底流式消能设计浅析及工程应用

水闸下游消能效果现已成为水闸设计发展重点关注问题之一。文章重点分析了水闸消能工设计的注意事项,针对性地提出提高消能效果的措施方案。基于工程实例应用,提出消力池结合海漫的消能措施,提出并评价常见海漫设计型式,对其优缺点进行了讨论;分析工程现场条件及施工质量,计算确定消力池尺寸。结合工程实际比较分析上述方案消能效果,提出一些消能设计建议,为其他类似工程提供参考依据。     

水闸消能效果分析研究

水闸消能一般采用底流式(水跃)消能,但它往往又是在低水头情况下泄流,佛汝德数低,水闸消能效果较差。为了提高水闸的消能率,采取了有效的工程措施,即在普通消力池的基础上增加了辅助消能工以及修建复式消力池等工程措施。通过分析研究可知,水闸的消能效果有了明显的提高,尤其是复式消力池消能率较高,能起到良好的消能效果。     

赣州市章江水闸除险加固设计要点回顾

赣州市章江水闸是一座大（1）型水闸工程,加固工程于2021年通过竣工验收。工程加固设计中,针对该水闸的特点及存在的问题,通过优化水闸枢纽总体布置,在南、北岸电站左侧分别扩孔建泄洪闸,显著提高了泄洪能力;通过优化水闸调度方式,结合加固原消力池、新建二级消力池、新建钢筋石笼海漫等多种措施,根本解决了消能防冲问题。鉴于水闸加固后取得了非常良好的效果,本文对主要设计技术方案进行了回顾与总结,以期对同类型项目设计提供参考。     

潮州供水枢纽西溪拦河水闸二级消力池设计

潮州供水枢纽西溪拦河水闸,因河床下切严重,运行后消能工出现冲刷损毁,本文概述了消能工改造方案,增设二级消力池设计.     

朱家站水闸水工模型试验研究

朱家站水闸位于横阳支江河口,水闸两岸现状仅为土堤,防冲性能差,闸下消能防冲问题非常突出。以水工模型试验为手段,研究水闸的泄流能力,进行消力池原设计方案和优化方案的消能比较试验,并对闸门调度运行方式提出合理化建议。结果表明,水闸的泄流能力满足设计要求,推荐采用的二级消力池方案能够明显改善消力池水流流态、减小下游海漫段的流速,有利于消能防冲。     

乌牛新闸消力池设计及水工模型试验

乌牛新闸下游紧接江道,下游引河短、河床高程低、土质差,设计采用水闸设计规范推荐公式计算出挖深式一级消力池的深度和长度。为优化设计,采用水工模型试验的方法对计算的消力池进行了试验,发现一级消力池的实际消能效果较差,优化后推荐两级消力池,其消能效果和出池流速分布得到了明显改善。对整个优化过程作了详细介绍,可供同类工程参考。     

基于水流流态分析的水闸底流消能防冲设计

水闸底流的消能防冲原理通常是利用水跃现象,通过水流产生的摩擦,将剩余的能量释放,从而起到保护水闸和河岸的目的.为了解决目前消能防冲方法在实际应用中,存在因水跃致使消力池消能不充分的问题,提出一种全新的水闸底流消能防冲方法,在分析水流流态的基础上设计水闸底流消力池、搭建水闸底流海漫与防冲槽.实验证明,该方法与传统方法相比...     

平原水闸消能设计的简化计算方法初探

为更加便捷地计算消力池深度,提出简化消能计算方法。简化消能计算方法不是以闸门开启高度计算过流流量,而是在保持闸上最高蓄水位的情况下,以设计最大流量为上限,直接按分级流量进行消能计算,计算主要参数包括出池河床水深、单宽流量、总水头、跃后水深、收缩水深、出池落差等,根据分级计算结果最终确定消力池深度。简化消能算法取消了繁琐的水闸开度对应的流量计算,减小了计算工作量,运用较为简便。实例计算结果表明,简化消能计算方法基本能够满足平原水闸消能设计要求,但在水闸实际运行过程中应加以控制并总结经验,归纳出既能保证工程安全,又便于管理运用的操作程序。     

潮州供水枢纽拦河水闸消能工改造设计

潮州供水枢纽拦河水闸消能工因下游河床下切,水位降低消能不充分,导致浆砌石海漫被冲毁。为改善出池流态保护拦河闸坝,对消能工进行了改造,增设了二级消力池、海漫采用格宾护垫等工程措施。经改造后近一年的运行,消能效果良好。     

大墩门枢纽消能设施加固设计

针对甘肃省金塔县大墩门水闸枢纽下游消能防冲设施存在的主要问题,通过理论分析结合现场检测鉴定分析,将原短护坦消能方式改为综合消力池消能方式,并在原短护坦后增设了二级消力池,较为成功地解决了该工程运行20年来存在的安全隐患。     

小槛辅助消能工在消力池中的分析与应用

本文针对中小型水闸除险加固中消力池水平段需要加长的问题，提出了不破坏原有消力池的结构形式，将原消力池尾坎作为小槛辅助消能工的方法。文中以乌牛节制闸为工程背景，利用理论推导的方法，得出小槛消能公式并应用于工程实际，可为类似工程提供借鉴。     

