贮灰场排洪竖井排洪能力及流态 数值模拟计算

本文采用VOF方法来跟踪自由水面对大型贮灰场排洪竖井进行了数值模拟计算,利用物理模型试验数据验证了计算成果。计算研究了排洪竖井的排洪能力及主要工况流态。研究成果表明排洪能力数值模拟值和试验实测值十分吻合,数值模拟流态逼真。由此证明：数值模拟计算可以取代物理模型试验。     

竖井式溢洪道流态与泄流能力的探讨

坚井式溢洪道是高水头水利枢纽河岸式泄水建筑物的型式之一,在尾矿坝中尤为常用。通过系统地试验研究后,本文提出:(1)随着泄流量的逐渐加大,竖井式溢(?)道环形堰的流态按自由堰流、受阻堰流、挟气管流和不挟气管流的序列发展;(2)当相对水头H/R<0.25时,属自由堰流,自由埋流的流量系数m与直线堰相似;(3)当H/R≥0,25时,属受阻堰流,受阻堰流的流量系数m随水头H的加大而略微减小;(4)当H/R更大时,发展成管流,若仍沿用堰流流量系数m,其值急剧减小;(5)环形堰堰流曲线Q_1～H与管流曲线Q_2～H的交点,为堰、管流过渡的临界点,即为泄洪洞明、满流过渡的临界点;(6)对于实际运行的溢水塔流量Q,在临界点左下方取Q=Q_1,在临界点右上方取Q=Q_2,在临界点处Q_1=Q_2=Q。     

泄槽体型对溢洪道泄流能力的影响

以密云水库第一溢洪道为例,利用经验公式、数值模型、物理模型试验模拟三种方法研究了收腰与等宽两种泄槽体型溢洪道的典型库水水位对应的最大泄量,讨论了下游泄槽体型对泄流能力的影响,对比了三种方法计算结果的准确性。定量分析结果表明:溢洪道泄流能力受泄槽体型的影响,等宽泄槽比收腰泄槽泄流能力强,推荐采用等宽泄槽方案;经验公式计算的泄流能力偏差较大,数值模型模拟结果偏差较小且偏于保守,建议大型水利工程前期论证均采用数值模拟的方法,从而保证水库防洪安全。     

尾矿库排洪系统型式与方式选择

尾矿库排洪系统通常由进水构筑物和排水构筑物组成。文章介绍尾矿库排洪系统类型、工作方式及其特点与适用条件。尾矿库的排洪系统具有进水口多,水流流态复杂等特点,其水流形态与常见的水利工程泄水建筑物过流有较大的差别,如何选择尾矿库排洪系统,涉及尾矿库的安全及经济性。     

高含沙量对泄流能力影响的分析

高含沙量水流的输沙特性,在工矿等部门原料和尾矿的水力输送,在引洪淤灌和水库高浓度排沙等方面都充分地得到利用。但液体浓度的变化也带来一些问题,高含沙量对泄流能力的影响就是一个方面。例如三门峡水库1977年8月7日含沙量为559公斤/立米,坝前水位为308.4米时,其泄量为5260立米/秒,同水位下按设计泄流能力应泄6320立米/秒,这样造成同流量下设汁水位提高1.6米。而在设计水库时,其泄流能力是按模     

高含沙水流对泄流能力影响的研究概况

本文综述了高含沙水流对泄流能力影响的试验研究成果。通过初步分析认为,以有效粘度定义的雷诺数是反映这一影响的重要参数。雷诺数高到一定程度后,水流中的强烈紊动,将足以破坏絮凝结构,使高含沙水流失去非牛顿体特性,此时,高含沙水流与清水的流量系数差别不大。     

高含沙水流泄流能力影响试验研究

我国河流泥沙含量较高,特别是西北、华北地区,泥沙淤积问题是工程规划时需要考虑的重要问题。西北地区高含沙水流多数都可以看成是宾汉体,其具有不同于一般水流的独特现象。本文简要介绍了高含沙水流流变特性研究成果,以亭口水库为例,对其入库高含沙水流流变特性进行研究,并通过模型试验,对比相同流量下不同含沙量时的库水位壅高程度,进而对紊流情况下含沙量与泄流能力间关系进行初步探讨。     

琴键堰增设护墙对泄流能力影响的模型试验研究

为探究在堰顶增设护墙以及护墙高度对琴键堰泄流能力的影响,通过模型试验对比分析了8种不同高度护墙琴键堰的泄流能力,并通过数值模拟对5种不同高度护墙琴键堰各溢流前缘的泄流量、水面形态以及流速分布等特征进行了分析。结果表明:相较于基础体型,增设护墙提高了进口和出口宫室的泄流效率和泄流量占比,提高了侧堰泄流量,减少了侧堰溢流碰撞,提高了水流下泄流速,从而提升了琴键堰的泄流能力;增设护墙高度为堰高的13%时,泄流能力提升最大,当相对水头 H/P<0.20、0.20相似文献   

泄水闸胸墙布置型式对宽顶堰泄流能力影响的研究

为减少库区淹没,节省工程投资,在低水头大流量的河流上布置泄水闸,常布置宽顶堰以满足低水位加大泄量,采用上部胸墙挡水,但胸墙布置型式对孔流泄量能力影响较大,同时胸墙底缘负压问题需要解决。文章通过系统研究和大量试验工作,总结了各试验成果,提出了较优的胸墙布置成果。     

