小浪底水利枢纽工程孔板泄洪洞设计

小浪底工程在世界上首次将导流洞设计改建成１４０ｍ高水头孔板泄洪。孔板泄洪洞由龙抬头段，孔板消能段，闸室前渐变段，中间闸室，闸室后洞身段，出口挑流段等部分组成，其中孔板消能段是泄洪洞的核心部位，设三级孔板消能。文中详细介绍了孔板泄洪洞的特点，孔板型式，消能原理，体形设计，结构设计以及为减少负压和防止水翅冲击弧形闸门支铰等难题而进行的创新设计。结合设计，给出了泄洪洞各组成部分的结构计算方法及结果。     

小浪底工程孔板消能泄洪洞的设计优化

小浪底工程采用了由导流洞改建而成的新型多级孔板消能泄洪洞。新洞型的采用，解决了重复利用导流洞所带来的高水头、高流速的复杂技术问题，在多次水力学模型试验研究的基础上，孔板消能泄洪洞设计逐步优化和完善，主要研究的方案依次为：（1）小圆塔进口，洞内设5级孔板；（2）龙抬头进口，洞内设5级孔板，其中第5级为偏心孔板；（3）龙抬头进口，洞内设5级孔板；出口设溢流挡水堰；（4）龙抬头进口、洞内设4级孔板，孔板后设中闸室；（5）龙抬头进口，洞内设3级孔板，孔板后设中闸室，最终方案满足了消能和防空蚀的要求。     

小浪底孔板泄洪洞的施工

小浪底水利枢纽布设的３条导流洞完成导流任务后，陆续改建成永久孔板泄洪洞。孔板洞改建成泄洪洞不仅节省投资，而且可以控制泄洪洞内水流流速，延长泄洪建筑物，但其改建工程是泄洪系统中施工难度最大的关键项目，而其成败的关键在于解决高水头、高流速、高含沙量对孔板洞流道的磨损。     

小浪底工程导流洞固结灌浆设计与施工

小浪底工程导流洞具有洞径大、进口高程底、承受的内外水压力大等特点，在完成导流任务后将改建成永久的孔板肖能泄洪洞，固结灌浆是保证其安全运用的重要措施之一。本文详细介绍了导流洞固结灌浆的设计、施工情况，内容包括：钻孔布置、设计指标控制、施工技术、灌浆成果、质量检查琢效果评价等。     

介绍一种新型的消能形式——泄洪洞多级孔板消能

一、引言修建土石坝,往往需要开挖导流洞,大坝施工完成之后,利用导流洞改建为泄洪洞加以利用。如果泄洪洞的作用水头大,引起洞内流速过大,会出现高速水流对洞壁的。磨蚀和空蚀现象;而且洞内沿程必须承受较大的库水压强,这对洞身上游段区山体稳定将是不利的。为了克服上述问题,人们设想在泄洪上游段,设置多级孔板,消耗大部份库     

黄河小浪底工程关键技术研究与实践

小浪底工程复杂的地形地质、特殊的水沙条件、严格的运用要求，被中外水利专家称为世界坝工史上最具挑战性的水利工程之一。针对小浪底工程关键技术，通过大量的科学实验，提出了“合理拦排、综合兴利”的规划理念。采用隧洞泄洪为主、进水口集中布置的枢纽总布置方案解决了进口泥沙淤堵问题；采用多级孔板消能技术成功改建泄洪洞，为大型导流洞重复利用提供了一条崭新的技术思路；大胆采用新技术、新设备、新工艺，实现了多项技术突破，系统性地创新了工程建设管理模式，取得了质量优良、工期提前、投资节约的巨大成绩，为我国现代水利水电工程建设管理树立了成功典范。小浪底工程初期运行在防洪、防凌、减淤、供水、灌溉、发电、生态环境等方面发挥了显著效益，有力促进了经济社会发展。     

多级孔板的空化特性

一、前言 在水利工程中,为降低工程造价,往往将施工导流洞改建成永久泄洪洞,对于这种泄水建筑物,一般流速很高,带来很多高速水流问题,例如磨蚀、空蚀等。因此,需要控制泄流流速,在泄洪洞内设置多级孔板,将一部分能量在洞内消耗掉,是达到此目的的方法之一。 设在泄洪洞内的孔板,见图1,具有节流消能的特性。孔板孔口处的高速射流进入扩散室后,水流相互摩擦,强烈掺混,将射流动能的一部分转化为热能消耗掉。水流通过孔板损失的水头ΔH与其孔径比(β=d/D)有关通过改变孔板的尺寸,可相应     

旋流式竖井泄洪洞消力井井深优化研究

旋流式竖井泄洪洞是导流洞改建为泄洪洞的一种有效方式，采用消力井衔接竖井与导流洞，具有体形简单、安全可靠等特点，但其体形对导流洞的水流流态有直接影响，最优化研究的重点之一。来此，在《小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究》的基础上，针对小湾水电站水头高、流量大的泄洪特点，通过试验研究，对比分析了不同井深方案消力井底板冲击压强的分布特性和井深对消能率的影响，提出消力井的合理井深为竖井直径的0．7－1倍。     

导流洞改建为孔板泄洪洞水力学问题研究

本文对导流洞改建为孔板泄洪洞时的孔板体型与阻力系数的关系、出口水流收缩系数的计算、泄流能力的计算、雷诺数对孔板初生空化数的影响、初生空化数与体型的关系等进行较深入的研究，提出了系统的计算公式和设计方法。文中提出的消涡环不仅抑制了孔板上游的角隅漩涡，并且还收到了增加阻力系数和结构强度的效果。     

