努尔加水库台阶式溢洪道水力特性的研究

结合努尔加水库台阶式溢洪道的模型试验,对单宽流量在24.17～118 m3/s.m的台阶式溢洪道的台阶坡度、高度和水力特性进行了介绍;试验表明坡度较陡、单宽流量较小的情况下消能效果最好。研究工作对大单宽流量台阶溢洪道的推广应用具有较高的参考价值。     

台阶式溢洪道的水力特性

台阶式溢洪道是水利工程中常见的新型泄洪消能方式之一,相比于其他消能方式有较高的消能率、能很好地降低溢洪道末端流速,工程造价低、不易发生空蚀等诸多优点。文章概述了台阶式消能工机理及其主要研究方法,归纳了学者对台阶式消能已有的研究结果,并从溢洪道表面台阶设置、水力特性参数、台阶自身形态与消能特性关系3个方面总结了消能率的影响因素,进一步讨论了"M"和"V"2种新型的台阶溢洪道消能特性,通过改变台阶形态增强了消能效果,较大程度地缩减了溢洪道的长度,降低了对下游消能设施的要求。     

白杨河水库台阶式溢洪道试验研究及应用

结合实际工程的水工模型试验研究成果,对台阶式溢洪道的消能方式进行分析总结,并对其进行了设计优化,取得不错的效果。     

台阶式溢洪道的水力特性研究

对台阶式溢洪道水力特性研究兴趣的增加，主要是因为目前碾压混凝土筑坝技术已经有了很大的进步，以及这种溢洪道具有使水流可以沿溢流坝面消能的优点。本文介绍民西班牙有关这种溢洪道的掺气，增加坝面水深以及消能情况所进行试验的结果。     

台阶式斜槽溢洪道的水力特性

各国研究人员对台阶式斜槽溢洪道水力特性的研究越来越感兴趣。这一方面是由于ＲＣＣ筑坝技术取得很大的进步，另一方面是因为沿斜槽的消能量大，从而可以减小下游消力池的长度，已通过缩尺模型对各类台阶式斜槽溢洪道的水力特性进行了研究；但仍有好几个方面的问题需要进一步试验研究。     

台阶式溢洪道滑行水流消能特性研究

台阶式溢洪道消能率无法详细反映其消能特性,为了突出反映台阶消能作用,从总消能水头中扣除光滑溢洪道原有消能水头得到纯台阶消能部分,计算了单位高度纯台阶消能率,以及台阶消能所占总消能的比重。结果表明:滑行水流的单位高度纯台阶消能率约为0.80%/m~0.83%/m,与单宽流量和台阶数目均无关,随台阶高度增大增幅为4.5%;纯台阶消能所占总消能比重随单宽流量增大而增加,随台阶数目增多而减小;此外,还对单宽流量增加时消能率下降的原因进行了探讨。结果分析表明:大单宽流量消能率下降是由于光滑溢洪道能作用降低而纯台阶消能不变导致的。     

重力坝台阶式溢洪道的设计

重力坝台阶式溢洪道的设计李国润，华国祥编译（四川联合大学，成都，６１００６５）１前言１９８２年美国建成第一座全碾压混凝土重力坝—柳溪坝。该坝溢流面采用了台阶型式。实践表明，采用台阶式溢洪道可以在溢流面上消耗水流能量，减少下游消力池工程量。并且，当大坝...     

台阶式溢洪道滑行流相对水力特性规律研究

台阶式溢洪道消能效果显著、能大大减小下游消力池的尺寸、节省工程量和投资,但其水流规律复杂。本文对比研究了台阶式溢洪道和同体型的光滑溢洪道,并引入台阶式溢洪道相对流速、相对弗劳德数、相对消能率等3个相对水力参数。通过模型试验,分析了台阶式溢洪道流速、弗劳德数、消能率等常规水力参数及3个相对水力参数沿程变化规律、相对临界水深及溢洪道坡度对常规及相对水力参数的影响。分析结果表明:台阶式溢洪道常规水力参数沿程呈复杂的曲线变化规律,相对临界水深及坡度对常规水力参数的影响亦较为复杂,不便应用;台阶式溢洪道相对水力参数沿程表现出良好的线性相关关系,相关系数平均值为0.9887～0.9944;相对水力参数均随相对临界水深的增大而减小,随溢洪道坡度的增大而增大。通过对台阶式溢洪道相对水力参数沿程线性规律的定量分析,并结合光滑溢洪道成熟的水力计算理论,可为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供新方法。     

