引硫济金枢纽工程引水防沙及下游消能防冲模型试验的研究

通过模型试验,对甘肃省金昌市引硫济金枢纽工程的泄洪冲沙闸和溢流坝下游消能防冲效果、引水防沙效果及引水隧洞进口段水流流态进行了试验和研究.并以此为依据,为设计部门提供了合理的意见和建议;在此基础上,通过对枢纽工程运用后期进水闸前水流、泥沙的运动特性进行分析和研究,运用“分离流区,束水攻沙”的原理解决了引硫济金枢纽工程的引水防沙问题.     

沙湾电站坝下消能防冲试验研究

通过水工模型试验,论证方案的可行性,对闸下水流流态、流速分布、坝下消能进行了系统研究。并对枢纽布置及结构尺寸进行优化     

某溢流坝下游泄洪消能防冲布置优化研究

为优化分析某溢流坝泄洪消能防冲布置形式,运用数值模拟的方法,建立溢流坝挑流消能及下游防冲的三维数值模型,根据工程特点,在前期物理模型试验成果的基础上,拟定多种下游消能防冲优化布置方案并进行数值模拟计算。计算结果表明,将原方案水垫塘预挖冲坑的下游斜坡改为垂直挡墙结构形式,能有效改善下游水流流态,降低预挖坑后的流速大小、均化流速分布,降低护坦处的压强,提高消力塘的消能效果,可减小对护坦及下游河床、岸坡的冲刷影响,可为类似工程设计提供参考。     

麦日水电站引水枢纽下游防冲试验研究

麦日水电站引水枢纽泄流时下游海漫的水流流速较高,下游河道冲刷较为严重,需要采取有效的防护措施。通过水工模型试验,对枢纽工程的泄流能力、护坦末端及下游海漫的流速以及下游河道的冲刷进行了研究。研究表明,枢纽泄流能力满足设计要求,在下游河道铺设四面体防冲区,可以有效地减小下游河道的冲刷,为了节省工程造价,建议防冲区的长度为50m,宽度从15m逐渐减小为10m。     

高落差水闸消能工优化设计

以辽宁省高落差水闸——清河闸为例,水闸消能防冲设计应根据闸基地质、水力条件、闸门控制 运用方式和工程投资等因素进行综合分析确定,比较了单级消力池、多级消力池、单级跌水不同方案消 能工的设计、工程投资和消能效率等,讨论并推导了二级消力池消能计算的理论和方法。结果表明,优 选单级跌水方案较经济合理。     

宝鸡峡魏家堡枢纽滚水坝下游消能优化设计

主要论证了魏家堡渠首枢纽除险加固工程滚水坝下游消能采用底流消能的合理性,并通过试验,证明了此种消能方式消能效果良好,且具有投资省、施工方便等经济效益.     

斜护坦联合裙板消能工设计与试验验证

以多沙河流上某泄洪闸工程为例,基于斜护坦+裙板冲坑深度计算公式设计该泄洪闸下游消能工。试验验证表明,斜护坦和裙板设计基本合理,消除了水流顶冲和集中水流跌落现象,改善了河道冲淤形态,保证建筑物基础安全。分析河道冲淤形态及形成过程,发现拦河闸下游护坡需尽量与拦河闸同宽且顺应原河道走势,不宜束窄河床也不能过多扩散;限冲隔墙对保护河道长距离冲刷作用显著,但在水流集中的河段可能会引起水流跌落,淘刷隔墙基础;冲坑深度随来流量的增大逐渐加深,随下游水深的增加逐渐减小,两者相互制约,影响下游河道冲淤形态,可为类似工程设计提供参考。     

虎家崖水电站泄洪消能布置优化研究

甘肃舟曲县白龙江虎家崖水电站枢纽采用闸坝联合泄洪、底流消能的布置方案。通过水工模型试验,论证方案的可行性并针对上游导墙造成的流态问题及下游消能冲刷所存在的问题进行了优化。     

斜槛法在山区弯道河流消能设计中的应用

山区弯道水流多为急流,不仅在弯道内形成横向环流,而且在水面上形成菱形交叉的冲击波,断面水深和动量分布极不均匀,流态趋于恶化,给下游的消能防冲工作带来很大困难。根据斜槛法原理推算出斜槛高度的计算公式,并以某核电站厂区山洪消能工程为例,探讨了斜槛的间距、角度等影响斜槛设计的因素,提出了合理的斜槛设计方法。结果表明,在弯道中合理地设置斜槛,可达到改变水流结构、消散下泄水流能量的目的,可为消能设施的初步设计提供参考。     

