动网格技术数值模拟挑流冲刷过程

实际挑流泄洪消能时冲坑及堆丘的形成是一动态过程，已有对挑流冲刷的数值模拟多考虑平衡冲刷坑情况，本文采用动网格技术模拟挑流冲刷的时因河床边界变化引起的流场变化过程，控制方程组由非正交同位网格有限体积法求解，计算结果表明，本文方法是有效的，正确地反映了挑流冲刷过程中流场结构衣速度，压力等参数的变化。     

石板水电站泄洪消能试验研究

通过石板水电站溢流坝面三种挑流消能形式的试验比较，优选出宽尾墩结合挑流鼻坎的一次成流的消能防冲形式。它具有反弧段内不形成水跃、挑射距离适当，水舌入水面积较大，下游冲坑范围较小、且冲刷坑深较浅的特点。这一消能形式已被工程采用。     

基于FLOW-3D软件的溢洪道三维水流数值模拟

采用FLOW-3D水流计算软件模拟了溢洪道挑流消能的三维水流流场,并通过调整溢洪道平面布置、增设贴角和改变预挖冲坑范围等措施对溢洪道原设计方案进行了优化。结合水工模型试验成果,对原设计方案和优化方案的水流流态、流速分布和水面线等水力特性进行了对比分析。数值模拟计算结果与水工模型试验比较吻合,说明优化方案的有效性,也进一步表明三维数值模拟的可行性。     

饶平县汤溪水库挑流消能设计及其优化

汤溪水库溢洪道采用挑流消能，但常规挑流设计冲坑深度较深，淘刷严重，边坡高度大，支挡费用高。为降低冲坑支挡难度，减少工程投资，结合冲坑段地质条件特殊，抗冲刷能力强的岩土层靠近挑坎的特点，通过物理模型试验从水流形态和抗冲地质条件2个方面优化设计，采用前移挑坎位置、0°平射挑射角等措施可有效前移挑流水舌落点，在保证挑坎安全的前提下溢洪道冲坑冲刷深度大为降低。另外通过模型起挑流量试验，得出小流量下护坦无设置必要，大流量情况下无法保证护坦安全的结论，因此取消了原护坦设计。优化后冲坑两侧采用直径1.2 m的C35连排钢筋混凝土灌注桩+锚索支挡方式，冲坑底部不设置混凝土衬砌护底。方案节省了工程投资，降低了工程施工难度和风险，可以给其他工程带来一定的参考借鉴意义。     

差动式挑坎冲坑影响范围的估算

挑流消能冲坑危害的判别,在现行规范中要求安全挑距和水舌入水宽度的确定应以不影响挑坎基础两岸边坡及相邻建筑物的安全为原则。冲坑上游坡度应根据地质条件进行估算可采用上游坡度等于冲坑净深与挑距的比值小于1/4～1/3时认为不会危及大坝安全,同时还应考虑泄小流量时贴流和跌流的冲刷及保护措施。为了更好的体现各个流量冲坑的影响范围,本文引入了绘制包络图的思想,把冲坑最大影响范围绘制在平面图和剖面图上,能够更加直观的看出冲坑的危害范围及危害情况,以便采取必要的防护措施。     

池式窄缝戽流消能计算方法研究

本文提出一种新型的综合性消能工，为池式掺气窄缝墩戽流消能，与常规的戽式消力池进行了比较。试验表明：池式掺气窄缝墩戽流消能极明显地提高了消能效果，文中给了出了戽内断面水深ｈ１，窄缝墩绕流阻力系数Ｃｄ以及下游界限水深ｈ１的计算公式，同时对下游河床的冲刷进行了分析，给出了冲坑长、冲坑深的经验公式。     

岩基挑流消能防冲

本文论述了造成基岩冲刷的主要因素为基岩非完整性以及冲击水流的脉动作用，枢纽布置，消能工型式岩体特性和水力要素等是冲刷的影响因素，文中对若干冲坑估算公式进行了对比分析，得出了初步结论；并提出了人工防冲的措施。     

石门拱坝消能区三元流与冲刷

通过反演试验和工程实际情况分析，对石门拱坝泄洪中孔对称布置和不对称冲刷问题进行了讨论，认为冲坑地质情况和孔口不对称运用，对过洪时坝下游铁三元流影响很大。     

白石水库的异形宽尾墩挑流消能

介绍了异形宽尾墩挑流消能的设想和方式。结合辽宁省白石水库溢流堰进行了平尾墩、宽尾墩和异形宽尾墩挑流消能模型对比试验。结果表明异形宽尾墩挑流消能的单宽冲坑面积、最大冲坑深度均约为相应平尾墩的一半，异形宽尾墩也明显地优于相应的宽尾墩。根据试验结果给出了一些经验关系式。     

基于蒙特卡罗法的挑流消能风险分析

在现今实际的挑流工程中,既要保证挑流消能的局部冲刷不会影响坝身安全和岸坡稳定,同时又要求更经济的造价。为了在安全与经济之间取得平衡,综合考虑洪峰流量和洪水过程的不确定性,用蒙特卡罗方法对挑流消能进行了风险率计算,并分析了下泄流量、冲坑系数、洪峰消减系数等不确定性因素对风险的影响。结果表明在考虑洪水不确定性时,挑流消能的风险有所减小,下泄流量、冲坑系数和洪水过程不确定性对挑流消能风险的影响比较显著。更多还原     

