基于VOF模型的阿拉沟溢洪道流场数值模拟

采用标准k-ε模型模拟湍流,利用VOF法追踪自由水面,对阿拉沟溢洪道在不同流量下进行三维流场数值模拟,并将设计洪水位和校核洪水位两种工况下溢洪道的自由水面、底板压强、断面流速与模型试验观测数据进行对比分析.结果表明:数值模拟和模型试验资料基本吻合,为阿拉沟水库溢洪道优化设计提供更为可靠的依据.     

某水库溢洪道除险加固工程方案比选试验研究

某水库溢洪道在泄洪过程中出现险情,需进行除险加固处理。基于模型试验,研究水库溢洪道除险加固方案中增大溢洪道泄槽底坡除险加固方案和台阶式溢洪道除险加固方案,对方案中水流流态、消能率等水力特性进行分析。试验结果表明,采用台阶式溢洪道满足溢洪道泄洪能力要求,大大提高了消能率,并且改善了溢洪道内水流流态,最终选定台阶式溢洪道消能方案作为水库溢洪道除险加固方案     

基于水动力模型的水库溢洪道水流演进分析

采用二维水动力数学模型对某中型水库拟建溢洪道内的水流流态进行数值模拟,并利用设计方案中的成果进行模型计算结果复核,验证了该模型对溢洪道进行二维水动力数值模拟的可行性,然后利用该水动力模型对不同泄流工况下的溢洪道内水力要素进行了模拟计算,为溢洪道的设计方案优化提供数据支撑,并对溢洪道的防冲措施及下游跨河大桥的防洪安全提出...     

百色市那坡水库溢洪道设计及其三维流场数值模拟研究

文章对广西百色市那坡水库溢洪道进行设计,确定定型设计水头,通过消能防冲计算确定溢洪道反弧半径及挑流鼻坎的挑角,通过溢洪道水面线计算及剖面设计确定溢洪道边墙高度及WES曲线顶部曲线段、直线段和反弧段构造.基于有限体积法利用FLUENT软件建立气水两相湍流模型,对那坡水库溢洪道过坝水流进行三维数值模拟,对校核洪水位及设计洪水位工况下的流速分布及水面线进行验证.结果表明:文章建立的模型能较准确地模拟那坡水库溢洪道的流场分布和水动力特性,验证了设计的合理性,为可研阶段溢洪道设计提供了数据支撑.     

阿拉沟水库溢洪道水流特性数值模拟

采用标准k～ε湍流模型,利用VOF法追踪自由水面对阿拉沟水库溢洪道设计和校核工况下水面线、断面流态进行数值模拟,并将两种工况下水流特性进行比较,结果表明水面线实测值与计算值二者吻合良好,各断面平均流速实测值与计算值误差在允许范围内。因此采用数值模拟能够反映不同工况条件下溢洪道的水流特性,可为溢洪道结构设计提供可靠依据,具有一定的实际应用价值。     

阿拉沟水库溢洪道流场数值模拟

通过数值模拟对阿拉沟水库溢洪道流场在两种工况下进行三维流场数值模拟,采用RNG k~ε模型模拟溢洪道流场湍流,并利用流体体积分数法(VOF)追踪自由水面,将得出两种工况下的溢洪道断面压强、自由水面高程、断面流态等计算结果,并与物理模型结果进行对比。结果表明数学模型计算能够准确地反映不同边界条件下溢洪道水流流态及各个参数,并且通过数值计算可以获得溢洪道在任何运行工况下任意位置的流场结构。其数值计算结果可以为阿拉沟水库溢洪道优化设计提供较可靠的理论依据和参考。更多还原     

溢洪道泄槽及消力池流态优化数值模拟研究

我国西南地区某大型水库工程运行期间常遇小流量工况下的溢洪道破坏现象,通过建立溢洪道三维数值模型,从CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真的工程应用角度,探索了适宜计算跌坎式底流消力池的湍流和水跃计算方案,对不同工况的对比分析得出典型水力特征数据,从而解释溢洪道破坏原因及变化趋势,并提出了一种优化方案且进行了验证,为进一步深入研究溢洪道泄槽及消力池水力安全打下基础。     

