公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞起旋器混凝土施工简述

竖并旋流消能形式在目前国内在建工程中尚属首例。其中起旋器在该泄洪建筑物中有着极其重要的作用，是竖并与导流洞下平段衔接关键部位。起旋器的体型较为复杂，体型精度要求很高，施工难度大。通过精心设计模板，精心施工，确保了精度要求。     

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。     

公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞的选型

右岸旋流泄洪洞选型研究是在水平旋流自由流推荐方案与淹没流推荐方案的基础上进行的。两个方案体形优化的思路、方向以及所推荐的建筑物各部位的体形尺寸有所不同。通过对两个方案的水力特性对比分析、结构体形上的比较以及其他因素等研究，综合比较推荐公伯峡水电站右岸旋流洪洞采用淹没出流形式。     

公伯峡水电站导流洞改建为旋流泄洪洞方案研究

为减小公伯峡水电站右岸泄洪洞改建施工风险，从技术，经济，地质、施工以及公伯峡水电站目前的实际出发，对原龙抬头泄洪洞方案，竖井旋流方案，水平旋流泄漏洞方案等进行了对比试验，并重点研究了水平旋流泄洪洞方案在公伯峡水电站应用的可行性，研究结果表明，采用水平旋流泄洪洞方案消能率高，运行工程投资较省，技术经济上具有较明显的优势。     

公伯峡水电站旋流泄洪洞研究总结

中国首次建成的公伯峡水电站旋流泄洪洞已通过了原型观测和专家会议验收.就此,对该泄洪洞的试验研究进行了总结,重点说明3个问题:①公伯峡水电站为什么采用旋流泄洪洞;②旋流泄洪洞存在的水力学问题及解决办法;③怎样优化设计旋流泄洪洞,并提出旋流泄洪洞设计方法,可供设计科研参考.     

公伯峡水电站左岸泄洪洞开挖施工

采用设置一条施工洞、主洞开挖分上下2部分进行的开挖方案,确定了各类围岩周边孔间距、周边孔抵抗线、线装药密度等爆破参数.为确保安全开挖,在地质条件较差地段进行了钢拱架、锚筋桩、长锚杆挂钢筋网、管棚几种临时支护加固.经鉴定,工程质量满足要求.     

公伯峡水电站旋流泄洪洞壁面压强的模型试验与原型观测

在不同运行方式下,对公伯峡水电站旋流内消能泄洪洞关键部位的压强进行了试验研究,并与原型观测资料进行了对比。试验表明,旋流泄洪洞关键部位的压强与运行方式有密切关系。上部通气孔下方在1/4开度时一直为负压;起旋器升坎部位压强全为正压且压强值较大,竖井底部轴线位置壁面压强最大;水平洞段有渐变段和突变段,另外水垫塘收缩墩处存在两种不同流态,所以压强分布比较复杂,其负压区主要集中在水垫塘渐变段后、收缩墩扩张部分及退水洞突变段。     

黄河公伯峡水电站右岸泄洪洞旋流消能方案通过审查

受黄河上游水电开发有限责任公司的委托 ,中国水电顾问有限公司于 2 0 0 2年 5月 9日至 10日在黄河公伯峡水电站现场主持召开了黄河公伯峡水电站右岸泄洪洞旋流消能方案审查会。参加会议的有黄河上游水电开发有限责任公司及其建设分公司、中国水利水电科学研究院、南京水利科学研究院、四川大学、西安理工大学、成都勘测设计研究院、西北勘测设计研究院等单位的领导、专家和代表共 30余人。公伯峡水电站初步设计审定的枢纽布置格局为 :河床布置钢筋混凝土面板堆石坝、右岸布置引水发电系统、左岸布置溢洪道以及两岸布置泄洪洞 (放空洞 ) ;其…     

竖井旋流泄洪洞起旋器的施工技术简述

旋流泄洪洞是针对公伯峡水电站特殊的地质条件提出的新的效能方式,其独特的设计思路在国内属首创。其中起旋器在该泄洪建筑物中有着极其重要的作用,是竖井与导流洞下平段衔接关键部位,起旋器的体型较为复杂,施工难度大。文章介绍该项工程的设计与应用。     

