某溢洪道挑流鼻坎温控仿真分析

基于某大型水电站溢洪道工程材料特性,采用大型有限元分析软件模拟施工过程计算了不同起浇时间下施工期及运行期溢洪道挑流鼻坎的温度场及温度应力场。计算分析表明,只要选择合理的施工方案,严格按照施工进度进行施工再加上相应的温控措施,挑流鼻坎段的温度应力能够满足设计要求。     

斜鼻坎挑流消能在黑石罗水库的应用

针对黑石罗水库现状连续式鼻坎消能效果较差,可能威胁河床及岸坡稳定的现状,通过水工模型试验,将挑流消能连续式鼻坎优化为斜鼻坎,即将鼻坎挑射角度由定值调整为渐次增大,同时偏转大角度挑射一侧反弧段边墙至泄槽轴线位置,去除小角度挑射一侧边墙及部分反弧段底板,迫使出坎水舌在平面上转向的同时沿竖向大幅拉开,在保证出射水流平顺归入河床的同时,增大挑射水流和空气的接触面积,最大限度消除水体能量,从而降低水股对落点的冲刷,达到保护河岸及相邻建筑物安全的目的。试验结果表明,斜鼻坎可以很好地适应狭窄地形条件,有效降低挑射水流对鼻坎下游的冲刷。研究成果为类似工程提供了参考。     

溢洪洞出口挑流鼻坎优化试验研究

摘要： 针对长益庙水库泄洪时下游岸坡淘刷严重这一问题,在挑坎前段溢洪洞YD+152.076-YD+168.875断面加了一对同心圆弯道的基础上,对原方案挑流鼻坎形式做了4种舌形挑流鼻坎修改方案。通过分析比较其挑距、扩散、冲刷等水力特性,最终认为修改方案三各水力参数较优,满足下游消能防冲要求,且施工难度不大,将之定为最终的挑流鼻坎推荐方案。另外,通过各舌形挑坎和原方案挑坎的对比分析,进一步明确了舌形挑坎在增强水流横向扩散方面的优越性。     

深孔窄缝挑流水力参数及挑距的研究

本文根据深孔泄流直墙收缩窄缝挑坎13种体形80组试验资料的分析,给出了挑流参数及挑距计算的研究成果.     

挑流消能水工模型试验及挑距、冲刷坑深度估算方法

通过溢洪道水工模型试验,优化了溢洪道挑流鼻坎体型结构,在拟合冲刷坑计算表达式中引入鼻坎体型系数作为挑射角角度的影响参数,通过量纲分析、回归分析,推求确定各相关参数.结果 表明,在下游河床地质条件相同时,影响冲刷坑深度的因素主要有鼻坎处单宽流量、流速、上下游水位落差、鼻坎体型等,提出的冲刷坑计算公式较现行规范中公式的计算...     

黄登水电站燕尾型挑坎挑流消能适用性试验研究

针对黄登水电站泄洪消能原方案存在的问题,通过1∶50整体水工模型试验,研究了传统挑坎（窄缝坎、扩散坎、斜切坎）与新型燕尾坎在黄登水电站表、底孔上的适用性问题,分析了燕尾坎对挑流消能的影响。结果表明,与传统窄缝坎相比,燕尾坎对上游来流的适应性更好,挑坎边墙的动水荷载小,在拉近最近挑距、避免对右岸边坡和下游围堰堰脚冲刷的同时,减小了电站尾水区附近水流的波动,水垫塘内底板基岩的冲淤结果满足“护坡不护底”的要求,可供类似工程参考。     

连续式挑流鼻坎小流量挑流消能计算软件设计

中、高水头泄水建筑物挑流消能时小流量下的贴坎水流淘刷不可避免,起挑流量、终挑流量直接影响鼻坎下游的防护设计。与已有小型水利应用软件的开发样式和功用编码处理不同,考虑提高数据处理及运行的一致稳定性及避免重复编码的可修改性,应用Visual C#语言结合代码重用、实用工具提供及自动纠错等技术和方法,通过软件思路来规划软件规模及组成,并提出总体架构及对象界面的设计方法,进而实现集数据处理与管理和各种新特性功能的定制。基于试验结果,开发出连续式鼻坎起挑流量和终挑流量挑流消能计算软件。实例应用表明该软件界面交互友好、功能完备、计算灵活,可用于指导实际工程设计。     

明流急流泄洪洞的起挑流量

对明流、急流流态的泄洪洞，尤其是采用挑流消能工的明流、急流泄洪洞工程，在水流起挑之前形成洞内的水跃现象；如果所设计工程的起挑流量值过大，洞内形成的水跃高度即跃后水深可能造成隧洞封顶，形成明满流流态。本文介绍了采用挑流式消能工的明流、急流泄洪洞起挑流量的确定方法，供设计人员参考使用，以确保泄洪洞工程流态的单一性。     

平底差动坎的流态和水舌挑距

为更准确地计算平底差动坎的水舌挑距,对平底差动坎进行了物理模型试验,采用水舌运动轨迹公式估算差动坎水舌挑距,并根据理论分析和模型试验结果,修正了上股水舌挑距估算公式中的出射角及下股水舌挑距估算公式中的出射流速,由此得到了系列差动坎水舌挑距估算公式,其计算值与试验值吻合良好,误差控制在10%以内,可为工程设计提供参考。     

