溪洛渡水电站泄洪洞水工模型试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞采用龙落尾式布置,由于水头高,水流在龙落尾后,流速可达到40～50 m/s,属于水利工程的超高速水流问题,体型稍有不慎,容易造成极大的破坏。通过1〖DK1〗∶45的水工模型试验,分析出溪洛渡水电站泄洪洞原设计体型存在的主要问题为反弧末端附近掺气浓度低和出口挑流水舌冲击河道对岸。通过增设掺气坎,修改挑坎体型和洞身曲线,对泄洪洞体型进行了优化。并通过模型试验对优化体型进行了检验.     

轿顶子水电站挑流鼻坎段体型优化模型试验研究

下游冲刷是溢洪道设计中经常面对和必须要解决的问题.文章以辽宁省轿顶子水电站为例,利用模型试验的方法针对溢洪道挑流鼻坎原设计方案存在的问题进行优化设计,并提出了具体的优化设计方案,试验结果验证了优化方案的可行性和合理性,可在类似工程设计中采用.     

温泉水电站深孔泄洪洞水工模型试验研究

通过对温泉水电站深孔泄洪洞的水工模型试验研究,完善优化了深孔泄洪洞的挑流消能段的设计方案,使洞内水流流态及出口挑射水流对下游河床的冲刷状态均有所改善,试验成果对工程设计和其他模型试验均具有一定的借鉴意义。     

梁河水库泄洪洞模型试验及设计优化

对梁河水库泄洪洞泄流流量及消力池进行理论计算设计,泄洪洞采用城门洞型无压隧洞,出口消力池采用底流消能外加辅助消能工的消能型式,后采用水工模型试验对理论计算进行验证,通过试验表明设计的泄洪洞满足校核洪水工况下的泄洪;对理论计算的泄洪洞出口消力池断面进行调整,优化后设计方案可有效改善泄洪洞的水流条件,提高消力池的消能效率.     

某水电站泄水陡坡体型优化模型试验研究

根据工程建设的需要对某泄水陡坡进行水工模型试验,验证其总体布置和建筑物结构布置的合理性,分析原设计体型存在的主要问题,对泄水陡坡体型进行优化,且在消力池内设置了消能悬栅,并进行体型优化试验。试验表明,优化后的泄水陡坡过流能力满足要求,消力池内悬栅的设置,改善了消力池内的水流流态,工程总体布置和建筑物结构布置合理。     

两河口水电站深孔泄洪洞出口挑坎体型优选研究

两河口水电站泄水建筑物均布置于河道左岸,下游河道狭窄,出流归槽条件较差.深孔泄洪洞运行的库水位及泄量变幅均较大,使各工况下出流水舌落点差距较远.为保证各工况下出流水舌尽可能均匀拉伸且落点合适,需对出口挑坎体型开展大量的研究比选工作.根据地形地质条件及布置条件,通过单体及整体水力学模型试验,对深孔泄洪洞出口挑坎体型进行了...     

某水电站泄洪洞挑流试验研究

针对某水电站泄洪洞出口原设计方案中存在明显的淘刷及较高的堆积体的情况,笔者采用水工模型动床试验,对比分析两种不同修改方案下的水舌入水流态及下游河道冲淤情况,对出口挑坎体形及布置方案进行调整优化。试验结果表明,采用斜切扩散坎,左侧挑坎底长10.1 m、出口挑角为15°,右侧挑坎底长12.0 m、出口挑角为17°,出口两侧扩散角为19.1°的布置方案有利于分散水流冲击力,河道沿程冲刷明显减轻,水舌横向扩散良好,仅有部分表面余能波及对岸山体。因此,推荐采用此方案进行泄洪洞出口挑坎体形设计和布置。     

高水头泄水建筑物掺气坎体型研究

对具有高水头、大单宽流量的泄洪建筑物,工程中通常采用强迫掺气减蚀措施防止壁面发生空蚀破坏。本文主要通过物理模型试验研究方法,对高水头龙抬头明流泄洪洞反弧段下游底板和侧墙掺气减蚀进行了研究,提出了一种底部突跌凸型坎和侧墙加贴角联合掺气的新型掺气坎,解决了洞顶余幅、底空腔内回水和突缩引起掺气坎后形成水翅之间的问题。采用这种新型的掺气坎体型后,底空腔内没有回水,同时消除了反弧段后侧墙出现的清水区;侧空腔畅通并直接和底空腔相连,对侧墙和底板都起到了很好的保护。该体型对类似工程的设计及修复具有一定参考价值。     

正交法在滩坑水电站泄洪洞模型试验中的应用

对滩坑水电站泄洪洞进行了模型试验,观测了流态、水面线、压力分布、掺气浓度等水流特性。重点对反弧段进行了优化。由于对反弧段影响水流特性的因素较多,采用正交优化法对优化试验进行了设计,使原本需要81组试验才能完成的优化,减少为只要9组试验就能全面、真实地反映所有可能的组合,取得了良好的经济效益。     

FLUENT软件在泄洪洞体型优化中的应用

结合某水力发电工程泄洪洞,利用FLUENT软件对其内流场按4种网格间距进行了网格划分、流场数值模拟,通过数值模拟的流量成果分析确定了网格无关解的最优网格间距,指出网格无关解是计算成果可用的前提;另外,数值计算的压力值与试验值符合较好,证明了如果网格划分合理,则FLUENT软件在计算流场压力方面具有很高的精度,基本可以满足工程需要;特别在多方案的修改优化中,FLUENT计算较试验具有省时、省力且成果规律性强等优点,可作为水工模型试验的辅助手段。     

