能率的公式及图表，并通过实例进行对比分析，表明台阶式泄槽可将势能大量消耗在顺台阶下泄的过程中，从而减小了下游消力池的长度和深度，为一个较好的有发展前途的消能方式。     

库什塔依水电站溢洪洞陡槽台阶式消能试验研究

库什塔依水电站溢洪洞采用了陡槽台阶式消能。为确定相对合理的台阶高度、体形,进行了溢洪洞陡槽段单体水工模型试验。试验结果表明,设置47个高度为1.0 m的台阶具有较好的消能效果;台阶面在各运行工况流态良好;台阶水平面在各运行工况下均为正压强,但台阶面的竖向面在台阶下游有负压强出现。采用在台阶进口处增加掺气设施可避免可能发生的空蚀破坏。     

库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计

通过模型试验论证及以往工程应用实例,对库什塔依水电站表孔溢洪道阶梯消能初步设计方案进行优化,增设掺气槽,扩大首级台阶的宽度,使泄洪水流能量在陡槽台阶上大量削减,从而消力池长度由1130111缩短至50m,节约工程投资。     

缓坡度陡槽溢洪道阶梯消能研究与应用

作为一种新型的辅助消能工，阶梯式消能工得到较多的研究和应用，但以往的研究与应用主要集中于坡度较陡的溢洪道。本文在总结广东省多项水利工程阶梯式溢洪道试验研究的基础上，进行了4种坡度比阶梯溢洪道的模型试验研究，对缓坡度陡槽溢洪道应用阶梯式溢洪道的水力特性进行了研究探讨。给出了阶梯跌坎高度、阶梯跌坎间距等阶梯体形参数对消能效果及流动形态的影响规律，并对缓坡度陡槽溢洪道应用阶梯式溢洪道设计方法进行了探讨，可供类似工程参考。     

库玛拉克河东岸总干渠大陡槽消力池消能效果

对库玛拉克河东岸总干渠大陡槽工程消力池进行了反坡试验、辅助消能工试验和扩散式体形试验等,验证了消能效果。结果表明:库玛拉克河东岸总干渠(上段)大陡槽工程设计方案过流能力满足要求,陡槽段流态平稳,上下游进、出口段水流过渡平顺,陡槽底板没有出现负压现象;在不增加消力池长度与深度的条件下,筛选设置1∶1反坡、扩散式体形作为消力池最终方案。     

软基溢洪道陡槽的泄流消能问题研究

针对软基溢洪道陡槽内宽浅式高速水流存在的横向动量失稳及其对下游消能带来的问题，通过试验研究创造性地采用潜没式三角翼分流墩介入式干扰，实现了坡面水流横向动量的均匀分布，并据陡槽内掺气高速水流能量损失大的情况，采用斜坡式消能工，从而达到了泄流消能安全及泄槽体型优化的目的。     

悬栅消能工水力特性研究

对新型悬栅消能工流场的测试，揭示了悬栅流场的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性。测试分析表明，随着过水流量、悬栅栅条悬置高度、悬栅栅条间距及悬栅栅条断面形状的改变，其水力特性也随之发生变化，并直接影响着悬栅的消能效果。运行实践证明，悬栅消能工消能效果好，造价低。