小浪底工程孔板消能泄洪洞的设计优化

小浪底工程采用了由导流洞改建而成的新型多级孔板消能泄洪洞。新洞型的采用，解决了重复利用导流洞所带来的高水头、高流速的复杂技术问题，在多次水力学模型试验研究的基础上，孔板消能泄洪洞设计逐步优化和完善，主要研究的方案依次为：（1）小圆塔进口，洞内设5级孔板；（2）龙抬头进口，洞内设5级孔板，其中第5级为偏心孔板；（3）龙抬头进口，洞内设5级孔板；出口设溢流挡水堰；（4）龙抬头进口、洞内设4级孔板，孔板后设中闸室；（5）龙抬头进口，洞内设3级孔板，孔板后设中闸室，最终方案满足了消能和防空蚀的要求。     

龙滩水电站右岸导流洞塌方的预防与治理措施

龙滩水电站右岸导流洞最大开挖宽度为24．88m，最大开挖高度为26．16m，洞内岩石破碎，大规模的断层较多．由于该导流洞的跨度大、地质条件差，因此，为了避免洞内塌方和防止塌方进一步扩大，对地质较差的洞段采取了深锚杆支护、钢拱架支撑和混凝土浇筑等强支护手段的施工方法．     

隧洞洞内消能设计与研究

九甸峡水利枢纽为引洮供水工程水源地,总干渠1#隧洞兼作渠首电站引水发电隧洞,输水流量变幅大。库水位变幅大,隧洞洞内将形成无压明流、半有压流、明满流过渡及有压流等不同的复杂变化流态型式,运行工况复杂多变。库水位和总干渠引水流量的较大变幅,以及所引起的复杂多变的运行工况,是研究解决的主要技术问题和技术关键,主要采用工程设计与技术方案确定,以及整体水工模型试验验证等方式进行。研究的重点是高水位下引取小流量,以及低水位下引取大流量工况的运行特性与要求。通过试验验证确定进水口、隧洞洞身及工作闸后消能段建筑物总体布置与体型;各部位不同工况水流形态与压力分布;隧洞洞身水力糙率与输水流量;消能建筑物型式与布置;水面波动消除设施;高流速段防冲减蚀措施等,可为同类工程设计借鉴。     

导流隧洞变为泄洪隧洞的消能方案研究

将导流洞改变成泄洪隧洞的过程中,国内外都积极的应用了消能策略。因为导流洞水头大、流速高、出口低,不但容易导致空蚀破坏,还会导致洞内腐蚀,同时,下游水和出口还很难有效的衔接到一起。对此,国内外相关行业及人事都开始投入更多的精力研究消能方案,在改善传统方案的不足之处时发挥着重要的作用。因此,为了能够更加扎实的掌握该项技术,文章通过下文对相关方面的内容进行了探究,从而为有关研究人员在实际工作中提供一定的帮助作用。     

杨房沟水电站导流隧洞工程施工测量

以杨房沟水电站导流洞工程为实例,对该导流洞施工控制测量、施工放样测量、内业处理及工程量计算等施工测量技术进行了详细介绍、提出利用地面高精度控制点在洞壁上补设低一级的控制点,结合边角后方交会测量方法,应用洞内相对坐标系统开展洞内直线段测量。该测量方式在保证隧洞现场放样和断面验收精度符合要求的同时提高了工作效率,对类似水电站洞室施工测量工作具有一定参考价值。     

水平旋流内消能泄洪洞结构应力分析研究

根据水平旋流内消能泄洪洞水力特性,旋转水流在水平旋流洞内形成的非均匀内水压力沿程变幅大,各部位结构受力差异大,不便于结构设计.该文利用有限元软件对水平旋流洞典型断面进行有限元分析,计算其应力分布,结合加筋和运行期放空的情况进行对比,分析其应力的分布特点和影响因素.结果表明,水平旋流洞末端的阻塞在减缓水平洞流速的同时,会引起局部应力增大,应考虑加环向钢筋等措施;当环向钢筋不能有效降低结构应力值时,可考虑设置钢衬或采用高标号混凝土,既可以提高隧洞的结构抗力,又可以起到防止和减轻空蚀的作用.     

