溢洪道差动式挑流鼻坎挑距和冲深特性探讨

溢洪道差动式挑流鼻坎可明显增加挑射水流在空中的碰撞、紊动和掺气,大大减轻下游河床的冲刷.根据部分溢洪道工程的水工模型试验资料,对差动式挑流鼻坎挑射水舌挑距及其下游河床冲刷坑深度的估算方法进行分析和探讨,可供类似工程设计和运行参考.     

溢洪道差动式挑坎水力特性分析和计算探讨

溢洪道差动式挑流鼻坎可增大其挑射水舌的扩散、碰撞、掺气和消能率,从而减轻下游河床的冲刷。目前对差动式挑坎水力特性研究成果仍较少,给工程设计带来极为不便。在现有的文献和成果总结和分析的基础上,开展了差动式挑坎下游河床冲刷特性的试验研究,对差动式挑坎段的水面线、挑射水舌挑距及其下游河床冲刷特性和计算方法进行探讨,并进一步补充了差动式挑坎下游冲刷影响系数与其体型和泄流水力参数的关系。研究成果与水力模型试验结果较吻合,可供类似工程设计和运行参考。     

老炉下水库溢流坝工程布置和试验优化

老炉下水库坝址区域岸坡陡峻，为典型的狭谷河段，经水工模型试验对溢流坝消能工进行优化，推荐其采用窄缝式挑坎消能工。介绍了该工程溢流坝窄缝式挑坎体型、窄缝收缩段内动水压强值及其分布、下游河床冲刷特性等试验研究成果，可供类似的工程设计参考。     

双河口水电站窄缝式挑流消能鼻坎体形设计

双河口水电站是一座以发电为主的大（二）型山区水电站。为减少岸边式溢洪道工程量,设计巧妙地利用陡坡地形布置泄槽;为减小下泄水流对河床及两岸坡的冲刷,设计人员结合水力学模型试验,不断优化调整挑流鼻坎段的收缩比和水舌出坎的方向,最终获得了合适的窄缝挑坎体型。水工模型试验及蓄水后汛期的实际泄流表明,下泄水流流态较好,减轻了对河床、坝脚及右岸坡的冲刷下切,同时减弱了两岸的回流强度,证明该窄缝式挑流消能体型设计是合理的。总结了溢洪道的设计,对山区类似工程有一定的参考意义。     

民乐河水库溢洪道挑流鼻坎体型优化试验研究

部分河岸式溢洪道出口河道狭窄、曲折,岸坡陡峻,河床基础抗冲能力较差,采用挑流消能时挑射水流会砸落淘刷护坦、挑流鼻坎基础,危及下游岸坡稳定安全。为验证泄洪挑射水流形态及其对河床、岸坡的冲刷影响,以民乐河水库工程为例,通过水工模型试验进行分析并对挑流鼻坎体型进行优化。试验结果表明,溢洪道挑流鼻坎采用斜切坎配合折流器体型能有效改善挑射水流流态,对下游河床、岸坡的冲刷影响较小,可确保工程安全运行。     

高坝深孔收缩式挑坎射流扩散及冲刷特性的试验研究

高坝深孔泄洪,流速大能量集中,对常用的鼻坎挑流消能来说,如何促使射流充分扩散、分散,减轻河床局部冲刷是个很重要的问题.过去的研究多集中在横向扩散和对冲扩散方面.50年代末余常昭曾用人工扩散、分散水流的方法对冲刷的影响问题进行过研究,得到了很好的成果.葡萄牙在1954年建成的Cabril拱坝泄洪洞出口采用边墙收缩成窄缝的挑坎,这是采用促使射流成纵向扩散的开端.然后西班牙等国相继也在一些工程的泻槽溢洪道上采用了这种窄缝式挑坎.1975年林秉南将这种消能措施介绍到国     

窄缝挑坎倾角对射流扩散减冲效果试验和挑距计算

本文通过试验得到了坝内深孔出口窄缝挑坎倾角变化对射流扩散，下游向床冲刷及冲刷坑起坑点影响的成果，另外，还提出窄缝挑坎射流上，下缘挑距计算式，经验证计算值与试验值基本一致。可用于工程计算。     

龙开口水电站挑坎体型优化试验研究

龙开口水电站有泄流量大、主河床狭窄等特点,对于这类工程泄洪消能尤为重要.为了解决水工模型第一试验阶段挑流消能不充分、闸墩出口流态紊乱的问题,进行了溢流坝段的水工单体模型试验,对连续坎、差动坎、窄缝坎以及差动坎和舌形坎、窄缝坎和舌形坎、窄缝坎和连续坎的结合运用等多个挑坎体型进行了冲刷试验,从而选择适用于龙开口水电站这类泄流量大、主河床狭窄电站的溢流堰挑流鼻坎形式.     

七礤水库溢洪道重建工程挑坎设计优化

通过对七礤水库溢洪道重建工程挑流鼻坎选型的设计比较,在水工模型试验成果的基础上,结合工程的实际条件,采用了差动式挑流鼻坎,增大了挑射水流的消能率,明显减轻了下游河床的冲刷程度,确保了工程的安全运行。     

某工程溢洪道挑流鼻坎的模型试验

以某工程溢洪道挑流鼻坎为研究对象,采用物理模型试验的研究方法,以同等工况为试验研究前提,不同挑流鼻坎形态为研究方向。经试验得出不同鼻坎体型对应消力池下游水流流态、水流挑距、河床入射水流形态及河床冲刷形态。观测分析对比,得到适用于该工程实际的溢洪道鼻坎体型。     

