船闸短廊道输水系统最优kv取值探讨

通过对船闸短廊道输水系统的廊道断面面积、阀门开启时间、输水时间之间关系的分析,以不大幅增加输水廊道断面面积、满足船舶停泊条件的情况下,尽量缩短船闸输水时间为原则,得出了短廊道输水系统设计的最优kv取值.工程实例分析计算表明,《船闸输水系统设计规范》中建议kv取值0.6~0.8并非最优.     

嘉陵江利泽航运枢纽船闸输水系统的布置与研究

根据嘉陵江利泽航运枢纽船闸的特点和《船闸输水系统设计规范》的规定,将利泽航运枢纽船闸的输水系统型式确定为闸墙长廊道侧支孔输水系统。通过对船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统的特点进行分析且采用对比分析及水力计算的方法,确定了输水廊道的面积及断面尺寸,提出了合理的充泄水阀门开启时间和具体的输水系统布置。结果表明:输水系统布置合理,利泽枢纽船闸的具体条件与设计单位提出的输水系统布置及各部位尺寸相适应,各输水水力特征值能够达到预期设计目标并同时满足规范和设计要求。这种闸墙长廊道侧支孔输水布置是一种较优的、适合于中等水头与重力式闸墙的输水系统型式,其具体实效有待实践验证。     

草街二线高水头船闸模型试验研究

在嘉陵江草街船闸水力学模型试验研究基础上,首次提出并论证了高水头船闸单侧主廊道、闸底横支廊道输水系统的合理布置,确定了其输水系统的布置型式。试验结果表明,这种新型布置形式可以有效解决船闸水力指标要求高和地形布置条件特殊的技术难题,研究成果可为类似实际工程提供科学依据。同时,这种新型布置型式拓宽了我国高水头船闸单侧廊道输水系统布置的应用领域,发展了高水头单侧廊道输水系统船闸水力学研究的水平。     

基于Fluent船闸局部分散式输水系统流场数值模拟

针对中高水头下的局部分散式输水系统,建立引航道、输水廊道和闸室的三维数值模型,使用VOF模型和RNG K-Epsilon模型对船闸一次灌水过程中引航道、输水廊道和闸室内流场进行了数值模拟.重点研究了不同时间和不同情况下输水廊道和闸室内流速和压力分布,同时根据模拟结果导出水力曲线.研究结果对局部分散式输水系统的设计具有一定意义.     

水库输水洞廊道渗水原因及处置措施

为解决常庄水库输水洞廊道渗水现象,保证水库发挥其应有的社会效益和生态效益。对输水洞廊道渗水情况进行科学观测,组织专家及时论证分析,明确了渗水原因,制定了处置方案。经过施工处理之后,输水洞廊道渗水情况得到有效解决,证明此方法安全可靠。此研究成果对类似病害水库输水洞渗漏处置和保障水库安全运行具有一定的实践价值和借鉴意义。     

对船闸输水过程的点滴见解

船闸是靠闸室充水和放水来调节航道水位,以实现船只通航的建筑物。由上游航道向闸室充水以及由闸室向下游放水,分别通过设于上、下闸首的输水廊道,并由廊道闸门控制。在正常设计通航水位条件下,输水过程决定于廊道门过流面积、闸门开启速度和闸室面积。输水过程,主要是输水时间和最大瞬时流量,对船闸通航效率和船只安全     

考虑水弹性的船闸输水廊道非恒定流数值模拟

现有的船闸输水廊道水力计算均未考虑水弹性作用。本文首次提出了考虑这种作用的计算方法,使之能模拟因阀门快速关闭而引起的廊道内的水击现象,从而为输水廊道的合理设计和优化运行提供了一种仿真性更高的数学模型。     