新疆头屯河水库溢洪道挑流鼻坎数值模拟

采用数值模拟的研究方法,以头屯河水库溢洪道挑流鼻坎为研究对象,运用标准k-ε计算模型结合流体体积分数法(VOF)追踪自由水面。对溢洪道进行三维水气两相流数值模拟,通过与不同工况下物理模型试验数据相对比,证实了溢洪道数值模拟计算所得数据的准确性。研究成果为后期使用数值模拟的研究方法进行溢洪道挑流鼻坎优化设计提供了理论依据。     

某水库台阶式溢洪道优化试验研究

台阶式溢洪道广泛应用于工程中,基于模型试验对某水库溢洪道除险加固工程台阶式溢洪道方案进行研究,试验结果表明,设计方案基本满足溢洪道常遇洪水的泄洪消能要求,但当下泄流量高于消能防冲流量时溢洪道泄槽局部出现不良水力现象,并且消力池长度不足。为此在设计方案的基础上,对溢洪道闸室出口泄槽连接段、泄槽掺气设施及消力池消力墩进行不同方案优化布置。通过模型试验最终选定相对较优方案作为某水库溢洪道除险加固方案,优化后泄槽内水翅现象消除,消力池内流态改善,总消能率有所提高。     

L形溢流堰侧槽溢洪道水力设计与试验研究

为给工程提供优化的设计方案,对L形溢流堰侧槽溢洪道进行水力设计及水工模型试验。该文结合某水库除险加固设计中L形堰侧槽溢洪道水工模型试验成果,对L形堰侧槽溢洪道的泄流能力、水面线推求方法进行了计算,并进行对比分析。结果表明,L形溢流堰泄流能力,低水位时计算值较水工模型试验值偏小5%~10%,高水位时与试验结果基本一致;槽首淹没度计算值较模型试验值高18%左右,槽首淹没度为0.7左右时泄流能力与自由出流时的泄流能力相差不大,下游淹没度计算值与试验结果基本一致。水工模型试验与水力设计的对比分析,可为工程提供最佳的设计方案。     

王沟水库除险加固方法简述

介绍了王沟水库工程概况,经过多年运行,该水库存在多种安全隐患,亟需对其进行除险加固。对水库大坝坝坡的抗滑稳定、大坝渗流稳定和抗震稳定进行分析,阐述了大坝主体工程除险加固、溢洪道改造和放水卧管的设计方案,通过除险加固,可有效发挥水库效益,保护下游群众的生命财产安全。     

溢洪道加固设计及紊流流场特性分析

文中结合辽宁大伙房水库除险加固工程实例,针对主溢洪道泄流能力不足及水工结构破损严重问题,分析了溢洪道运行存在的主要问题,提出了加固改建方案,并通过数值模拟对新溢洪道方案三维紊流流场特性进行研究。结果表明,新设计溢洪道运行状态良好,满足水库在不同泄流量情况下的运行需求。     

兴隆2水库除险加固工程溢洪道设计分析

溢洪道是水库结构组成的重要构筑物,其结构设计合理性对整个水库安全与使用有着直接的影响。以内蒙古呼伦贝尔兴隆2水库除险加固工程为例,分析溢洪道存在质量弊病,结合溢洪道地质条件进行溢洪道布设、结构设计以及相关参数计算,并通过数值模拟进行水力特性的分析,验证结构设计的合理性。     

多孔溢洪道泄流三维数值模拟

为了充分体现闸墩对过坝水流的影响，采用有限体积法对含多个孔和多个闸墩的溢洪道进行了水流的三维数值模拟，采用k-ε紊流模型，利用VOF方法处理自由水面，给出了泄流能力、水面线和压力分布。数值模拟结果与模型试验结果对比表明，使用的模型能精确的模拟溢洪道的过坝水流。计算发现，溢洪道不同孔由于受闸墩、边墩等的影响，过坝水流的水面线、坝面压力有着一定的差异，从而为溢洪道的水力设计提供可靠的设计依据。     