窄缝挑坎水翅危害强度研究

为了探讨水流流经泄水建筑物末端的窄缝挑坎时产生的水翅导致强降雨对下游造成的不利影响,进行了系列模型试验研究,分析了能够表征水翅危害强度的各参数(水翅影响区距挑坎出口位置、降雨强度等值线包裹范围面积、椭圆形态系数、椭圆偏态系数),并构建水翅危害强度表达式。利用此表达式对模型试验实测降雨强度计算分析,结果表明:来流弗劳德数增大及挑坎底板采用的俯角角度减小时,窄缝水翅对泄水建筑物产生的危害强度呈降低趋势,而对下游岸坡和环境危害强度呈增加趋势;挑坎收缩比减小时,对泄水建筑物及下游岸坡和环境的危害强度均呈增加趋势。研究成果可用于物理模型试验研究时定量评判窄缝挑坎水翅危害强度,为窄缝挑坎体型参数选择提供理论支撑。     

桂林漓江补水思安江水库泄洪洞结构与出口消能设计研究

简述思安江水库下游消能防冲存在问题、修改思路与措施,最终突出泄洪洞结构优化及下游出口采用窄缝式挑坎所产生的效果.     

阿拉沟水库溢洪道挑流体型结构优化试验研究

水利枢纽工程经常由于地质条件的原因在工程布置方面受到限制。针对阿拉沟水库溢洪道下泄水流经挑流鼻坎挑射至下游河床及拟人工开挖山体的海漫平台所造成的冲刷和产生的雾化问题,通过多方案的挑流体型结构优化试验研究,获得了适合工程实际的异型挑流鼻坎结构,较好地解决了溢洪道下游消能段的防冲及雾化等问题。     

白虎潭水库溢流坝泄洪消能方式研究

白虎潭水库溢流坝采用挑流消能,溢流堰面采用WES堰型.原挑流鼻坎采用常规等宽鼻坎,挑流水舌入水宽度大于下游河床宽度,水流落入下游河道后,落水集中,造成下游河床及岸边冲刷严重.经水工模型试验研究,推荐的台阶式堰面+差动挑坎+边墙末端局部收缩方案,使下泄水流归槽宽度减小、纵向及竖向充分分散,水舌入水面积增大,消能率增加,下游河道消能问题得到了有效地解决.     

芭蕉河二级水电站浆砌石拱坝设计

芭蕉河二级水电站挡水建筑物为浆砌石双曲拱坝,采用浆砌石坝体自身防渗的防渗形式.泄水建筑物为坝顶泄洪表孔和坝身泄洪中孔,分别采用大差动齿坎和窄缝挑流消能工.模型试验和实际运行表明,浆砌石拱坝体型、坝体防渗及泄水建筑物等设计是成功的.     

柳树沟水电站泄洪消能试验研究

结合新疆开都河柳树沟水电站溢洪洞及泄洪洞挑流鼻坎体型优化的试验研究,通过调整鼻坎体型,提出了一种适合于窄泄槽、高流速、泄槽与河道交角大、窄河道的异型窄缝鼻坎.这种鼻坎水舌不仅能沿纵向、竖向拉开,还能横向有所扩散,使水舌覆盖消能区较大范围,削弱了岸边回流,减轻了河床冲刷,且有效地控制了水舌落水位置、范围及分布,减少淤积体对电站尾水抬高的影响.     

南哨水电站拱坝体型设计

南哨水电站位于雷公山暴雨中心区， 洪水峰高量大， 水库基本无滞洪削峰， 由于坝址处河床深切而狭窄， 溢洪道作拱坝坝身表孔溢流短鼻坎挑流的布置。为使溢洪道既有较好的挑流消能效果， 又能达到控制大坝工程投资的双重目的， 将混凝土拱坝体型作了一反常规的设计布置， 即河床部分悬臂梁的上部向水库倒悬呈负坡， 岸边悬臂梁渐变为竖直呈正坡； 水平拱圈曲率由高到低逐渐变小， 而曲率半径则逐渐加大。拱坝的体型适应了溢洪道作高落差挑流鼻坎的布置， 使其溢洪舌远离坝脚， 经运行１３ 年来多次洪水的检验， 在下游不做消能防冲工程措施的情况下， 保证了大坝和下游两岸岩体的稳定安全， 而大坝和溢洪道运行状态良好。     

大圆弧导向鼻坎在昌马水库溢洪道改建中的应用

在昌马水库多年的泄洪运行中发现,其溢洪道泄洪出口水舌落点集中,在岸边形成较深的冲刷坑,直接威胁到岸坡的稳定安全。为了解决该问题,通过溢洪道挑流鼻坎改建方案的水工模型试验研究,调整挑流鼻坎体形,提出了适用范围较广的大圆弧导向鼻坎改建方案。经过模型试验验证,大圆弧导向鼻坎不仅具有很好的导向功能,有效控制水舌落水位置、分布及范围,而且能使水舌沿横向、纵向拉开,使水舌覆盖消能区较大范围,减轻河床冲刷,有效解决昌马水库溢洪道存在的问题。     

泄洪洞窄缝燕尾组合挑坎试验研究

采用物理模型试验的方法,在综合考虑燕尾挑坎、窄缝挑坎2种消能工各自特点的基础上,针对长河坝水电站2^#泄洪洞挑流水舌所必须达到的挑射效果,进行了窄缝燕尾新型组合挑坎的试验研究。从挑坎内部水流流态、出挑水舌形态以及下游消能防冲效果3个方面进行了燕尾挑坎、窄缝挑坎以及新型组合挑坎之间的对比试验。研究结果表明新型的组合体型兼有燕尾挑坎与窄缝挑坎的优点,它在改善坎内水流流态、水舌形态、减轻下游河道冲刷方面起到了重要作用,同时也满足2^#泄洪洞出挑水舌的限制要求。试验的研究成果可供类似工程参考。