科克塔斯水库泄洪洞水力学计算研究

科克塔斯水库泄洪洞位于坝体右岸,由导流洞改建而成。泄洪洞与导流洞在平面上为同一轴线,泄洪洞由引渠段、进口塔架段、洞身段、出口消能段组成。泄洪洞洞身段底坡变化复杂,水流变化复杂,文章结合科克塔斯水库泄洪洞的布置,对泄洪洞洞身段和出口消能段的水流情况进行了细致研究。     

公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞选型研究

根据公伯峡水电站特定的水头和泄量,研究了公伯峡水电站导流洞改建成水平旋流泄洪洞和竖井旋流泄洪洞两种型式,并对选定的水平旋流泄洪洞进行了体型优化研究。     

导流洞改建旋流式泄洪洞研究与应用

我国大多数导流洞为城门洞形断面，若改建旋流洞需要改成圆形断面，致使二期工程量大幅度增加，不经济。结合公伯峡水电站导流洞改建旋流式泄洪洞试验研究，采用收缩墩形成水垫塘的技术，大大缩短旋流洞的长度，同时增加消能力度，使泄洪洞的消能率达85%以上，流速降至15m/s以下，可防止洞内空蚀和下游冲刷，雾化现象，为导流洞改建旋流式泄洪洞的推广应用开辟了新的途径。     

猴子岩水电站导流洞改建非常泄洪洞体型研究

猴子岩电站非常泄洪洞由导流洞改建而成,非常泄洪洞体型的合理性及抗空化性能的好坏直接关系到该工程能否成功运行。本文通过研究,在常压模型试验的基础上,确定采用有压洞塞式泄洪洞改建方案：并通过减压模型试验,提出了“垂直射流＋直弯洞塞＋水平洞塞组”的消能模式,确定非常泄洪洞的最终体型。减压模型试验表明,该体型的抗空化性能满足工程要求。这一成果,为导流洞改建泄洪洞的推广应用开辟了新的途径。     

旋涡孔板消能工的初步研究—一种新型空蚀消能工

在大型导流洞改建为永久利用泄洪洞方面，泄洪，消能和空化之间的协调是最重要的问题之一。在以往的设计中，在满足国大的泄量和消能量条件下，通常泄洪洞还是满足σｆ〉σｉ，以免发生空化空蚀。本文提出的一种新型无空蚀旋涡孔板消能工，通过对水体的控制，允许空化仅在水体内部存在而不致对洞壁空蚀破坏，因此，可以加大消能量，提高泄流能力，使工程设计更为经济安全。     

旋流阻塞与旋流扩散复合式内消能泄洪洞的水力设计

 结合雅砻江两河口水电站后期3^#导流洞和大渡河猴子岩1^# 导流洞的改建,在研究旋流阻塞和旋流扩散复合消能泄洪洞的水力特性基础上,对该类型复合式旋流内消能泄洪洞的设计原理与方法进行研究探讨,和开敞式进口、起旋器、阻塞与旋流渐变扩散段的体型进行了设计与计算,为1 000m³/s以上泄流量、150m作用水头量级的导流洞改建为旋流内消能泄洪洞工程水力设计提供参考。     

碧口水电站右岸“龙抬头”泄洪洞的几个水力学问题

将导流洞改建成“龙抬头”型式的泄洪洞,是一个十分经济的工程措施;但由于过去采用这种型式的泄洪洞曾发生过一些严重的气蚀破坏事故,因而使人们对它产生疑虑。碧口水电站右岸泄洪洞也是由导流洞改建而成的“龙抬头”泄洪洞,其进口尺寸为8米×10米(宽×高),最大泄流能力为2,310米~3/秒,     

积石峡水电站泄洪洞与导流洞交叉段大洞室设计与施工

积石峡水电站左岸中孔泄洪洞由导流洞改建而成,泄洪洞与导流洞的交叉段为不对称顶拱的大断面洞室,具有结构受力及地质条件复杂的特点.设计通过采用有限元法确定施工工序,块体理论分析确定支护措施,以及对于不对称顶拱城门洞型断面,采用有限元法与边值法结合的结构配筋计算等方法,有效解决了洞室开挖支护、永久结构设计等难题.     

下游高水位条件下导流洞改建为旋流竖井式泄洪洞的水力学问题研究

导流洞改建为旋流竖井式永久泄洪洞后，由于泄洪标准提高，对于某些大型工程，如小湾、溪洛渡等会遇到下游水位过高的技术难题，由于洞顶被淹没，泄洪洞内会出现水跃、不稳定气囊等不利流态，必须采取适当的工程措施进行调整与控制。作者在小湾工程大型导流洞改建为旋流竖井式泄洪洞的试验研究中提出采用竖向压板技术优化洞内流态，并以多孔平板技术解决导流洞出口的排气问题，使这一难题得到较好解决。本文着重对竖向压板的作用原理进行理论分析与探讨。     

小浪底工程孔板洞孔板环的施工方法

对于水工隧洞处在山体地质条件差、覆盖层薄且在高含泥沙河流作用的情况下．在泄流洞中设置孔板环对洞内高水头、高流速的水流进行消能降低水头、减缓流速不失为一种良策。小浪底工程使用孔板环消能在特大型水工建筑物中还是首次,需要在各方面不断总结经验．以推广这项新技术．加快水电建设的科技进步。     

小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究

针对小湾水电站高水头、大流量的泄洪特点，通过大量的优化试验研究，将旋流竖井式泄洪洞技术应用于小湾水电站导流改建工程，并提出适合工程特点的体形布置形式，解决了下游高水位淹没泄洪洞出口的技术难题。研究表明，这种旋流竖井式泄洪的消能效率可达90％左右，涡室与竖井的水流流态比较平顺，压力分布分理，导流洞内水流速度低于20m/s，不失为高水头、大流量条件下导流洞改建为泄洪洞的有效方式之一。