乌东德水电站导流洞极薄～薄层岩体垮塌洞段支护回填方式探讨

乌东德水电站右岸导流洞围岩中极薄～薄层大理岩化白云岩洞段占整个洞长67%以上,在施工过程中洞内出现了大量局部垮塌,给施工人员和设备带来重大威胁。以右岸导流洞一垮塌洞段的典型断面为对象,借助数值分析方法和工程实践经验对上述垮塌洞段的先钢筋拱支撑再回填混凝土方案和先回填混凝土后钢筋拱支撑方案进行对比分析。分析结果表明,前者优于后者,并得到现场实践验证。     

锦屏二级导流洞进入混凝土施工阶段

中国水电六局溪洛渡施工局承建的锦屏二级导流洞洞挖已基本完成．进口岩塞打通，全面进入混凝土浇筑阶段。雅砻江锦屏二级水电站设计一条导流洞过流．布置在右岸，导流洞衬砌后净空断面14m×15m．设计更改后洞身长度调整为595．43m。导流洞洞身全断面开挖已完成设计长度的92％．计划于2008年7月底完成洞身全部开挖支护。全断面边顶拱混凝土衬砌完成14仓,底板混凝土衬砌上下游全面推进．洞内施工重点由开挖转向混凝土衬砌。导流洞计划于2008年11月15日实现过流目标。     

龙滩电站左岸导流洞洞身钢筋混凝土衬砌施工

龙滩水电站导流洞是目前国内最大的导流洞之一.由于施工条件的限制,导流洞的施工组织和施工技术都存在较大的难度.对龙滩电站左岸导流洞洞身混凝土衬砌施工过程作了详细的介绍,在合理分层分块、解决洞内交通、组织流水作业、提高洞室混凝土施工的机械化程度及洞室混凝土缺陷的预防等方面,具有一定的先进性和借鉴意义.     

糯扎渡水电站3号导流洞F3断层施工技术

扎渡水电站3号导流洞F3断层跨度大,地质条件异常复杂,为安全稳定地度过此断层,洞外采取固结灌浆及悬吊锚杆相结合的方法对地基进行处理,洞内严格开挖程序采用喷钢纤维混凝土结合钢支撑及管棚法支护,取得了良好的效果.对糯扎渡水电站3号导流洞F3断层的概况、工程施工方法及措施、施工原则等作了简要介绍.     

利用旁通洞方式解决过机泥沙问题的探索

结合河道流量大时含沙量高的特性和工程特点,依照分流分沙原理,探索利用导流洞在库区设置旁通洞,利用旁通洞进水口与电站进水口之间的水库形成沉沙池,在大流量时分流入库流量和泥沙,降低库内水流流速,加速泥沙沉降,解决过机泥沙问题。通过分析论证,表明设置旁通洞能够有效地解决工程泥沙问题,在技术、经济方面也具有优势。     

官地水电站左岸导流洞进出口洞脸开挖施工

官地水电站左岸导流洞进口洞脸经过之处断层发育,渐变段地质条件较差;出口体型为城门洞型,但洞脸上方有几条发育的断层。为保证进出口段施工期的安全,在进出口洞脸范围的边坡各增加两排深层锚索;洞脸及洞内顶拱范围各布置2排大管棚;边坡设竖直锚筋桩;在边坡上部无法施工的部位设径向锚筋束等。通过采取有效的设计支护措施,并辅以特定的开挖与支护施工程序和施工方法,保证了施工安全。对同类导流洞进出口的安全施工具有指导意义。     

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。     

水平旋流内消能泄洪洞段与尾水洞段流态适用性研究

为了探究水平旋流内消能泄洪洞段与尾水洞段流态适用性条件,建立了一种新型的泄洪内消能工水力模型,即洞内淹没射流与水平旋流梯级内消能工。试验以原型流量1 200 m3/s、最大总作用水头150 m为标准进行了模型试验的体型设计,然后对设计的该消能工进行了1∶60.25几何比尺下的水工模型试验。结果表明:当1.5X/D9.1时,旋流洞内空腔直径沿程先增大后迅速减小最后平稳,当9.1X/D10.3时,空腔直径呈现出逐渐增大并最终稳定至r/D=0.45左右的趋势;上游水位对于下游尾水洞段的流态影响条件不大,当下游水位0.5D﹤h﹤0.85D时,旋流洞与尾水洞内会形成旋流远驱水跃流态,当下游水位0.85D﹤h﹤0.95D时,旋流洞与尾水洞会出现旋流临界水跃流态,当下游水位0.95D﹤h﹤3.2D时旋流洞与尾水洞会出现旋流淹没出流流态。     

