辅助消能工的水力特性及在闸下低佛氏数水跃消能中的应用

低水头引水枢纽工程的一个普遍水力学问题,是低佛氏数水跃消能与防冲,该问题已成为水利水电工程尤其是中小型工程中亟待解决的重要课题。低佛氏数水跃消能的最大特点是产生弱水跃和颤动水跃,该水跃消能效率低,要求消力池长,工程量大。而采用辅助消能工与传统底流消能工相结合,才是解决低佛氏数水跃消能的最基本、最有效的方法。     

拱网消力池模型试验研究

拱网消力池模型试验表明，其流态良好；相同佛氏数下，消能率比自由水跃提高；与实体墙比较，阻力系数增大；池后呈表流冲刷特性，坑深较浅，坑形平展。因此，拱网消力池是一种适用于低佛氏数水跃消能的新型消能工。     

拴驴泉水电站引水枢纽底流水跃消能设计

低水头、大单宽流量、低佛氏数水跃消能长期以来是难以处理的工程水力学问题之一。本工程引水枢纽溢流坝后采用的低尾坎双斜面“T”形墩消力池,经过水工模型试验和较长期的运行考验,较好地解决了这一问题,可供类似条件工程参考。图1个     

低坎分流墩消能工下游水流波动特性研究

利用水工模型，从波浪的角度对低坎分流墩用于低佛氏数水流消能的效果进行了试验研究，研究分析了水流的平均波高、波动能量、各波动要素随流程和随佛氏数的变化规律，以及波动沿频域的分布情况等等。结果表明，低坎分流墩用于低佛氏数水流消能效果良好，可有效地削减下游波浪，对下游岸坡稳定及通航有利。     

消力戽在低佛氏数水流中的应用

结合左江水利枢纽的兴建时消力戽进行了研究和实践，介绍低佛氏数水流特点和低佛氏数水流消能工的研究现状，左江工程的运行资料证明消力戽应用于低佛氏数水流消能是成功的。     

溢流坝下游平底消力池淹没水跃特性的探讨

本文通过作者自己的试验,并与哥文达和拉贾纳南等人的试验相对照,对采用淹没水跃消能是否会给下游造成更严重的冲刷这一问题进行了探讨。试验证明,设有闸墩的溢流坝下游采用水跃消能,淹没系数S<0.7时,对护坦下游不会由于从自由水跃过渡到淹没水跃而带来不利的后果,相反会对减小水面波动和河床冲刷带来一定的好处,即淹没水跃跃首佛氏数F_1=3.4～7.1、淹没系数S<0.7时,消能效果比自由水跃好。     

低佛氏数底流消能辅助消能工模型试验分析

低佛氏数底流消能的消能效率低,消力池工程量大,往往需要设置辅助消能工.结合某电站消能防冲段模型试验,对3种形式辅助消能工的水流流态、消能率、经济效益进行了分析,结果表明:在消力池末端布置T形消能墩,可发挥其增加小尺度旋涡、增强局部紊动、混掺水流的功能,提高消能率,而且可使消力池尺寸大大缩小,经济效益十分显著,是一种较理想的适用于低佛氏数泄水建筑物的辅助消能工形式.     

低佛氏数水跃消能理论在水闸设计中的应用

在水闸设计中，当闸下产生稳定水跃时确定和池池深的最佳淹没度为常数；而当闸下产生不稳定水跃时，运用低佛氏数不跃消能理论，最佳淹没度是关于佛氏数的函数，即σｏ＝ｆ（Ｆｒ）《     

低佛氏数跃后流速分布特性的探讨

一、前言一般常用古典公式计算水跃的消能率,由于低佛氏数水跃跃后流速分布不均匀,而且紊动剧烈,导致了消能率过高的假象,造成了水跃下游河床的严重冲刷,甚至造成工程失事。如内蒙河套灌区63个闸,除13个是缓流连接外,其余50个闸佛氏数都在1.7—3.5之间,但闸年冲刷却十分严重,有的冲刷深度达4米,两岸掏刷达30米,严重影响了工程的安全。近几下来,人们对低佛氏数水跃特性的研究才重视起来。虽然有人指出在低佛氏数水跃计算中,流速分布的不均匀性及紊动能是不能忽略的重要     