三道湾水电站泄洪洞水工模型试验研究

通过模型试验对三道湾水电站泄洪洞的相关物理量进行了计算,从设计和校核两种工况分析得出：该泄洪洞设计方案的泄流能力能够满足要求;泄洪洞底板七各测点的空化数都大于0．3,且各测点均无负压,故无空蚀危害。下游冲涮试验得出,冲坑对左岸坡脚有一定的冲刷淘空作用,建议对左岸山坡采取防冲措施。     

溢洪道掺气设施和挑坎体型模型试验

对拟建的LZP水库溢洪道进行水工模型试验研究,结果表明:原方案中掺气槽的设计位置不佳,致使水流无法进行充分调整、掺气保护长度不能被充分利用;原设计挑坎体型欠妥,由于溢洪道出口位置河道狭窄且溢洪道轴线与河道夹角过大,出射水舌对河道右岸有严重冲刷现象。针对以上工程问题,提出上移掺气槽与底板镂空异形挑坎两个方案,并分别进行优化试验,研究结果证明:底板镂空异形挑坎方案对出射水舌的纵向拉伸效果较好,避开了右岸边坡且水流流态也更趋稳定;调整后的掺气槽布置位置合适,空腔形成良好,能够充分发挥功效。     

河口村水库泄洪洞水工模型试验研究

为验证河口村水库泄洪洞布置方案的合理性和优化的可能性,根据重力相似准则,采用1∶40的单体正态模型系统研究了泄洪洞泄流能力、水流流态、压力分布、空化空蚀、进出口体形等。尝试采用不同挑流鼻坎形式来消除2#洞内起挑前跃后水流局部封顶现象,并提出有利于消能防冲的鼻坎形式。根据试验结果,1#泄洪洞采用中墩修改体形能有效规避宽墩后水冠冲击洞顶的不利流态,同时2#泄洪洞挑流鼻坎采用修改体形可有效解决起挑前跃后水流局部封顶现象。     

猴子岩水电站导流洞改建非常泄洪洞体型研究

猴子岩电站非常泄洪洞由导流洞改建而成,非常泄洪洞体型的合理性及抗空化性能的好坏直接关系到该工程能否成功运行。本文通过研究,在常压模型试验的基础上,确定采用有压洞塞式泄洪洞改建方案：并通过减压模型试验,提出了“垂直射流＋直弯洞塞＋水平洞塞组”的消能模式,确定非常泄洪洞的最终体型。减压模型试验表明,该体型的抗空化性能满足工程要求。这一成果,为导流洞改建泄洪洞的推广应用开辟了新的途径。     

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。     

溢洪道出口挑流鼻坎体型优化设计研究

KLBL水电站溢洪道出口挑流鼻坎,原设计方案采用单曲挑坎形式,经试验验证下泄流量不满足设计过流能力,严重影响了溢洪道的安全运行。笔者在理论计算的基础上,结合水工模型试验,对溢洪道挑坎体型进行了改进优化,提出采用双曲扩散挑流鼻坎体型,通过模型试验分析,说明设计合理。     

水电站排沙廊道体型的优化

以大朝山水电站排沙廊道的１：５０物理模型为依托，通过对正向廊道、反向廊道和双向廊道的体型优化试验，从廊道的排沙效果、水力特性和磨损强度等，论述了廊道的平面布置以及孔口高程、尺寸和导流角的确定。提出了可供设计部门采用的双向排沙廊道的优化体型。     

双沟水电站溢洪道水工模型试验研究

主要论述连续式和差动式鼻坎的消能型式及其消能效果。通过研究比较 ,提出的差动式挑流鼻坎的消能型式 ,较好地解决了下游冲刷问题     

窄河道大交角泄洪洞出口体型优化试验研究

某电站深孔泄洪洞下泄流量大,水头高,出口位置处河道狭窄,泄洪洞轴线与河道交角大,且离电站尾水出口近。针对以上特点,本文对深孔泄洪洞出口体型提出斜切扭曲挑坎和窄缝挑坎两个方案,并分别进行了优化试验研究,结果表明:斜切扭曲挑坎方案和窄缝挑坎方案的归槽情况都较好,涌浪最大的地方及冲坑最深点均在山嘴处;斜切扭曲挑坎方案的冲坑较浅,但涌浪高且电站尾水处可能有泥沙进入;窄缝挑坎方案对电站尾水影响小,但冲坑深度较斜切扭曲挑坎方案大。     

龙抬头式泄洪洞体型设计与泄洪消能问题研究

结合某枢纽工程龙抬头式泄洪洞(由导流洞改建)渥奇曲线段体型设计与出口泄洪消能问题,以及对收集到的国内已建龙抬头式泄洪洞工程实例进行综合分析,认为该工程龙抬头渥奇曲线段体型设计合理,满足防蚀要求。同时通过试验研究提出了一种结构简单、施工方便的综合式消能工,从而较圆满的解决了该工程导泄"二合一"隧洞出口消能工体型选择及泄洪消能问题。更多还原