晓街河水库溢洪洞消能设计与优化措施

以云南晓街河水库工程泄水建筑物溢洪洞为例,根据溢洪洞布置特点及结构形式,结合水力学计算,对消能方式进行比选和设计,用水力学计算及模型试验,验证了消力池结合潜坝作为消能工的合理性,可为类似工程设计提供一定的参考。     

某水库溢洪洞水力计算

文章介绍了某水库工程概况,详细说明了溢洪洞水力计算过程及结果。     

某水库溢洪洞体型优化水力特性试验研究

为某水库工程溢洪洞的体型优化对其溢洪洞模型进行试验研究,得到试验结果:溢洪洞原设计方案在进口闸墩附近产生绕流,特别是右侧墩头绕流严重,造成进流不均匀。溢洪洞进口渐变段收缩角大、坡度陡,导致洞内产生左右摆动的冲击波,洞内水面不仅沿纵向起伏变化,而且在横断面上的水深发生局部壅高。通过对原设计方案溢洪洞体型进行优化,洞内水面水翅高度、水面波动明显减小,水流流态得到明显改善。     

黔中水利枢纽一期工程平寨水库岸边开敞式溢洪洞设计

黔中水利枢纽一期工程——平寨水库岸边开敞式溢洪洞具有"高水头、流速大、窄河谷、底坡小"特点,通过设计方案比较和模型试验,对原设计方案和渗气措施进行了优化,取得了较好的效果。     

迷宫堰的实用水力设计方法

迷宮堰的平面形状呈折线,和常规直线堰相比,其泄流能力可提高数倍之多,是一种值得推广的溢流堰型。本文简要地介绍了迷宫堰的适用范围及在浙江省的应用情况。从应用实例中可以看出,对迷宮堰复杂的过流特性不甚了解及水力设计方法上的不完善,是影响迷宫堰推广应用的重要因素之一。为了使迷宮堰这一新型的溢流堰型能充分发挥它的作用,本文在综合国内外及浙江省水利水电科学研究所试验研究成果的基础上,归纳出一套简单、实用的水力设计方法,供设计者参用。另外,因迷宫堰的过流特性和宫数无关,笔者把两侧对称的双侧堰归结为宫数n=1的迷宫堰,从而也解决了某些条件下的双侧堰的水力设计问题。     

迷宫堰水力特性的试验研究

迷宫堰轴线在平面上呈折线形,其溢流前沿长度比一般直线堰增长几倍乃至十几倍,故它具有溢流能力大的特点。本文在现有迷宫堰研究成果的基础上,全面地试验、分析了迷宫堰的水力特性,并对诸多影响因素作了简化和取舍,从而给出了简明实用的迷宫堰流量系数计算法;同时,根据工程设计的需要,提出迷宫堰淹没标堆和淹没系数计算法,并结合工程实践,提出迷宫堰水力设计的准则。     

堰闸水力设计几个问题综述

堰闸在水利工程中应用广泛，其水力学问题一向为水利工作所重视，已积累有大量成果，但也还存在不少问题，本综述了堰、闸水力设计中若干重要问题（包括溢流堰泄量计算，堰型，堰高，特征尺寸的设计，以及平底闸的水力特性和泄量计算），其中重点概述作成果，供工程设计参考。     

黑河水库岸边溢洪洞水力设计若干问题的试验研究

黑河水利枢纽的拦河大坝为粘土心墙砂砾石坝,坝高130m。溢洪洞位于枢纽右岸坝体端部,属典型的河岸式溢洪洞,其进口引渠段和洞身陡坡收缩段、出口消能工的水力设计具有一定的代表性,可供类似工程借鉴。     

再论宽浅式溢洪道进口的水力设计

十几年前,我们曾在本刊上撰文讨论过我省中小型水库工程中,应用最广的宽浅式溢洪道进口的水力设计问题[参考资料1]。近两年来结合专题研究工作,我们又到省内二十多个县市的七十余座水库溢洪道考察,其中有相当数量是宽浅式溢洪道。我们发现当年提到过的问题仍然存在。现在又因下列     

驼峰堰在三原西郊水库溢洪道中的应用

驼峰堰是一种堰高很小的复合圆曲线剖面低堰，设计与施工简单，适用于软弱地基条件，其整体稳定性及剖面应力均较好，优点是可获得较大的流量系数，从而提高泄流能力，减少投资。三原西郊水库溢洪道的设计在这方面作了尝试，取得了满意的效果。     

迷宫堰在溢洪道（溢流坝）改造中的应用思路

结合雪卡水电站冲久水库工程溢洪道改造弧形迷宫堰方案模型试验,针对其大流量时中部宫室淹没出流的问题,介绍了几种工程解决方案,同时总结了迷宫堰的几种类型及其适用条件、水力特性,试图对迷宫堰技术及发展前景进行较为全面地介绍和展望。     