热膜测速技术在挑射水流运动特性及高坝消能机理研究中的应用

本文为探讨挑射水流在冲坑内的基本特征与消能机理，首次利用热膜测速技术量测定床冲坑中淹没射流的沿程时均流速和脉动流速分布，并同时量测沿坑底的压强场，给出入射区、冲击区和壁射流区三个子区的流速和压强的变化规律；计算坝面摩阻消能、空中扩散消能和冲坑水垫中紊动剪切消能三部分的消能效率。     

挑跌流水垫塘消能形式的消能防护设计准则探讨

从解决消能防护问题的一般途径出发,系统论述了消能防护设计准则的提法,得出了以流态控制标准和防护条件作为制定各种消能形式的设计准则合理可行的结论,并针对高坝下游水垫塘内特殊的流态结构,从流态控制和板块受力条件出发,初步建立了水垫塘消能防护设计准则,提出放弃最大允许冲击压差的可能性。     

热膜测速技术在挑射水流中的应用及高坝消能机理的研究

为探讨挑射水流在冲坑内的基本特征与消能机理，首次利用热膜测速技术量测定床冲坑中淹没射流的沿程时均流速和脉动流速分布，并同时量测沿坑底的压强场，给出入射区、冲击区和壁射流区３个子区的流速和压强的变化规律；计算坝面摩阻消能，空中扩散消能和冲坑水垫中紊动剪切消能３部分的消能效率。     

高拱坝泄洪消能水力设计研究与应用述评

高拱坝泄洪消能的特点是坝高落差大 ,流量大 ,功率大 ,位于河谷狭窄地区 ,泄洪消能与防冲问题突出 .经科学研究 ,采用“分散泄洪 ,削弱水流冲击力 ,加固河床 ,增强河道抗冲能力”的综合治理措施 ,较好地解决泄洪消能布置问题 .提出了表孔大差动坎加分流齿、双层多孔、水流撞击、下设水垫塘联合消能的典型布置方案 ,经实践证明 ,方案可靠 ,消能效果好 .     

阿尔塔什水利枢纽水垫塘消能方式选择

以新疆阿尔塔什水利枢纽泄洪建筑物为研究对象,通过1∶50水工模型试验比选消能方式,对比研究了采用平底板水垫塘方案下的塘内水动力特性和采用护坡不护底方案下的水垫塘冲刷形态。通过脉动压力与上举力的分布,推测了水垫塘的可能破坏范围;通过流态分析和冲刷分析,对挑坎体型进行了优化。不同型式挑坎对水垫塘的冲刷影响的比较分析表明,优化后的挑坎能够起到调整水舌和冲坑形态、减少坡脚冲刷的作用,经优化后该工程水垫塘采用护坡不护底的方案是可行的,并可供类似工程参考。     

高坝挑射水流对岩石河床冲刷的研究综述

高拱坝大流量坝身泄洪几乎全部采用挑流消能方式，为此分析了国内外关于挑射水流对岩石河床冲刷的各种理论，并对高拱坝挑流消能冲坑深度预测、基岩冲刷的模拟方法、岩石冲刷破坏机理研究等问题进行了综述。同时提出岩石河床冲刷研究的关键课题。     

三峡水利枢纽溢流坝挑流基岩冲刷研究

本文介绍了作者采用能量计算法,放大岩块模拟试验法,以及量测冲坑底部脉动压强来估测冲坑稳定等三种方法,通过综合论证,求得了三峡大坝下游岩基冲刷极限深度值。结果表明:前两种方法所得各典型水位下的冲深值能相互验证,第三种方法能佐证第二种方法,因而说明所得的极限冲深值有较高的可信度。此外,本文在岩基冲刷问题研究方法上也具有较高的学术价值。     

下卧式闸门消能防冲水力学问题研究

苏州河河口水闸采用水下卧倒门,运行时门顶溢流。闸门门顶溢流是典型的湍流流动问题,局部流速大,且流态复杂,对河床的冲刷能力大。采用解析计算、数值模拟与物理模型试验相对照的方法。对苏州河河口水闸的消能防冲水动力学问题进行专题研究,揭示不同工况下水闸运行对上下游河床的冲刷及工程区的局部流动规律,研究最大流速及其出现位置,确定消能防冲的保护范围,进而为水闸工程设计及工程方案优化提供科学依据。     

差动式挑流消能冲坑深度初探

从能量损失的途径出发,把挑流能量损失过程分成4个阶段,并引入流速修正系数,修正无能量损失情况下求出的流速,从而得到入水前的水流流速。在得到冲坑内的能量损失后,由单位体积消能率来推算水体体积。再用几何方法求得水体最大冲刷深度,从而得到冲坑深度。     

高坝挑流冲坑流场的数值模拟

本文采用正交变换下的有限体积法，选取标准Ｋ－ε紊流模型，对三峡溢流坝下游冲坑流场进行了二维数值模拟，得到了冲坑内部流速与夺强分布等资料。经与实测资料进行对比分析，结果较为满意。