排水洞出口斜交河道挑流鼻坎优化研究

因工程布置需要,某水电站渣场排水洞与出口河道以60°夹角斜向上游相交,可能导致河道岸边涌浪过大、流速过快等问题,对此提出了扩散式舌形坎这种新型挑坎形式。在1∶25的水工物理模型上对燕尾坎、舌形坎及扩散式舌形坎进行试验研究,对比分析了3种挑坎体型的水舌入水形态、岸边流速、河道涌浪高度等参数,试验结果表明扩散式舌形挑坎具有横向扩散宽度大、挑距适中、挑射水流对下游河道影响小等优点,可有效解决洞轴线与出口河道大角度斜交情况下的水舌落点控制及消能问题,具有较好的应用前景。     

陡峭建基面溢洪道挑坎动力稳定性分析

以建于陡峭建基面上的溢洪道挑坎为研究对象,针对工程运行中的水流脉动问题和可能的地震作用,利用三维有限元和刚体极限平衡理论相结合的方法,研究了挑坎的动力稳定性。计算结果表明,建于陡峭建基面上的溢洪道工程侧向稳定是抗滑稳定的薄弱环节,提出的加固措施对提高工程的抗滑稳定效果较好,为类似工程的设计与建设提供了借鉴和参考。     

高差动坎在拱坝泄洪表孔中的应用研究

针对中小型拱坝表孔大流量泄洪时存在的向心集中问题,结合某工程泄洪表孔消能工,采用数值模拟与模型试验相结合的方法对其不同体型的方案进行了对比分析。结果表明,表孔大流量泄洪时,设置高差动坎体型与窄缝式及低差动式挑坎相比,水舌纵向拉开更加明显,并伴有一定的横向扩散,水舌落点分布均匀,对河床形成的冲击压力较小且分散,消能效果较为显著。此外,其空蚀破坏可能性也不大,可见高差动坎体型总体安全、合理。     

拱坝挑流坎消能特性数值模拟研究

针对尚甘尼拱坝挑流消能的问题,传统的水工模型试验方法受成本影响,其试验方案数量有限.为此,采用Flow-3D流体计算软件,基于RNG κ-ε湍流模型及VOF方法,建立了拱坝挑流消能计算模型,同时,结合物理模型试验结果,率定模型参数.在此基础上,对不同工况挑流坎泄流进行了三维数值计算,通过分析挑流水舌流态及挑射距离、下游...     

棉花滩水库分期设计洪水的研究及应用

结合棉花滩水库汛期洪水的变化规律,在分析年最大值法和分期设计洪水各自优缺点的基础上,采用成因分析法、变点分析法、数理统计法研究了棉花滩水库汛期的分期规律,并采用分期频率组合方法研究年最大值法频率分析计算结果与分期年最大值法的量化关系。结果表明,三种方法确定的棉花滩水库汛期分期是一致的,即5～6月为主讯期,7～8月为次讯期。     

短期洪水预报的变结构神经网络模型

针对神经网络洪水预报模型的结构难以确定的问题，应用一种在训练过程中可调整隐层神经元数的算法，建立了变结构神经网络洪水预报模型。该方法提供了设计面向问题的网络结构的途径，在网络结构设计，提高洪水预报精度等方面具有一定的实用性。     

基于设计洪水过程线法的百色水库汛限水位动态控制

为提高百色水库对洪水的调节作用和洪水资源化利用效益,对百色水库进行分期汛限水位动态控制。先对百色水库进行汛期分期,计算各分期设计洪水;然后,采用老口水库与百色水库洪水同频、区间洪水按实际典型组成分配及老口水库与区间洪水同频、百色水库洪水按实际典型组成分配两种工况,分析了主汛期、汛末期南宁市洪水地区组成;最后,针对百色水库主汛期和汛末期不同汛限水位,对百色、老口水库进行联合洪水调度,得到百色水库主汛期汛限水位调整域为214~215 m;汛末期汛限水位调整域为214~223 m。由此可知,对百色水库进行汛限水位动态控制可提高洪水资源化利用效益。     

基于混合抽样的洪水设计值抽样误差计算方法

为进一步提高洪水设计值的精度和可靠性,提出了一种新的混合抽样方法,以雅砻江甘孜水文站设计洪水为例,定量分析表明,在实际工作中推荐采用给定频率洪水设计值的分位数作为保证值,可使洪水设计值的安全保证率均相同;洪水设计值的概率分布函数为非对称的有偏分布,在频率曲线的上端或下端部分为一正偏分布,在频率曲线的中间部分为一负偏分布,其不确定性程度整体上随着设计频率的减小而增大。研究成果可为雅砻江流域水利水电工程规划建设提供参考。     

金盆水利枢纽工程溢洪洞水力设计

溢洪洞是水利枢纽工程中重要的泄洪建筑物之一．而且其泄洪流速一般都很高．很容易产生混凝土的空蚀破坏,从而影响建筑物的正常使用,选择合适的体型是溢洪洞防止空蚀破坏的首要环节,而防空蚀破坏的关键是溢洪洞高流速段洞内过流面压力分布不能产生超过混凝土允许的负压力。就金盆水利枢纽工程溢洪洞水力设计及所采取防空蚀破坏的措施进行了介绍。