龙抬头式泄洪洞水工模型试验分析

龙抬头式泄洪洞是小浪底水利枢纽工程的主要泄水建筑物。针对高速水流产生的不良水力学问题,采用几何比尺为1∶40的水工模型,根据重力相似准则,对设计和校核两种洪水位工况下小浪底库区右岸2号龙抬头式泄洪洞的泄流方案进行了试验研究。结果表明:龙抬头式泄洪洞泄流能力满足要求;龙抬头式泄洪洞侧墙空化数均大于0.3,洞身侧墙区域未发生严重的空蚀破坏;下游河道的挑流射程较远,形成的冲坑深度对大坝基础影响较小;挑流消能会对大坝的右岸山体产生冲刷与掏空效应,需要对山体坡面采取抗冲刷措施。     

新疆某水库工程溢洪洞水工模型试验成果与分析

通过室内水工模型试验，观测溢洪洞泄流能力、水流流态、流速和水流冲刷等特性，分析设计方案的合理性。试验结果表明：溢洪洞孔口尺寸基本满足设计要求；溢洪洞单独运行、闸门开度为5.08 m时，库区水面比较平静，溢洪洞进口前出现不贯通的表面漩涡，漩涡对溢洪洞的进流情况不会产生影响；不同工况下，溢洪洞各部位水流空化数在0.54～1.06，且洞身各断面平均流速均小于30 m/s，洞身段可以不设掺气槽。试验结果为工程的安全建设和运行提供理论依据。     

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。     

龙抬头式泄洪洞水力特性试验研究与数值模拟

为探索采用数值模拟研究龙抬头式泄洪洞水力特性的可行性,以黄河小浪底水利枢纽2~#龙抬头式泄洪洞作为研究对象,结合1∶40正态水工模型,利用RNG k-ε湍流模型,从泄流能力、洞顶余幅、断面流速、测压管水头、水流空化数、挑流射程及冲坑深度等方面对设计与校核两种洪水位条件下龙抬头式泄洪洞的水力特性进行了研究,并将模拟值与试验值进行对比。研究结果表明,模拟值与试验值吻合,利用数值模拟探究龙抬头式泄洪洞水力特性是可行的。泄洪洞洞内水流平稳,且洞顶余幅大于25%,即不存在明满流交替的不良流态。在校核洪水位时,流量系数模拟值与试验值都高于设计值,泄流能力能达到防洪设计要求。渥奇段和挑流段的水流空化数较小,有发生空蚀破坏的可能,需采取适当减蚀措施;高速流体在不平整的水工模型表面可能引起局部负压,应关注表面施工问题。研究所得成果可为泄洪洞设计、施工提供参考和理论依据。     

压坡渐扩式出口泄洪洞水力特性数值计算分析

为研究不同闸门开度及水位工况条件下，压坡渐扩式出口泄洪洞洞身及出口流态，采用RNG k-ε湍流模型对压坡渐扩式出口泄洪洞的水力特性进行数值模拟。结果表明：闸门全开时，泄洪洞全洞范围内均呈有压流状态，流态稳定；闸门非全开且水位较低时，洞内流态不稳定，容易出现明满流交替的运行状态；闸门小开度时，挑流鼻坎抬高了出口水位，受出口挑坎反弧阻滞作用，出口段流速有所减缓，挑距较小，水流易冲击坡脚。故对于压坡渐扩式出口泄洪洞，设计时有必要开展水工模型试验研究。     

某水电站深孔泄洪洞改建发电洞水工模型试验研究

WQ水电站是以防洪、灌溉、发电为主的水利工程。为了给新建发电厂房供水,最大限度发挥已建深孔泄洪洞的作用,需将深孔泄洪洞改建为引水发电洞。笔者结合原设计方案,对改建后的深孔泄洪洞进行水工模型试验,验证在不同运行工况下深孔泄洪洞的泄流能力,分析其对大坝防洪安全的影响,讨论了洞内流态的变化以及工作闸门在高水头作用下的运行方式是否会导致洞内出现负压等。通过模型试验可知,改建对深孔泄洪洞泄洪能力无明显影响,且洞内流态良好,洞身无负压出现。改建后的深孔泄洪洞满足工程实际运行需求,可为相关改建项目提供参考。     

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。     

基于数值模拟的小浪底龙抬头式泄洪洞防洪安全分析

基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,采用数值模拟对龙抬头式泄洪洞进行防洪安全分析是可行的;同时还针对龙抬头式泄洪洞运行中存在的安全问题提出了相应的解决措施。     

满拉水利枢纽工程泄洪洞缺陷处理

1　概　述满拉水利枢纽工程泄洪建筑物采用侧槽溢流堰泄洪洞 ,布置在拦河坝的右岸 ,属 等 2级永久建筑物 .泄洪洞为“龙抬头”式明流隧洞 ,断面为城门洞型 ,底宽 7m,高 10 .5 m;围岩为新鲜辉绿岩和微风化辉绿岩 ;在“龙抬头”反弧段末端向下游30 m,底板衬砌厚度为 1.0 m,其余均为 0 .4m;隧洞由“龙抬头”段、洞身直线段和下游挑流消能段组成 ,全长 44 3.5 42 m,其中洞身直线段长 34 6 .16 5 m;施工期直线段与导流洞相结合 ,为导流系统的一部分 .由于满拉水库没有放空设施 ,因此泄洪洞质量的好坏直接影响大坝蓄水后的运行安全 .泄洪洞直线段…     