船闸末级闸首超长输水廊道泄水水力特性数值模拟

拟建的三峡枢纽水运新通道船闸末级闸室超长输水廊道运行水头高、输水量大、输水时间短、输水距离长,水流具有强非恒定性,保障其安全运行非常重要,故对高水头船闸末级闸首超长输水廊道的阀门开启过程的非恒定水动力特性进行数值模拟,研究不同输水廊道长度、不同阀门开启时间下,闸室流量过程、闸室水位过程、阀门井水位过程等水力要素的变化规律和影响因素。研究表明:船闸末级闸首输水廊道长度加长会增加惯性超降值、增长惯性超降波动周期、延长泄水时长、降低闸室水位升降速度,同时减少阀门开启过程中阀门井水位降落值;加快阀门开启速率会减少泄水时长、增加闸室水位升降速度、减少阀门开启过程中阀门井水位降落值。研究结果可供三峡枢纽水运新通道末级闸首超长泄水廊道设计参考。     

三峡永久船闸输水廊道水动力学特性研究

该文对三峡永久船闸末级闸首阀门段输水廊道进行了数值模拟,对阀门段输水廊道的内部水流流动特征进行了分析,并研究了阀门后廊道顶部的压力特性,分析比较了以不同速率开启阀门及不同开度下紧急关闭对阀门段输水廊道内部流场的影响。将二维结果与三维结果及实验结果进行对比,变化趋势基本一致,验证了边界条件提法的合理性及数值方法的可行性。该研究对永久船闸阀门开启速率及紧急关闭时阀门开度选择具有一定的指导意义。     

葛洲坝1号船闸输水系统水力学模型试验研究

葛洲坝1号船闸输水系统共进行了4个方案的模型试验研究。最后确定,4区段8根纵支廊道顶孔出水盖板消能的方案作为设计方案。本文简要介绍输水系统方案的选择情况。对试验确定的设计方案,重点叙述输水系统进水口及泄水口的布置;阀门段廊道的高程及体型;闸室中间廊道(第1分流口)及支廊道进水口(第2分流口)的型式;支廊道出水孔的布置和消能盖板的型式。文中亦给出了灌、泄水的水力特性、阀门后最低压力变化及闸室停泊条件等资料。     

三峡工程永久船闸输水系统衬砌混凝土温度裂缝处理

1引言 三峡工程永久船闸地下输水系统是船闸闸室冲泄水建筑物，由4条平行布置的输水廊道与之垂直相贯的36条竖井组成，其中南北坡隧洞为单洞，中隔墩隧洞由混凝土衬砌分隔成南北线2个洞室，输水廊道总长7491m．输水隧洞标准断面为城门洞形，均为钢筋混凝土衬砌．输水系统作为永久性建筑物，由于洞内流     

高水头船闸阀门段廊道防空化设计

高水头船闸水力学的关键技术问题之一是阀门及阀门段廊道的空化。解决此问题的关键技术,包括合理确定阀门段廊道布置高程和廊道体型、输水阀门选型和开启方式等。对这些问题进行了较详细的分析和论述,并结合工程实例重点介绍了输水阀门和阀门段廊道防空化气蚀措施的最新设计研究成果,即根据不同的阀门段廊道体型,配合门楣通气,同时辅以其他通气方式,能有效地抑制阀门底缘空化,提高阀门段廊道整体抗空化能力,还减少了阀门段廊道的埋置深度,节省土建工程量。     

三峡船闸输水系统防淤设计

针对三峡船闸输水系统布置特点,重点介绍了通过控制孔口和廊道内流速大于泥沙起动流速,对进水箱涵采用变断面型式,进水孔高低错开布置,利用闸室内分支廊道的剩余压力,在其首尾布置冲淤廊道,实现全闸室出水的一套防淤体系设计。经模型试验验证,取得了在满足进流均匀性的同时减少泥沙淤积的满意效果。这种首创的与船闸输水系统设计相结合的防淤体系技术,可供建在多沙河流上的船闸输水系统设计借鉴。     

船闸输水系统的水工模型缩尺影响

本文叙述了通航船闸输水系统的水工模型缩尺影响。通常输水系统总阻力系数主要由廊道闸门段损失,廊道局部损失(其主要部份为出水孔段损失)以及廊道沿程摩阻损失等三部份组成。模型试验及相应的原型观测表明,前两种损失在廊道水流雷诺数 Re≥5×10~4以后,即和雷诺数无关,亦即与模型缩尺无关,而模型与原型之间沿程摩阻损失系数的差异是导致原模流量系数不相同的主要原因,这也就是为甚么在输水阀门开度η≥0.8以后原型流量系数大于模型流量系数的原因。为了更准确地确定原型流量系数及其他输水水力特征值,需要进行相应的糙率校正计算,特别是当模型比尺较小时。     

