消力池尾坎坡度对水跃及排砂效果影响的试验研究

水电工程中常通过在消力池中形成水跃来消能,水跃的类型、发生的位置对于消能率和消力池长度等有重要影响。通过模型试验研究了4种不同消力池尾坎坡度(i=∞、1∶2、1∶4、1∶10)下的跃首位置、水深和流速,分析了消力池尾坎的坡度对水跃位置以及消能率的影响,并对4个体型的排砂效果进行了观察比较。试验结果表明:消力池尾坎坡度越大,水跃位置越趋向上游,消力池所需长度越短,消能率越大,但排砂效果越差;在尾坎坡度为i=1∶2时,能较好的兼顾消能效率和排砂效果。     

阿尔塔什水利枢纽工程底流消力池临底流速及体型优化试验研究

通过阿尔塔什工程1#深孔的单体水工模型试验,研究了消力梁、消力墩、尾坎底高程、尾坎位置、消力池底板高程、跌坎等对消力池中线临底流速沿程分布及最大临底流速的影响。结果表明:消力梁和消力墩均能降低消力池最大临底流速,消力墩对临底流速的影响大于消力梁;降低尾坎高程或尾坎前移都会导致消力池最大临底流速增大;加设跌坎或降低底板高程均能减小消力池最大临底流速,降底底板高程、加设跌坎的消力池体型的最大临底流速相比于原设计体型降幅相当。综合考虑消力池临底流速及其他指标,在原来设计体型的基础上,消力池底板高程降2 m方案合理。     

某闸坝工程跌坎底流消力池体形优化试验研究

大单宽、低弗劳德数闸坝工程底流消能时易存在不稳定流态且消能率低等问题,结合某工程进行了跌坎底流消力池体型优化试验研究。结果表明,原方案采用小挑角跌坎消力池,闸门局开,上下游水位差较大,且下游水位较低运行时,消力池内因挑坎挑射水流与池内水流衔接易产生不稳定流态;将入池挑坎改为平角跌坎并在消力池内布置消力坎后,池内为稳定的淹没水跃,水面变化平缓,池内临底流速不超过10 m/s。优化后的平角跌坎消力池+池内消力坎方案,从根本上解决了原方案水流衔接引起的池内水流剧烈紊动、水面大幅波动、消能不足等问题。     

不同挑坎下首级台阶角度对阶梯溢流坝面掺气影响研究

前置掺气坎与首级阶梯对阶梯溢流坝的掺气消能有着重要的影响作用,该文以水工模型试验为依托,结合某水电站,确定模型几何比尺为Lr=60。通过对Y型宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池的联合消能工过渡阶梯上首级台阶台面上挑5°、10°及15°和前置掺气坎角度取8°和10°,共六种组合方案分别进行了水工模型试验。并从空腔长度、掺气浓度、台阶负压、底板时均压力和消能率等各个方面,寻找能改善掺气特性的过渡台阶衔接体型。结果表明:随着前置掺气坎角度增大,首级台面角增加不超过10°时,阶梯溢流坝面上底空腔长度和掺气浓度逐渐增大,负压减小,可有效保护阶梯,防止空蚀破坏。且流速减小,压强增大,消能率也随之略有增长,更利于对下游的保护作用。故前置掺气坎为10°,首级台阶台面角为10°时即方案五为最优组合方案。     

导流隧洞出口消力池体型优化数值模拟与试验研究

通过对新疆阿尔塔什水利枢纽工程导流洞水工模型泄流实验与数值模拟,对出口消力池进行了体型优化,在消力池水面线、消能率、出池最大临底流速、尾渠流态等方面与原方案进行了对比分析。结果表明:在实验范围内,优化后的消力池内最大水深降低了2.05 m,消能率提高了12%,出池最大临底流速降低了28%,尾渠稳定流速降低了66.7%。通过各项水力特性指标表明,优化后的消力池比原设计方案显现出更为优良的特性。     

宽尾墩-跌坎型底流联合消能工水力特性试验研究

通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和脉动压力,缩短了消力池的长度,减轻了下游河道的冲刷,并且能很好地利用宽尾墩良好的消能率,克服宽尾墩挑射水流对消力池底板的冲击问题,为类似工程提供了参考,同时也丰富了泄洪消能工的型式。     

宽尾墩对跌坎底流消力池影响的试验研究

针对低水头、大单宽流量、下游水位变幅大的水电站中的泄洪消能问题,本文结合官地水电站工程进行了水工模型试验研究,从消力池的水流流态、临底流速以及底板时均动水压强对比几方面,分析了宽尾墩对跌坎底流消力池的影响。结果表明,宽尾墩改善了消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和时均压强,充分利用了宽尾墩技术优势,提高了泄洪设施的总消能率,有效解决了下游水位变幅较大的水电工程类泄洪消能问题。     

挑坎+过渡阶梯的组合设施对一体化消能工的影响研究

为更清楚地认识前置掺气坎与过渡阶梯组合掺气设施对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化消能工的影响研究,该文对其空腔个数、掺气特性、时均压强和消能率进行了分析研究,得到了不同掺气坎角度对该消能工的影响规律,并与不设前置掺气坎但设置过渡阶梯及不设前置掺气坎和过渡阶梯的一体化消能工的影响规律进行了对比分析。研究表明:随着掺气角度增大,空腔个数增多,掺气也越充分,消能率也在增长,但差异不大;5种方案的掺气浓度、时均压强变化规律基本相似,但前4种方案在过渡台阶段掺气浓度呈下降趋势,未设掺气挑坎的方案四和方案五时均压强在桩号0+44.53 m处比较大,而设有挑坎体型的台阶段在0+44.53 m处均比较小;设有前置掺气坎的3种方案在第一台阶水平面无负压产生;5种方案均在第二台阶立面凸角上缘出现最大负压,其中方案五的最大负压最大,为-0.36kPa,方案三的最大负压最小,为-0.091 kpa,方案一的最大负压为-0.143 kpa,方案二的最大负压为-0.117 kpa,方案四的最大负压为-0.33 kpa。该组合掺气体型对类似工程提供了借鉴依据。     