骆马湖泄流能力分析

水库的泄洪出流能力与水库的水位有一定的关系,利用各泄洪建筑物的实测流量资料,采用逐步图解法可以率定出泄洪口门出流公式。根据水工建筑物出流公式、水位流量关系线等分析推算水库各泄洪口门不同水位下的出流能力,从而可得水库在一定水位情况下的最大泄洪流量,可以为防汛指挥部门的调度决策提供重要的科学参考依据。     

基于MIKE的杜家台洪道行洪能力研究

2005年、2011年杜家台2次洪道分流以最小损失换取最大安全,为汉江中小洪水调度模式提供新思路。针对杜家台工程现状特点,充分考虑现行预案调度运用,基于MIKE水动力软件,构建汉江、杜家台洪道及围垸的一、二维耦合数值模型,实现杜家台洪道行洪能力及效果分析。模拟结果表明,按照预案调度现状洪道分流,除新农垸及张沉湖垸堤顶高程不足外,可在汉口水位较高时基本实现安全行洪2 000~2 500 m³/s;汉江遭遇设计洪水时,优先利用洪道夹水入江的防洪效益十分显著。研究成果为完善杜家台分洪工程洪道运用模式及类似工程调度提供依据。     

大淹没度低堰泄流能力研究

结合某工程实例,对大淹没度低堰选型以及大淹没度对低偃泄流能力的影响进行了研究。研究成果表明:在大淹没度下运行的低堰,堰的厚度与堰上水头之比δ/H≤0.67,且下游堰坡为陡坡的折线型实用堰比相同堰高的WES堰泄流能力大;在大淹没水深下运行的低堰,降低堰顶高程,减小堰高可增大泄流能力,但随着淹没水深的增加,低堰堰高以及堰面形式的变化对泄流能力的影响减小。     

基于洪水计算与调洪演算评价尾矿库排水系统

尾矿库排水系统是否能够顺利及时的将库内水排出是其发生安全事故的一个主要因素,因此尾矿库排水系统的排水能力对其安全运行尤为重要。以DCG尾矿库增容设计工程为例,对尾矿库不同运行工况下进行洪水计算与调洪演算,并分析了不同运行工况下尾矿库拟定排水系统的排水能力,计算与分析结果表明:在不同运行工况下,尾矿库的排水系统均能将设计频率下入库内洪水安全有序的排出,调洪所需库容小于有效库容,对应工况下出现的最高洪水位低于相应坝顶标高,不会出现洪水漫坝现象,尾矿库拟定的排水系统在不同运行状况下能够满足防洪排水要求。     

中川水电站泄洪闸泄流能力模型试验

通过水力学模型试验分析了中川水电站泄洪闸的泄流能力及其影响因素,试验从上游引渠开挖范围、左导墙型式和泄洪闸体型等方面进行了优化,有效改善了进闸流态,解决了原方案设计能力严重不足的问题。     

尾矿坝对防洪安全的影响及对策

尾矿坝的存在，本身就是隐患，它积蓄了高势能的物质，在自身和洪水作用下，形成溃坝，以人造泥石流冲向下游，来势之猛，冲击力之大，破坏力之强，给下游造成严重的灾害。近日对繁峙县尾矿坝进行了安全生产大检查，繁峙县在尾矿坝建设方面经历了从无序到规范，使之走向基本正规，但在建管方面仍存在着三个问题，对下游构成了威胁，形成了六个方面影响，文申对溃坝成因进行了分析研究，提出了尾矿坝在建管方面的六条对策。     

闸门井进水减小泄水道泄流能力试验研究

通过系统模型试验,研究了泄水道因进口闸门井进水减小泄流能力的特性,并提出了估算方法,可供设计应用.     

大坝泄洪雾化环境影响及减免措施研究

大坝泄洪雾化及其对环境影响是一个涉及工程学、水力学、气象学和环境科学的多学科复杂问题,可分解为既相对独立又相互联系的三个子题,各子题研究的技术关键点分别是雾源量、水时空分布的预测计算和水雾环境影响评价标准的确定.在研究方法上采用物理模型试验和数学模型计算相结合,以已建工程原型观测试验和拟建工程现场扩散试验等手段对预测模型进行检验和修正.对于这种复杂问题的研究,组织协调工作十分重要.     

侧壁角对梯形琴键堰泄流能力的影响

梯形琴键堰(T.P.K堰)是琴键堰(P.K堰)的进一步发展,具有泄流能力强、受地形限制影响小等优点。为了研究不同侧壁角对T.P.K堰泄流能力的影响,采用RNG k-ε湍流模型VOF法追踪自由表面,对5种不同侧壁角的堰型进行三维数值模拟。结果表明:α＜0°对T.P.K堰的泄流能力产生不利影响;随着侧壁角的增大,泄流能力得到了提升,当α=9°时,泄流量不再提高。利用数值模拟的优点,分别对T.P.K堰不同溢流前缘的泄流能力进行研究,并且揭示了侧壁角对泄流能力的内在影响机理。     

淮河入江水道行洪能力分析

入江水道是淮河下游最大的泄洪河道,承担着淮河上中游70%以上的洪水泄入长江。根据1961—2018年大洪水期间的实测资料,利用水位流量法计算分析入江水道的泄洪能力和防洪能力。结果表明:因历史客观条件限制以及4个梯级控制河段整治的难度与复杂性,在不同时期各控制河段的行洪能力呈现各自不同的特点;经过多年持续有效治理,河道行洪能力整体得到提高;由近年来实测资料推算,各控制河段的行洪能力基本达到设计要求。对入江水道行洪能力的分析为淮河下游区的防汛抗洪和降低特大洪水威胁提供借鉴和参考,对区域经济社会又好又快发展具有现实意义。