船闸末级闸首超长输水廊道泄水水力特性数值模拟

拟建的三峡枢纽水运新通道船闸末级闸室超长输水廊道运行水头高、输水量大、输水时间短、输水距离长,水流具有强非恒定性,保障其安全运行非常重要,故对高水头船闸末级闸首超长输水廊道的阀门开启过程的非恒定水动力特性进行数值模拟,研究不同输水廊道长度、不同阀门开启时间下,闸室流量过程、闸室水位过程、阀门井水位过程等水力要素的变化规律和影响因素。研究表明:船闸末级闸首输水廊道长度加长会增加惯性超降值、增长惯性超降波动周期、延长泄水时长、降低闸室水位升降速度,同时减少阀门开启过程中阀门井水位降落值;加快阀门开启速率会减少泄水时长、增加闸室水位升降速度、减少阀门开启过程中阀门井水位降落值。研究结果可供三峡枢纽水运新通道末级闸首超长泄水廊道设计参考。     

"倒口出流"消能工在洪江船闸输水系统中的应用

洪江二级船闸水头较大,输水消能问题较突出。通过模型试验对传统的长廊道多支孔的分散式输水系统与在中小水头集中式输水系统中成功运用的“倒口出流”消能工进行了方案比较,最终采用了“倒口出流”消能布置方案,这也是“倒口出流”消能工首次应用于分散输水系统。详细介绍了对模型试验的比选和洪江船闸的输水系统布置。     

长洲水利枢纽工程1#船闸输水系统设计

简介长洲1#船闸输水系统的布置和特点,通过水力计算分析及水工模型试验成果,指出了船闸闸室的水力特性与停泊条件,为今后该船闸输水系统的施工设计提供依据.     

船闸输水廊道复合管单支孔阻力系数试验

通过系列模型试验，对灌水状态和泄水状态复合管单支孔阻力系烤进行了系统的研究，得到了单支孔阻力系数与支孔几何形状参数，流速比和廊道雷诺数之间的变化规律，建立了单支孔阻力系数的一般计算公式。     

超高水头大型船闸闸室明沟消能特性研究

为研究超高水头、大尺度船闸闸底廊道侧支孔输水系统闸室明沟消能特性,以单级水头60 m、有效尺度为280 m×40 m（长×宽）的闸室为研究对象,采用三维紊流数值模拟方法,针对流速、紊动能、剩余比能及流速分布均匀度等参数进行分析,阐明了双层侧支孔单明沟和单层侧支孔双明沟的消能特性,并对比了两种明沟消能工的消能效果。结果表明：对于双层侧支孔单明沟布置型式,垂向间距d与支孔面积平方根D之比由d/D=2.29增加至5.71的过程中,消能效果先变优后变差,当d/D=3.43时可达到较佳的消能效果;双明沟型式考虑合理的宽度（单个明沟宽度b与支孔面积平方根D之比b/D=2.71）后,相比双层侧支孔单明沟型式,消能效果更佳。研究结果可为类似船闸的消能工设计提供技术支撑。     

哈峡加尔水电站泄水陡坡模型试验优化设计

泄水陡坡在压力前池中占据较重要位置,其布置形式应满足地形、地质及排冰泄水等要求。哈峡加尔水电站位于天山西部北坡,冬季寒冷积雪较深,压力前池采用正向排冰侧向分层引水的布置形式,泄水陡坡采用三级消力池消能,并结合悬栅辅助消能工,消能效果显著,满足设计要求。     

三峡船闸末级闸首超长泄水廊道中阀门

利用物理模型试验和数学模型计算，分析了三峡船闸末级闸首泄水廊道中阀门在正常开启过程中，阀门段的水流流态特征，阐述了非恒定流条件下的阀门段廊道水流压力、阀门启门力和阀门段空化特性，确定了反向弧形门各开度下的临界空化数.     

船闸闸墙廊道侧支孔射流研究

建立侧支孔射流水力学物理模型,使用PIV测速仪测量了多组流量条件下侧支孔射流无槛工况和设槛工况孔前垂向中轴面的流速分布,通过划分流场结构和提取流场断面等方法,归纳和总结了侧支孔射流的流速分布规律.根据试验结果得出了无槛工况断面最大流速和断面最大流速点相对高度的沿程变化曲线,绘制了设槛工况槛后射流中心线,拟合得出了沿射流中心线的速度计算公式.     