梯形凹角台阶式溢洪道水力特性

台阶式溢洪道中凹角水流的循环及能量交换是泄洪消能的关键因素之一,目前台阶式溢洪道的研究多集中在台阶的坡度、尺寸以及与宽尾墩等联合运用方面,鲜有对台阶凹角几何形状进行研究。通过水工模型试验和数值模拟计算,对传统三角形凹角台阶和新型梯形凹角台阶的流态、掺气浓度、压强、流速等水力特性进行研究,结果表明:梯形凹角台阶与三角形凹角台阶水流水力特性分布规律相同,但由于梯形凹角台阶改变了旋涡脱落的形状,漩涡脱落进入主流中,促进水流湍动,使得初始掺气点位置略微前移,增加主流区断面平均掺气浓度,提高虚拟底板处总压强波动强度,降低台阶沿程流速,有利于提高台阶抗空化空蚀能力和促进台阶消能。     

台阶式溢洪道消能特性的研究

结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道水力学模型试验结果,引入了相对消能率和单宽消能功率,总结了台阶高度、单宽流量与消能率、相对消能率和单宽消能功率的变化规律,重点研究相对消能率的变化规律。研究表明,流量增加时台阶溢洪道的相对消能率和单宽消能功率逐渐增大,表明台阶所起到的消能功效增强了。     

台阶式溢流坝的消能设计与试验

由于台阶式溢流坝坝面台阶的存在,使下泄水流在台阶之间形成横轴旋滚,并与坝面主流发生强烈掺气作用,使水流紊动加剧、掺气增强,大大减少了下泄水流的能量,改善了坝址处的水利条件,使坝下游的消能设施得已简化.结合光明水电站水工模型试验,对消能率进行了研究,结果表明:影响台阶坝面消能率的主要因素为台阶坝高、台阶的突出高度、台阶坝的坡度和单宽流量.同时推导出消能率的计算公式.该公式可为相关设计提供参考.     

堰式进口溢洪洞设计与水力特性分析

云南晓街河水库工程泄水建筑物采用堰式进口溢洪洞,进口布置开敞式溢流堰,泄槽段采用隧洞型式。由于泄水建筑物结构较为特殊,且上、下游水头差高达79 m,水力特性较为复杂。通过泄流能力、流态、沿程水面线等水力计算分析,并结合模型试验,分析了堰式进口溢洪洞的布置、结构、尺寸等设计要求及水力特性。验证结果表明,设计方案中的溢洪洞泄流能力满足工程要求且流态较好。可为类似工程设计提供一定参考。     

张峰水库溢洪道体型优化设计

本文对已设计的张峰水库溢洪道进行了模型试验,根据对试验结果分析,认为原方案设计存在一些问题,并针对问题进行了优化设计。通过对修改方案模型试验结果分析,得出修改方案改进了原方案中存在的不足,优化合理,是可以采用的。     

阶梯溢洪道水力特性试验及数值模拟

通过对阶梯溢洪道进行模型试验研究,验证了侧堰的过流能力,研究了典型断面流速、压力及水深在不同工况下的变化规律。试验结果表明:侧堰的过流能力满足设计要求,在各工况下,水深小于边墙设计高度,阶梯段各点空化数小于初生空化数,不会引起空蚀破化。根据原设计方案使用FLUENT对阶梯溢洪道进行数值模拟实验,并将数值模拟计算结果与模型试验结果进行对比分析,发现数值模拟计算结果与物理模型试验结果吻合良好,为深入分析阶梯溢洪道陡坡流场提供可能,同时,为体型结构优化提供技术保障。     

平甸河水库溢洪道高速水流流态试验研究

高速水流对边界条件十分敏感，由此所产生的冲击波、水流掺气以及空蚀等，对水工建筑物的正好运行非常不利。通过水工模型试验，解决了平甸河水库道洪道泄水陡糟高速水流流态问题。     

安康水库洪水传播特性水槽试验研究

本文采用大型水槽高变率变态模型非恒定试验与理论分析相结合的方法，对汉江安康水库洪水传播的若干特性进行了研究，就洪水波在水库中的传播时间、入库洪水过程的推算方法、坝址入库洪水与入库洪水和关系、各频率设计洪水的最高库水位、下泄洪水过程、调蓄滞洪历时、洪型对水库防洪的影响及水库平水区水位变化规律等问题得出相应的结果或结论，与可对比资料及安康水库蓄水运用资料吻合良好，其成果对安康水库防洪具有实用价值，对类     

铁甲水库溢洪道无线测流模拟试验

水库溢洪道泄流量的施测既要求有抢峰时间,又需要一定的精度做保证,否则施测不准会对下游河道以及周边的农田造成了很大的危害。本文针对铁甲水库对溢洪道泄流量进行无线测流选择可靠的测流设备、选择合适的测流方法和相应水位的计算方法做较为详细的阐述。     

礼亨水库溢洪道整体水工模型试验研究

通过整体水工模型试验研究,为设计部门在定南县礼亨水库溢洪道进行加固改造设计提供较为合理的溢洪道布置型式,并使下游消能防冲效果较为理想．从而使溢洪道在除险加固后达到真正意义上的安全运行．     

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。     

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。