琴键堰过流水力特性数值模拟

琴键堰是一种新型的迷宫堰结构形式,其特点是相同堰宽、水头条件下泄流能力提升显著,采用RNG k-ε型湍流数学模型,VOF法处理自由水面,建立三维数学模型。通过对不同工况琴键堰体型的模拟计算,获得三维流场水流流态、流速等信息。结果表明:(1)采用Fluent软件对琴键堰进行数值模拟的适用性强,并验证了琴键堰的泄流效果显著;(2)琴键堰的三维流场流态复杂,具有三元水流的性质,堰上水头的变化影响琴键堰的泄流能力;(3)上、下游处水流呈明渠流状态,速度最小,为0.2m/s,流经堰体时形成水舌,流速增大,水舌与堰壁间空腔处有通气孔掺气,形成漩涡区,气体流速2m/s,水舌入水后有水气混掺。利用数值模拟技术,使获得的流场信息更加详尽,为进一步研究琴键堰流场特性奠定基础。     

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。     

龙抬头水电站泄洪洞水力特性研究

针对青海省某大型水电站龙抬头泄洪洞工程,采用计算流体力学软件Flow-3D,应用RNG k-ε紊流模型、VOF方法,对泄洪洞整体水力特性进行三维数值模拟研究,得到泄洪洞闸室、龙抬头段、挑坎等部位水流流态、壁面压强、水流流速等水力参数。将部分数值模拟结果同整体水工模型试验实测结果进行比较,两者吻合良好。数值模拟及试验成果显示,泄洪洞闸室合理设置突扩突跌设施可有效掺气、利于减蚀,龙抬头段水流流态平稳无突变、壁面无负压;而且,扭曲斜切挑坎有利于挑射水流归槽,可避免水流冲刷对向河岸,泄洪洞体型设计合理。研究表明,数值模拟与理论研究结果接近,可靠度较高,可为类似工程设计提供参考。     

吉音水利枢纽竖井旋流泄洪洞水力特性试验研究

通过1∶30的水工模型对吉音水利枢纽竖井旋流泄洪洞的水流流态、压力分布、流量系数等水力特性进行了研究,分析了在进水口溢流堰末端增设掺气坎对进水口及竖井内流态及通气孔风速的影响。研究结果表明:在溢流堰末端增设掺气跌坎有利于减小溢流堰面的负压、防止空蚀破坏、简化进口体型设计,且有利于泄洪洞的安全运行。     

猴子岩水电站深孔泄洪洞水力学试验及数值模拟

深孔泄洪洞是猴子岩水电站4套泄洪设施之一,其落差超过100m,洞内泄流流速最大可达22.5m/s,有高水头大流速这一特点。本文采用双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对猴子岩深孔泄洪洞有压洞弯段及无压洞段的多种水力学要素进行三维数值模拟。数值模拟结果与1:25单体模型试验数据对比表明,采用该紊流模型与数值计算方法,能够很好地模拟这种高水头、大流量且带有自由表面的掺气水流的水力特性。计算模拟出的多种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足水工设计的要求。     

黑河水库溢洪洞进口岸坡连接型式优化选择

黑河水利枢纽右岸溢洪洞进口引渠右岸边坡的开挖方案,是影响该工程质量和造价的突出问题。通过水工试验,研究在满足泄洪、水流流态的前提下,优化和确定引渠进口岸坡的连接形式,达到减小开挖量,节省投资,缩短工期的目的。     

龙抬头式泄洪洞水流数学模型及其应用

本文给出了一个实用、有效的三维泄洪洞水流数值模型。对泄洪洞进口段采用势流模型，对明流段则考虑了阻力与边界层发展的影响，提出了一种既适合内部边界层区，又适合外部边界层区的数值计算方法，使之能合理地模拟龙抬头式泄洪洞的水流特性。验证计算及工程应用表明，该数值模型具有较高的精度，能满足工程要求。     

二滩水电站1号泄洪洞水力特性与掺气减蚀的三维数值模拟

基于VOF法和k-ε紊流模型,对二滩1#泄洪洞进行了全流道三维数值模拟计算,获得了泄洪洞的流场及速度场、压力分布、水相分布及空腔、流速矢量等水力特征参数。计算结果表明:在原有体型通气孔侧墙部位,水流掺气不充分,出现局部负压,是造成该部位发生空蚀破坏的主要原因。本文所采用的数值模拟模型计算可以成为研究泄洪洞水力特征和掺气减蚀的一种方法。