低坎分流墩用于低佛氏水流消能的试验研究

针对低佛氏数水流消能中存在的问题，提出了一种用于低佛氏数水流消能的新型消能工——低坎分流墩，并以左江水利枢纽的泄流条件为依据，进行二元水流试验研究，同时在整体水工模型上进行了典型流量的验证，结果表明：低坎分流墩能有效地将低Fr水流的摆动水跃转变为多轴游滚，能改善下游水流流态，降低水流底流速，抑制水流紊动，削减水面波浪，减轻对河床及岸边的冲刷，消能、防冲效果好。由于其省去了分流墩后的护坦，经济效果明显，适于推广应用。     

挟沙水流综合糙率系数的研究

在现有研究成果的基础上,通过分析大量天然河道实测资料和他人的水槽试验资料,发现在挟沙水流中,综合糙率系数与水深、流量的相关性较差;与含沙量的相关性较好,并且糙率系数随含沙量的增加先减小后增大;在一定佛氏数条件下,糙率系数与佛氏数的相关性最好,且随佛氏数的增加而减小,可以根据佛氏数来计算糙率系数,但在较大佛氏数后,二者关系出现“向上翘”现象。     

低水头消能防冲试验研究

针对一些泄水建筑物低水头、低佛氏数的特点,结合龙口水利枢纽工程实际进行了模型试验,通过对消能工的修改和几种方案的试验比较,研究了低水头出流的消能方式,考虑到主流区流速偏大,对水流可能对下游河床造成的局部冲刷进行动床试验,综合试验成果,提出了可行的消能防冲措施。     

岩滩水电站宽尾墩新型消能工的试验研究

本文介绍岩滩水电站宽尾墩戽式消力池的试验研究成果，原型运行表明，消能效果良好，该消能工型式较好的解决了大单宽流量、低佛氏数的消能问题     

拱网消能工体型优化的试验研究

拱网消力池是一种适用于低佛氏数底消能的新型消能工，特别适用于渠系建筑物涵，闸下游的消能防冲上。模型试验和实际工程应用都表明其具有良好的消能防冲特性。影响拱网消力池水力特性的因素很多，除入池水流的佛氏数，网板的相对位置，网板的相对高度等参数外，网板本身的身型也显著地影响出池不流的水力特性。     

钢筋石笼与混凝土消力池消能率对比试验研究

通过水工模型试验,研究了平原河道低佛氏数下,钢筋石笼与混凝土两种消力池结构的消能效果。试验对比分析了两种结构下的水跃长度及形态、消能率等水力参数。试验结果表明：对于低弗氏数平原河道水流而言,上下游水位差对水跃长度与形态影响显著。上下游水位差较大时,混凝土比钢筋石笼护坦更容易产生远驱水跃,上下游水位差较小时,两种结构均产生明显的波状水跃;钢筋石笼的消能效果优于混凝土。     

左江水利枢纽泄水建筑物体型优化研究

本文介绍左江水利枢纽工程采用戽流消能的优越性及其较好的消能效果；论述了“戽流消能研究”的实用性、先进性及其在潜堰工程中推广应用的价值，及潜堰工程中采用分流墩的可行性及其消能效果，为低佛氏数水流消能研究开辟了新途径     

福生水电站溢流坝模型试验研究

福生水电站溢流坝采用底流消能。其特点是水头低、流量大,属典型的低佛氏数消能,经断面水工模型试验,优化了消能工布置,改善了水流流态,池长缩短11%,消力墩减少1/2,为设计提供了可靠依据。     

扭面式消能墩在低水头泄水建筑物中的应用

我国有大量的低水头水利工程建设需求,这类水利工程具有水流形态复杂、佛氏数低的特点,给消能建筑物设计带来较大的困难.文章以梨树园子水电站为工程依托,利用实验室模型试验的方式,提出了一种扭面式消能墩,试验结果显示,该体型消能墩具有良好的消能效果,可以在低水头水利工程泄水建筑物设计建设中采用.     

多级消力池水力特性的研究及其应用

通过对“东进闸水工模型试验”等3项实际工程的试验研究，对泄水建筑物采用多级消力池的工程进行了分析比较，归纳出一些共同的水力特性，阐明多级消能工是解决低佛氏数消能的一种有效途径．该项试验成果均为工程设计采用，并经数年实际运行，情况良好，即提高了工程的消能效率，降低了下游流速，提高了河床抗冲能力．     

大藤峡水电站枢纽布置与泄洪消能试验与研究

大藤峡水电站为低水头河床式电站，工程特点是低水头，泄流单宽流量大，佛氏数低，消能问题复杂，枢纽布置困难。经过对５种枢纽布置方案的泄洪和消能型式进行大量的试验研究，得出：下坝线８个高孔、６个低孔、甘王闸１孔的布置型式和采用Ｔ形消力墩消能方案为页优方案。