基于原型观测的高水头泄洪洞通气特性研究

掺气减蚀是降低高速水流对泄水建筑物造成空蚀破坏的一项重要措施。以锦屏一级水电站原型观测试验为基础,分析了原型观测数据结果,研究了泄洪洞整体通气系统的通气特性以及泄洪洞通气量与泄洪水流间的关系。研究表明,泄洪洞及掺气竖井进气量随闸门开度增大而增大,补气洞进气量随流量增大而增大,但泄洪洞的洞顶余幅会限制进气量随流量的线性变化,洞顶余幅越小,进气量相应减小。     

猴子岩2#泄洪洞体型优化

根据国内外导流洞改建泄洪洞的经验,认为猴子岩2#泄洪洞适合采用洞塞式内消能工,通过对其进行模型试验研究,从泄洪洞的泄流量、洞塞内的压力和空化数几方面进行了比较研究,对2#泄洪洞的洞塞体型进行了优化.经过优化后的推荐体型消能效率高,水流特性好,同时也有很好的空化特性.     

前坪水库泄洪洞明挖爆破试验与数值模拟

为了缩短前坪水库泄洪洞开挖工期,并开挖出级配良好的筑坝石料,开展了泄洪洞爆破开挖试验与数值仿真模拟,研究了前坪水库泄洪洞明挖爆破方案,优选了泄洪洞明挖爆破的装药参数及布孔方案。结果表明:ANSYS中的动力分析模块LS-DYNA能够有效模拟泄洪洞明挖爆破施工,有限元数值仿真模拟与爆破试验吻合较好,有限元计算模型具有一定的通用性,可以为类似工程的隧洞爆破开挖提供参考依据。     

于桥水库泄洪发电合一洞改建中的水力学问题

一、工程概况于桥水库自1983年作为“引滦入津”工程的调节水库后,除防洪灌溉外又增加了为天津城市供水的任务。采用水库原泄洪洞输水,设计流量60米~3/秒,校核流量75米~3/秒。为充分利用水能,在放水洞出口修建一座5000千瓦小型水电站。原明流泄洪洞改建为泄洪发电合一洞,保留原洞进口闸门段和下游消力池及海漫,对洞身进行改建。改建前的泄洪洞为短进口明流洞型,上闸门井段的末端为4.5×5.5米的矩形断面,洞身为园拱直墙式断面,宽4.5米,直墙高5.5米。改建后进口仍为矩形,洞身为直径5米的园形钢管,矩形断面与园形断面之间的过渡段分为两部分,由矩形断面渐变到腰     

河口村水库泄洪洞水力学关键问题研究

通过单体水工模型试验,研究河口村水库高流速泄洪洞的掺气减蚀措施,优化泄洪洞体型。结果表明:1#泄洪洞弧门后突扩突跌掺气体型合理,能形成稳定空腔,达到掺气减蚀目的;2#泄洪洞龙抬头末端突扩突跌掺气效果好,从洞身水面以上取气能满足掺气需求;2#泄洪洞鼻坎顶高程决定了其运行范围及方式,可低于下游最高洪水位。     

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。     

满拉水利枢纽泄洪洞工程布置

满拉水利枢纽泄洪系统采用侧槽式进口泄洪洞，布置在右岸山体中，主要由进水渠、侧槽、无压泄水隧洞及挑流坎组成。为适应高山峡谷地形，避免大开挖，侧槽式进口采用无闸门自由溢流，以适应冰川湖溃决的突发性；泄洪洞斜坡段设置的两道掺气坎避免了气蚀破坏；出口消能采用平面扩散挑流消能，减轻了对下游的冲刷。     

南水水库泄洪洞消能防冲试验研究

在模型试验的基础上，针对南水水库泄洪洞泄流量大、落差大和下游河床狭窄的特点，在泄洪洞原设计挑流消能工左右边墙各加一块贴角体做成异型鼻坎，解决了下游挑流水舌冲击对岸山体的问题；此外，模型还进行了原有旧泄洪洞和新建泄洪洞下游局部动床试验。     

新疆某工程表孔溢洪洞水工模型试验研究

通过建立表孔溢洪洞减压模型试验,在不同水位泄流条件下,对泄洪洞的进口段、竖井段的水流流态、动水压力、水流空化数进行观测分析,试验结果显示:进口为稳定的溢流堰自由泄流,进口及竖井水流流态较好,溢流堰跌坎及竖井环形掺气坎后均能形成稳定的掺气空腔;溢流堰面、竖井内的压力分布合理;水流空化数均满足规范要求,不会发生空化水流。     

子长县红石峁水库泄洪洞裂缝成因分析

本文对红石峁水库右岸泄洪洞裂缝进行统计分析,与工程地质、施工时段、超挖情况、灌浆情况、洞身支护以及洞身结构计算等原因进行分析初步推断泄洪洞的裂缝成因。     

小浪底孔板消能泄洪洞过流原型观测试验

小浪底水利枢纽的三条孔板消能泄洪洞,是目前世界上采用孔板消能技术的最大的泄洪洞.孔板泄洪洞的实际泄洪效果和安全性,一直是专家关注的焦点.1号孔板消能泄洪洞过流原型观测试验,就长期以来国内外专家十分关注的孔板洞消能效果、水流空化、脉动水流诱发衬砌结构及围岩的振动、中闸室出口水流的掺气及空腔负压、闸门开启过程的流激振动以及孔板环、衬砌结构应力等进行了现场测试.从压力系数和消能系数分布看,原型观测结果与模型试验结果吻合较好,验证了模型试验成果的相似性.