对水闸设计问题的补充讨论之二——水闸底流消能水力设计

通过分析工程案例，提出水闸设计时应选取变化稳定后的下游水位流量关系曲线族中的下包络线，作为设计的下游水力边界，并选水闸泄流与下游水位最不利的遭遇作为消能设计条件。文中提出了底流消能下游水力边界的近似方法，并指出，仅用下游水深大于临界水深作为消能条件是不当的，不重视海漫的水力设计是大量水闸工程破坏始于海漫的根本原因；某些规范条文称消力池设计得当可消杀能量的40%～70%是错误的，合理设计消能设施的消能率可接近100%。     

软基水闸消能防冲水力特性研究

软基水闸的泄洪水流条件较复杂,水闸下游河床的抗冲刷能力较低,其泄洪消能防冲是工程设计和运行极为关心的问题。结合广东省地方标准——《软基水闸消能防冲设计规程》(DB44/T 2143—2018)的水力设计内容及相应的试验研究成果,对水闸消能设计的下游河道初始水位选取、消力池(尾槛顶高程、池深、池长)及下游海漫的布置和计算进行了分析和说明,较完整地介绍了水闸下游消能防冲的水力设计方法,研究成果可供水闸工程设计和运行管理参考。     

揭阳市北河桥闸工程消力池优化试验研究

通常水闸消能工的设计是能够满足工程调度运行要求的,当河床下切、下游水位降低达不到设计计算条件时,消能工难以适应闸门调度运行时的消能要求,出现破坏。采用物理模型试验,在现状运行条件下,假定下游河道产生了下切,对设计方案的消力池消能工进行了优化,提出了一种简单实用的新型消能形式——消力池内设消能坎,试验表明其消能效果满足现状及下游河床下切后的调度运行要求。     

对水闸设计问题的补充讨论之三——水闸的斜坡和渗流控制设计

结合工程案例，对底流消能水闸的斜坡与消力池连接形式，软基水闸地基的防渗和排水设计，软基水闸渗流及基底扬压力(包括渗透压力)计算方法，反滤排水孔设计等问题进行了分析，对比《水闸设计规范》(2016年版)中的相关规定，提出了针对性的意见和建议，以期为水闸设计工作提供参考。     

基于低佛汝德数分析法的水闸底流消能防冲措施分析

水闸底流消能利用了消力池中的水跃现象,通过水流的相互摩擦使剩余能量得到释放,保护防冲设施与闸室的安全。基于低佛汝德数分析水闸底流消能对水流流态的影响,从辅助消能工措施、不护底消力池、加固消能防冲设施等三个层面入手,结合工程实例探讨水闸底流消能防冲的关键技术。分析认为,运用消能防冲技术能够使水流动能与波状水跃得到有效消除,避免剩余能量冲刷闸室、河床与河岸,更好地保障水闸安全。     

渠系水闸消力池简化设计

1前言在水闸的设计中，水闸的消能是设计的重要组成部分。渠系水闸采用的消能设施，常为矩形挖深式消力池。对于矩形挖深式消力他的设计，计算理论已很成熟，计算结果精度也很高，但是计算过程较复杂。本文通过大量计算，归纳出简便的计算公式，可通过该公式求出消力池的池深与     

基于ＢＩＭ的水闸消能工优化设计应用研究

随着水利信息化的不断发展，ＢＩＭ类设计软件在水利、市政、建筑、铁路等行业开始广泛推广应 用。ＢＩＭ设计软件Ｒｅｖｉｔ可以方便模型的参数化和联动，且有方便的二次开发接口，可以满足水利行业 的不同需求；为总结水闸建模流程、实现参数化批量设计、解决水闸消能工消能效率低的问题等，以水闸 为研究载体，以“ＢＩＭ＋数值仿真”的方法对消能工方案进行优化设计研究。研究表明，在低水头、低弗 劳德数的水闸中通过改变池长池深或采用ＳＡＦ新型消力池的消能效率并没有显著提高，而在消力池内 增加消力墩的消能效果最好。该研究提高了消能工消能效率，增强了ＢＩＭ与数值仿真的协同性，为水闸 的消能工设计和优化提供参考依据。     

筛网消能工在水库输水洞上的应用

黑龙江省鹤岗市五号水库输水洞出口一级消力地前二级消能工采用筛网消能型式，经过１０多年的运用，消能效果很好。五号水库输水洞出口原设计一级消力池前接灌区渠首，后因设计取消，改为经一级消力池消能后直接向河道给水。由于一级消力池佛汝德数低（Ｆｒ＝２．５），消能效果差，消能系数仅为２３％，加上消力池坎顶与河道底高差达３．８５米，河床受跌水冲击，冲坑逐渐增大并向上发展，使一级消力池基础被部分淘刷，有五分之一处于悬空状态。为了彻底解决输水洞出口消能问题，技术人员曾设计了几套方案，包括二级坎式消能等。考虑工程在…     

瓯飞一期围垦工程北1#闸消能试验研究

北1#闸位于瓯飞一期围垦工程瓯江侧为I等工程,其外海侧潮差大,运行工况复杂。而水闸本身属低水头、低佛汝德数消能,消能率不高,故消力池型式的优化设计对大闸安全显得尤为重要。通过1∶50整体水工模型详细研究了无翼墙二级消力池的布置型式,对闸下消能方案进行了比选,并从水流流态、闸下冲刷等方面综合考虑,提出了适合该工程的消能布置型式,试验表明该布置型式可以有效地解决闸下水深不足时的水流衔接问题。