沟水坡水库溢洪道弯道水流及消能试验研究

沟水坡水库溢洪道除险加固工程受地形条件限制体形复杂,涉及弯道、收缩等复杂的水力学问题,为了验证原设计方案的合理性,采用几何比尺1∶50的正态水工模型系统研究了溢洪道的泄流能力、流态、流速、压力及下游消能防冲情况等。针对弯道水流和下游消能不佳的问题,通过在溢流堰段增设导流墩,使水流分布均匀且主流居中,流态较原设计方案明显改善,不仅消能效果提升显著,而且减少了水流对右岸边坡的淘刷。     

多级消能溢洪道消能防冲Flow-3D数值模拟研究

针对盐津桥水库工程设计时未进行水工模型试验,长期处于非正常洪水调度方式,灌溉及发电功能不能正常发挥且大流量洪水调度风险大等问题,采用FLOW-3D软件对大坝溢洪道泄流能力和消能防冲进行数值模拟,并与初设数据进行对比分析,在验证模拟方法的可靠性的同时对大坝运行和泄洪安全进行了安全复核。结果表明:数值模拟结果与水力学计算基本吻合。校核洪水工况下,陡槽段边墙超高不满足泄洪要求,泄洪时会冲刷岸坡,危及对岸污水处理厂安全。分析成果可为已建水库大坝安全鉴定提供一定设计支撑与参考。     

基于SLOPE/W的某小型水库初设坝坡稳定复核

２０世纪六七十年代兴建的水库,大多属于“三边”工程,现今存在不同程度病险问题,急需对其 进行加固处理,实现水库的继续安全运行。结合陕西省某小型水库除险加固工程探讨ＳＬＯＰＥ／Ｗ软件在 大坝除险加固初设坝坡稳定性复核中的应用问题,论述了ＳＬＯＰＥ／Ｗ软件的功能、工作原理、数值模拟步 骤,计算出该库现状大坝在正常应用及非常运用情况下上游、下游坡稳定安全系数,判断出其渗流不稳 定,并对坝体进行加固后的坝坡各工况稳定性进行复核,验证了加固设计的合理性。此种方法在其他１２ 座小型水库除险加固中推广应用,效果良好。实践证明利用ＳＬＯＰＥ／Ｗ平台分析坝坡稳定性问题,具有 速度快、可靠性高的优点     

多级消能溢洪道消能防冲FLOW-3D数值模拟研究

针对盐津桥水库工程设计时未进行水工模型试验,长期处于非正常洪水调度方式,灌溉及发电功能不能正常发挥且大流量洪水调度风险大等问题,文章采用FLOW-3D软件对大坝溢洪道泄流能力和消能防冲进行数值模拟,并与初设数据进行了对比分析,在验证模拟方法可靠性的同时对大坝运行和泄洪安全进行了安全复核。结果表明:数值模拟结果与水力学计算基本吻合。校核洪水工况下,陡槽段边墙超高不满足泄洪要求,泄洪时会冲刷岸坡,危及对岸污水处理厂安全。分析成果可为已建水库大坝安全鉴定提供一定设计支撑与参考。     

水库除险加固工程溢洪道消能工复核计算

文章根据某水库除险加固工程中溢洪道工程的地质条件、溢洪道工程特性、溢洪道现状等情况,对陡槽段水面线、陡槽边墙高度、溢洪道侧墙稳定性等工况进行了计算复核分析,提出了溢洪道加固措施。结合水库消能基本情况、消能防冲标准,进行了消能防冲设计复核计算。结果表明,消能防冲洪水标准（P=5%）下泄时,挑流的总挑距为18.87 m,冲刷坑深度为5.05 m,冲刷坑后坡为0.27,满足规范设计要求,洪水可安全下泄。     

开敞式变坡溢洪道消能工数值计算分析

采用紊流模型，VOF方法对三孔泄洪工况下，溢洪道全程流场进行了水气二相流三维数值模拟。特别在上游水库进口断面上自编程序使用了水位边界条件，计算得到校核水位下溢洪道沿程一系列水力要素，把溢洪道中心线压强、侧墙水面线以及水舌挑距与相应的模型实测值进行了验证。在此基础上,对收缩段水流冲击波，水舌入水宽度，入水角度、流速分布等水力特征进行了分析讨论。研究表明：三孔同时泄洪，在收缩段会出现较强的M型冲击波，随后在直段发展为◇型波；数值计算对于水舌入水宽度和入水角的模拟欠佳。