桐子林水电站导流明渠消能抗冲试验及明渠方案优化

针对桐子林水电站明渠功能及特点,明确了明渠消能防冲的原则,通过模型试验给出了宽、窄明渠方案有无消能设施情况下的18种子方案,下游处的消能防冲水力学指标及有关参数,对比分析了各子方案明渠出口、下游河道及下游围堰堰面的冲刷情况,指出窄明渠方案中15种子方案消能防冲效果均较差,宽明渠方案中3种子方案消能防冲效果均较好,且以明渠出口处设置反坡并在出口末端设置柔性混凝土板、在其后设置长度20 m左右的相互串联的钢筋石笼（子方案18）效果最好,为优化后的最佳推荐方案。     

某工程引水系统引水防沙设计与试验验证

针对原引水系统引水保证率低、防沙能力弱的问题,在已建成的无坝引水系统位于凸岸下端增设拦河闸,设计独特的拦、排沙设施(S型导墙、阶梯式拦沙坎、下宽上窄的弧形冲沙槽)。试验验证表明,拦河闸位置选择合理,泄流和排沙能力强;S型导墙能缩短冲沙前缘长度,束窄河床,抬高水位,提高有压引水口的引水能力;阶梯式拦沙坎满足冲沙比降的要求,提高了进水闸的防沙能力;冲沙槽按"下宽上窄"布置,束窄了冲沙槽上游端水流,从而提高了冲沙槽的流速,其在平面上呈弧形,加强了底流的横向环流作用;冲沙槽中螺旋流的存在,提高了冲沙槽的冲沙能力。     

新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞衬砌结构设计与优化

依照现行规范,隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩段根据实际情况可采用锚喷支护作为永久支护型式。通过对新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞不同围岩段地质条件进行具体分析,提出隧洞衬砌型式的优化方案。该方案现在已经实施。降低了投资,缩短了工期,为业主赢得了经济效益和时间效益。     

小挑坎在导流隧洞出口消能中的应用

针对山区河道导流隧洞出口布置消能措施空间有限的问题,采用物理模型试验,对比研究了预留岩埂、消力墩、连续坎与差动坎四种不同布置方案的消能效果,通过对比不同方案下导流隧洞出口水流流态、流速、冲刷等水力学指标,最终确定连续坎方案为最优方案。水面线和水流流态对比结果表明,该方案增大了水流的横向扩散,优化了水流衔接流态,大幅减小了水流衔接段单宽流量,进而降低了下游岸边流速,减小了下游河床冲刷。     

达拉河口水电站工程侧槽溢洪道及台阶消能设计

台阶式溢洪道是近几年发展起来的新型消能形式。达拉河口水电站工程溢洪道经过水力计算与水工模型试验,设计中选择侧槽溢洪道及台阶消能．减少了边坡开挖量与高边坡的支护处理措施,简化了消能工程,节约工程投资费用。水库建成蓄水后,运行情况良好。     

黑河金盆水利枢纽引水系统水力设计

黑河水库为西安市城市供水的水源地,在满足城市供水为主的任务要求外,兼顾灌溉、发电等任务。同时又与石头河供水渠道汇流,满足西安市的用水需求,因此引水系统较为繁杂。通过对引水系统水工模型试验时存在的问题的妥善解决,并采取一定的工程措施,取得了较好的运用效果。     

台山核电厂淡水水源工程水库溢流坝消能试验研究

以台山核电厂淡水水源工程为例,通过水力模型试验研究,推荐溢流坝采用宽尾墩+坝面削角阶梯+底流消力池的联合消能方案.试验结果表明,该方案消能效果较显著、工程量小,优化了溢流坝工程布置和体型.     

曲线型束水分沙导流墙在无坝引水工程中的应用

针对工业取水对取水流量和取水保证率的特殊要求,结合兰州铝业有限公司自备电厂湟水河无坝取水工程,提出了一种新的适用于无坝岸边引水工程的河道整治措施——曲线型束水分沙导流墙,该导流墙基于弯道环流原理和汊道水流的相关理论,采用最小能耗率理论并结合具体河道的边界条件及水流泥沙特性而设计,有效地解决了由于天然河流年内洪枯变化较大及主流线位置变化所导致的取水保证率难以满足及推移质泥沙淤堵取水口等引水安全问题。     

河北省南水北调受水区水资源优化配置研究

为了使南水北调工程能最大限度地缓解河北省严重缺水状况及在工程建成后更好地发挥工程效益,根据南水北调海河流域平原区受水情况,将其划分为18个子区、6个用水部门,以供水系统缺水率最小、经济效益最大化为目标,以水源可供水量、用户需水量、水源至用户的供水能力等为约束条件,建立了水资源优化配置模型。并采用多目标粒子群算法对模型进行求解,获得了以2030年为水平年的水资源配置结果。通过分析发现,南水北调工程实施后能有效缓解海河平原区严重缺水的状况,大幅提高了河北省水资源和水环境的承载能力,但仍有不同程度的缺水。