船闸突扩廊道体型的水力特性

本文提出了船闸输水阀门后的几种突扩廊道体型,推导了考虑阀门前均速断面至阀门后收缩断面之间能量损失的廊道压力计算公式,以及阐明了突扩廊道体型对阀门后廊道压力的影响。还讨论了输水阀门后水流收缩断面处影响收缩系数的主要因素,并应用流动显示的新方法——萤光微丝法实测了收缩系数。用YCW-500-A微型传感器与HP5451C富里叶分析仪等组成的测试系统,实测和分析比较了突扩廊道体型和直段廊道体型的水流压力脉动。最后分析了突扩廊道体型的水流空化特性。     

兴隆船闸关键水力学问题研究

兴隆船闸采用短廊道输水系统,属集中输水系统布置中的中高水头船闸.船闸规模及一次充泄水水体大,输水时间短,水力指标要求高.对于输水系统出口设置在闸首的船闸,其充、泄水系统出口布置型式以及输水阀门的运行方式直接影响过闸船舶安全.通过1∶30兴隆船闸整体模型,对过闸船舶停泊条件等关键水力学问题进行了专题研究.通过研究提出了能够满足充泄水时间和停泊条件要求的输水阀门运行方式及输水系统布置型式,为兴隆船闸设计提供了科学依据,并可作为其他短廊道输水系统船闸设计参考.     

三峡船闸输水系统阀门井段三维光弹性实验研究

 分析了三峡船闸输水系统阀门井段的阀门井、主廊道等孔口结构，在内水和外水压力作用下的实验研究成果。实验证明，内水压下阀门井部分的应力较大；而在外水压下，阀门井部分的边墙应力更大。并指出，若是高边坡一侧的单输水系统方案，则输水廊道墙在外水压下的应力，将可能达到严重的程度。     

突扩廊道体型减免高水头船闸输水阀门空化研究

高水头船闸存在的主要关键技术问题是船闸输水阀门的空化与空蚀问题.本文在综合研究国内外改善输水阀门空化的措施基础上,提出了突扩廊道体型以及减免输水阀门空化,通过物理模型试验和原型观测研究,充分论证了突扩廊道体型减免空化的效果.结合三峡工程连续五级船闸水力学试验研究,优化了突扩廊道体型,提出了结构简单、具有很强抗空化能力的底扩体型.闽江沙溪口船闸水力学原型观测成果表明,突扩廊道体型减弱了阀门空化强度,起到了保护阀门和廊道边壁免遭空蚀破坏的作用,保证了该船闸的正常运转.     

美国下葛兰奈特船闸的原型观测

下葛兰奈特船闸是陆军工程师团沃拉沃拉工区设计的,并取得了水工模型试验的验证.该闸闸室宽86英尺,长675英尺,设计水头105英尺。该闸的输水廊道布置,首次采用底部纵向输水廊道系统。此种输水系统是唯一能够满足高水头船闸快速和安全充水要求的。它的基本原理是:运用一侧或二侧输水廊道阀门,均可使水流平稳、均匀地进入闸室。1975年船闸工程竣工并投入了运转。现场原型试验表明,除充泄水时间较快和掺气较多外,其充水特性与模型试验的非常接近。阀门操作稳定、平静,没有发生过去修建的高水头船闸发生过的巨大爆破声响。     

萨拉康水电站船闸输水系统形式研究

老挝萨拉康水电站船闸是湄公河航运干线中重要的通航工程,其船闸规模为120 m×12 m×4 m(有效长度×宽度×门槛水深),设计水头为20 m。根据萨拉康船闸的整体布置及《船闸输水系统设计规范》的相关规定,研究论证了船闸可采用的2种输水系统形式——闸底长廊道侧支孔输水系统及闸墙长廊道闸底横支廊道输水系统。通过体形比较、计算分析以及水工模型试验研究,比较2种输水系统的优缺点,选取合理方案,保证船闸安全高效运行。