浮石船闸输水系统的选择与设计

浮石电站船闸采用我国最新研究成果倒口消能厢集中输水系统。倒口消能厢结构简单，受力明确，消能后水流平稳，振动小，缩短了闸首和镇静段的长度，节省了投资。     

银盘船闸输水系统布置型式研究

银盘船闸水头高使得输水阀门及分流口区极易出现水流空化。虽然阀门段和分流口区空化问题在三峡多级船闸中进行过大量的研究,但是因单级船闸泄水时下游水位相对恒定,阀门工作条件极为恶劣;又因银盘船闸下游通航水位变幅大,不能采用阀门浅埋深加自然通气的方法解决空化问题;另受地质等因素限制,阀门埋深又不能太大,使解决阀门段空化问题难度进一步加大。为保证船闸建成后自身及通行船舶的安全,进行了1∶20模型试验,试验发现设计方案阀门段已出现真空负压,分流口压力脉动大。通过对输水阀门运行方式及输水系统布置等进行优化,使阀门段最低时均压力上升至2×9.8 kPa,基本解决了阀门段空化等关键技术问题,为设计提供了科学依据。     

内消能工在船闸输水系统中的应用分析

针对高水头单级船闸,提出船闸输水系统设置内消能工的设想及总体布置原则.在分析各种典型内消能工消能原理和水力特性的基础上,确定了适合船闸输水消能特点的竖井式内消能工,并给出设置竖井式内消能工输水系统的具体布置和主要尺寸的确定方法.依托世界单级水头第三位的乌江银盘船闸工程,对该船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行布置和初步的计算分析.结果表明,竖井式内消能工可消耗大部分水流能量,并改善闸室内的水流条件,同时创造了稳定的通气条件,可大大优化阀门的工作条件,但输水时间稍长.     

船闸防撞装置应用浅析

阐述了船闸防撞的重要意义,介绍了船闸防撞原理及防撞装置的系统组成与结构特点,根据船闸现场情况设计出了一套船闸防撞装置。最后通过船闸防撞的工程实例,阐明了防撞装置的应用效果与重要作用。为船闸防撞装置的设计、应用、检修与推广提供了参考依据。     

桂林市春天湖船闸设计特点

春天湖船闸是我国首座为旅游服务的双线双向省水运行船闸,其船闸的省水效率、水流流态平稳、船舶停泊条件以及运行频繁程度在国内船闸史上是相当高的,其船闸省水形式、输水系统的布置对今后船闸的设计具有很高的借鉴意义。     

船闸复杂分散输水系统输水数学模型研究

在推导船闸复杂分散输水系统非恒定流通用的数学模型基本方程的基础上，给出了其在各种输水系统中的应用形式，提出了基本方程求解的全隐差分格式。验证计算结果令人满意。通过数值计算，对出水支孔流量分配规律系统地研究表明，支孔边缘形状、支孔间距和廊道水流损失对支孔流量分配均有影响。     

低水头船闸输水系统水力参数研究

以实际船闸除险加固工程为试验对象,通过物理模型试验介绍低水头船闸闸室充泄水过程,重点研究输水系统水流流态以及闸室水位变化曲线。试验结果表明:原设计方案3 min均匀开启输水阀门实用可行,闸首水流流态稳定,纵向消力坎消能效果较佳,闸室内水位波动符合要求。     

倒口出流—一种新型船闸集中输水系统

本文通过介绍倒口出流在几个船闸工程中的实践情况，并利用模型试验成果，提出了倒口出流工程应用中的几个很有实用价值的特点。合理布置的倒口出流集中输水型式，对中低水头船闸，不仅能较易达到要求的水流条件，而且能够全部取消闸室的镇静段，从而可以缩短闸室长度，减少工程量，减少工程量，节约投资和耗水量。     

设置消能竖井的船闸输水系统水力计算数学模型

设置竖井式内消能工的船闸输水系统的充水过程由于消能竖井的影响而存在不连续水流,因此其水力计算有别于常规船闸输水系统.本文根据船闸输水系统水力计算的一般原理,建立了该型式输水系统水力计算的数学模型,给出了其相关水力特征值的计算方法.结合乌江银盘船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行了水力计算,通过物理模型试验成果验证了数学模型的合理性,并根据计算结果对该型式输水系统的水力特性进行了初步分析,认为该型式输水系统可有效减小进入闸室的水流能量.     

船闸短廊道输水系统最优kv取值探讨

通过对船闸短廊道输水系统的廊道断面面积、阀门开启时间、输水时间之间关系的分析,以不大幅增加输水廊道断面面积、满足船舶停泊条件的情况下,尽量缩短船闸输水时间为原则,得出了短廊道输水系统设计的最优kv取值.工程实例分析计算表明,《船闸输水系统设计规范》中建议kv取值0.6~0.8并非最优.     

富春江七里泷航道第二通道工程船闸输水系统布置

根据富春江七里泷航道第二通道工程船闸及其上游通航隧道总体布置的特点，按照《船闸输水系统设计规范》的要求，确定了船闸的输水系统型式，并计算了输水阀门处廊道断面的面积；推荐了通航船闸输水系统的布置及关键尺寸．     

三峡船闸末级闸首超长泄水廊道中阀门水力学关键问题研究(2)——事故动水关闭过程的阀门水动力学特性

运用物理模型试验和数学模型计算的结果 ,阐述了三峡船闸末级闸首超长泄水廊道的阀门在事故动水关闭过程中 ,阀门段水流出现的明满流交替流态特征 ,分析了阀门关门速率、起关开度对阀门后廊道冲击特性的影响 ,实测了阀门可能承受的最大作用水头 ,探讨了阀门启闭力、支铰荷载和阀门段的空化特性 .