孔板式消能工消能研究

多级孔板消能(Multi-Orifices Energy Dissipation)技术在小浪底水利枢纽成功运用,为高水头水利枢纽消能提供供新的思路.国内外学者研究表明,孔板式内消能工对相比传统消能形式,不仅具有消能效率高的优点,还可大幅度降低洞内水流流速.减轻含沙水流在洞内高速流动对壁面衬砌的破坏,降低空蚀的风险.文章...     

坚持科技创新,公伯峡水电站建设取得丰硕成果

公伯峡水电站在施工中坚持科技创新,采用多项新技术、新工艺,并取得成功。公伯峡水电站工程地质条件极端复杂,将导流洞改建为泄水建筑物面临很多困难,在有关方面的大力支持下,经研究采用了竖井式水平旋流消能方案,可以极大地方便泄洪洞进水口的布置,洞身结构安全和施工安全条件得到改善,洞内消能率有较大幅度提高,洞内流速和出口雾化有所改善,工程投资大幅度节约,为我国水利水电工程建设中利用导流洞改建为泄水建筑物提供借鉴。采用混凝土面板防渗方案,简化了施工工序,节约了投资,保证了质量,为今后水利水电工程设计提供了新的思路。混凝土…     

故县水库导流洞磨损的有关启示

导流洞发生磨损是水流条件，磨损介质，边界条件等相互作用的结果，它们之间的关系非常复杂，检查分析故县水库导流洞的运用情况发现，推移质过洞，导流洞流态变化，弯道环流的影响以及导流洞材料的抗磨性能差，是造成其磨损的主要原因，为此，建议多沙河流的导注洞；（１）最好采用直线布置；（２）保持洞内流态稳定；（３）采用相同的设计断面宽度；（４）在布置上进口高程要比河床高些或设拦沙坎；（５）提高材料的抗磨能力并及时     

大坡降复合式水平旋流内消能泄洪洞阻塞扩散段试验研究

以两河口水电站3#导流洞改建为复合式大坡降水平旋流内消能泄洪洞为例,对大坡降水平旋流洞末端和导流洞之间的衔接方式进行了试验研究。提出了阻塞渐扩和阻塞突扩两种不同的衔接方式,并对两种旋流扩散体型局部流态及壁面压强、断面掺气浓度、旋流扩散轨迹等水力特性进行了量测与分析,得到各体型旋流扩散段流态及各项水力特性随上游水位变化的基本规律。     

大坡降复合式水平旋流内消能泄洪洞阻塞扩散段试验研究

以两河口水电站3#导流洞改建为复合式大坡降水平旋流内消能泄洪洞为例,对大坡降水平旋流洞末端和导流洞之间的衔接方式进行了试验研究。提出了阻塞渐扩和阻塞突扩两种不同的衔接方式,并对两种旋流扩散体型局部流态及壁面压强、断面掺气浓度、旋流扩散轨迹等水力特性进行了量测与分析,得到各体型旋流扩散段流态及各项水力特性随上游水位变化的基本规律。     

导流洞复合式出口消能体型的研究与应用

狭窄河谷中高水头、大流量、复杂地质条件的工程前期导流工程面临高速水流泄洪问题,对消能体型要求较高。基于水工物理模型试验对某水利枢纽导流洞出口消能体型进行优化探索,先后提出右岸导向、洞线偏移、左岸分流、强迫消能+左岸分流4种布置方案,通过对水流流态、流速和冲刷特性等水力参数进行测定和比选,最终推荐强迫消能+左岸分流的复合式消能体型,并对推荐体型对大小流量工况的适应性进行导流全过程试验分析。结果表明：复合式消能体型在各工况下消能效率较高,围堰及左岸近岸流速明显降低,分散水流能有效封堵回流,水面波动强度减弱,主流顺利归槽,冲淤情况良好,保护左岸免受冲刷。该复合式消能体型能够满足工程消能及安全稳定要求,可为具有类似特点的导流洞工程的出口设计提供参考。