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。     

溪洛渡水电站右岸泄洪洞施工技术

溪洛渡水电站右岸泄洪洞断面尺寸大、岩石条件差,龙落尾段体型曲线复杂。根据施工现场情况,开挖必须分层分部进行。由于开挖跨度大,故要特别注意施工安全,为保证施工安全,确保不良地质洞段成洞及顶拱围岩稳定非常关键。因此在层间错动带、断层破碎带等洞段的开挖支护采取了超前钻孔探测,以做好地质预报。通过施工方案优化,确保了工程的安全和质量。主要对右岸泄洪洞洞挖施工程序、支护施工及不良地质的处理进行了讨论。     

竖井旋流泄洪洞在甲岩水电站的应用

竖井旋流消能是一种新型的消能工程设施,也是国内自主创新的科研成果,具有很好的消能效果,能适应较为复杂的地形。甲岩水电站右岸泄洪洞采用竖井旋流消能,在有限的场地内,通过改变进水口的位置,把进口布置在地质条件比较好的基岩上,达到了安全运行的效果,并使导流洞得到合理利用。通过水工模型试验验证,竖井旋流泄洪洞在甲岩水电站的应用是成功的。     

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。     

旋流阻塞复合式泄洪洞的水力特性(2)

 通过模型试验对旋流阻塞复合式泄洪洞的压力、旋流角和空腔直径等水力特性进行了研究。设置阻塞后,起旋器与阻塞之间的水平洞段正压力明显增加与均化,沿程压力变化减小;由于离心力与旋流的作用,阻塞出口之后是完全掺混的水气两相流,阻塞后流速降低,空化的可能性减小,旋流洞段的范围极大地缩短;空腔直径减小,通风量需求减小。因此可利用水平旋流内消能泄洪洞的阻塞效应,进一步改善导流洞改建时的结构设计与防护措施。     

旋流式泄洪洞的特点及其运行可靠性分析

旋流式泄洪洞和常规洞一样也存在空蚀敏感区(在起旋洞水流转向的升坎处)。为了防止发生空蚀，在溢流堰的一侧墙设掺气折流坎，产生旋涡气囊进入竖井，向升坎处补气，同时在起旋洞的进口设增压折流坎，缩短螺距，使旋转流经过升坎，在离心力的作用下消除负压。采用掺气和增压这两项技术措施，可大大提高旋流式泄洪洞的运行可靠度。     

阻塞式旋流泄洪洞空腔环流的能量特性

旋流泄洪洞内的空腔环流既不同于常规有压流,也不同于明流,因此采用理论分析和模型试验相结合的方法,建立了空腔环流断面的能量积分表达式,并对具有较好抗空化特性的阻塞式旋流泄洪洞内空腔旋流的能量特性进行了研究。结果表明：建立的空腔旋流能量方程利用相关水力特性进行计算的结果符合洞内的能量变化和转化规律,随着阻塞面积收缩比的增大,空腔环流的压强势能所占比例明显增加,动能所占比例减小,与阻塞收缩比增大时壁面压强增大、流速减小的规律一致;在水平洞起始段,切向动能大于轴向动能的部位延长,在阻塞面积收缩比m=0.49时,约增长至5倍洞径长处;增加阻塞,对竖井段的能量损失影响很小,但能较大提升水平旋流洞段的消能率。     

水平旋流泄洪洞的基本流态与影响因素

通过模型试验,对上下游水位、通气孔直径、水平洞洞长和起旋器收缩断面面积比对水平旋流泄洪洞的流态的影响进行了研究。结果表明,在竖井为有压流的条件下,水平旋流泄洪洞的流态可分为自由流、吸吮流和淹没流3种基本流态,流态的分类与转变受各种因素的影响;通气时,水平旋流洞内旋流的空腔直径大而均匀,水流旋转的强度增大;不同的洞长,流态从吸吮流向淹没流转变时过渡区的相对上下游水位差相同,但洞长越大,吸吮流的范围越大,转变为自由流流态时所需要的起旋器出口的水流弗劳德数也越大;起旋器出口面积比不同时,流态分区的临界水力条件是不同的。     

甲岩水电站右岸泄洪洞旋流竖井Ⅱ期开挖支护施工

介绍甲岩水电站右岸泄洪洞旋流竖井在Ⅱ期开挖、支护施工阶段可选用几种施工方案。通过对几种施工方案的可行性、经济性比较,选择了从竖井上部用电动单梁起重机悬挂渣斗出渣、起吊施工材料设备的方案,在施工过程中起重机运行良好,用107 d完成右岸泄洪洞Ⅱ期开挖支护施工,比原计划提前了15 d。