某水库岸边溢洪道体型优化试验研究

结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用"光滑溢洪道+底流消力池"与"前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池"两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况下的水流流态、入池流速与消能率等水力学指标进行详细对比分析。研究成果表明:采用前置掺气坎式阶梯溢洪道后,消力池长度能缩短57.1%,入池流速减小最大达51.18%,综合消能率大于84%。同时,前置掺气坎式阶梯溢洪道使阶梯泄槽内掺气更充分,继而可减小发生空蚀破坏的可能性。研究成果可为类似工程设计提供一定的参考。     

宽尾墩对跌坎底流消能工的影响研究

针对某工程采用跌坎底流消能工时产生的消力池内脉动压力过大及临底流速过大的问题,提出改进体型,将泄洪表孔出口两侧孔宽从14 m按1∶13.33收缩到11 m,以利用宽尾墩产生的水翅碰撞消解下泄水能,有效地降低了消力池内临底流速及脉动压力,起到了良好的消能作用,对类似水利工程具有借鉴意义。     

山西省石膏山水库上坝址工程地质问题及评价

山西省灵石县石膏山水库拟选坝型为拱坝，拱坝对地质条件要求较高。文中详细叙述了水库上坝址（推荐坝址）的工程地质条件及主要工程地质问题，并对工程地质问题进行了分析评价，为设计和施工提供了可靠的依据。     

磨河供水工程枢纽坝址工程地质条件分析及坝型比选

对磨河供水工程枢纽坝址的坝基、坝肩地层结构、构造进行了调查、勘测研究。通过坝基、坝肩的稳定性初步分析,比较了浆砌石重力坝及拱坝的适用性,推荐采用重力坝。     

我国混凝土坝坝型的回顾与展望

坝型选择是否合理,影响到工程造价、建设速度甚至工程质量。影响坝型选择的因素包括:工程特点、坝型特性、国家技术经济水平、筑坝技术的发展及筑坝经验的积累。我国早期曾建造较多的支墩坝、宽缝重力坝和少量空腹重力坝,自20世纪90年代以后,这些坝型均已停建。目前建造的都是拱坝和重力坝。近年碾压混凝土重力坝和拱坝得到快速发展。笔者认为,在气候温和地区,碾压混凝土大跨度连拱坝和大头坝也是可以探索的坝型。     

高拱坝的开裂与体形优化

通过对小湾拱坝的弹性有限元计算，分析了坝踵区在拉应力作用下裂缝出中能性，进而描述了进行拱坝开裂分析所采用的裂缝模型，并给出了小湾拱坝出现裂的可能范围以及坝踵区应力变化的非线性有限元计算成果，讨论了开裂约束条件下拱坝体型优化的数学模型及强度控制指标和开裂深度控制指标。     

我国坝工技术的发展

1980年后，我国坝工建设取得了巨大成就。总结工程经验，联系工程实际，重点针对最有发展前景的混凝土面板堆石坝、碾压混凝土坝和高拱坝三类大坝，从发展历程、基本设计原则、关键施工技术到质量控制要点进行较全面的论述和概括，并对我国今后坝工技术的发展寄予殷切期望。     

中国的坝工建设

中国根据不同河流的特点、水库的用途、地形地质条件、当地筑坝材料等情况，因地制宜地选择坝址，建设大坝，目前已建成８３６００ 多座水库，形成水库的大坝在数量上居世界各国之首．本文概述中国５０ 年坝工建设的主要技术成就，展望今后中国高坝大库的建设．文章附有中国不同类型高坝的建设地点、建设年份、坝高、库容和坝体工程量等资料（ 不包括台湾省的大坝） ．     

大坝安全与大坝风险分析估计方法介绍

大坝风险分析将有效地提高和加强大坝安全及管理水平。本文简要地介绍了大坝风险分析的基本理论、方法以及目前的一些研究现状,这些内容包括:大坝风险分析、风险估计方法等。在介绍过程中就相关问题提出了作者的一些认识和看法。     

索风营水电站坝线坝型选择

索风营水电站坝址、坝线选择的影响因素很多 ,其中最主要的是坝址的工程地质条件、物理地质现象和防渗帷幕等 ;而泄水建筑物的布置和施工进度 ,又是影响坝型选择的主要因素。经过对坝址区工程及水文地质的不断深入勘测和设计比较 ,最终选择中坝址中坝线 ,坝型为碾压混凝土重力坝。文章就该工程的坝址、坝线及坝型选择作简要介绍     

龙滩水电站碾压混凝土重力坝设计研究

根据龙滩水电站大坝体型和结构设计原则及原位抗剪断试验成果，论证了大坝全高度采用碾压混凝土的技术可行性，给出了分期建设的两期坝体断面参数，提出了实现大坝全高度碾压所必要的层面抗剪断强度参数（ｆ′，Ｃ′）值，并对如何解决坝体沿碾压层面的抗滑稳定安全性问题提出了具体的建议和措施。     

云南黑龙水电站坝型选择初探

碾压混凝土坝具有温控措施简单、施工快、水泥用量少、投资省等优点。碾压混凝土技术在国内外大坝建筑中得到了广泛应用和发展。在预可行性研究阶段,从黑龙水电站坝址地形地质、枢纽布置、筑坝材料、施工、运行、投资及工期等方面,对碾压混凝土重力坝及混凝土面板堆石坝两种坝型进行分析比较后,初拟碾压混凝土重力坝为代表性坝型。