小浪底工程2号孔板泄洪洞孔板段压力特性原型观测

为了充分论证小浪底水利枢纽工程2号孔板泄洪洞的可靠性，对其在上游库水位247.9m左右及100m级工作水头下的孔板段压力特性进行了原型观测分析。原型观测与模型试验和理论分析结果的对比研究，加深了对孔板泄洪洞消能机理及运行特性的认识，为孔板洞在更高库水位下运行提供了参考依据。     

有压泄洪洞内多级孔板消能的试验研究

多级孔板是用于有压泄洪洞的一种新型消能措施。为了论证其消能效果和水流特性,特进行了单条洞体的水工模型试验。本文对多级孔板的消能效果、水流特性和空化、空蚀问题等试验成果进行分析研究后提出:(1)在有压泄洪洞内采用多级孔板消能,效果显著。若设五级孔板,其水头损失总和约占总水头损失的93%。(2)一般情况下,孔板消能系数K值随孔径比d/D的减小而增大,随距径比L/D的增大而增大,在充分紊流区,K值和需诺数无关。(3)孔板段最高流速在洞中心附近约为断面平均流速的3倍。(4)孔板段脉动压力幅值随库水位升高而增加。(5)孔板的空化和空蚀问题是多级孔板消能方案的关键问题之一。减小泄洪洞出口断面、抬高下游尾水位或加大孔板的孔径比,均可有效地调整洞内压强,提高水流空化数,避免最末一级孔板发生空化。但由此会相应地减小泄洪洞泄流能力或降低孔板的消能效果,所以在利用多级孔板进行消能设计时,需要权衡利弊,进行适当处理。     

某水电站2号孔板泄洪洞水流三维数值模拟

采用k-ε紊流模型模拟某水电站2号孔板泄洪洞三维水流运动,模拟结果与原型试验数据基本一致。通过对数值模拟结果研究,获得了流速、压力和紊动能等水力要素的分布规律,三者均在孔板附近剧烈变化,详细地反映了孔板泄洪洞的消能特性。数值模拟结果表明,用k-ε紊流模型来研究孔板消能的水力特性是可行的,可以与物理模型并用,更为深入地研究内部机理和消能特点,并为孔板泄洪洞的应用提供可靠的参考依据。     

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。     

泄洪洞（方洞）闸门局部开启时流量系数μ0值的计算

近年来在设计底流消能时,有的同志认识到消力池消能的最不利不一定是在设计流量时出现,而有可能是高水头、闸门局部开启时出现.因此,为了进行各种情况下的消能计算或是绘制取水口的工作特性曲线,需要首先进行不同闸门开度情况下的不同闸前水头Η(相应于不同的库水位)的闸孔泄量计算.本文是根据两个模型试验推导和验证及一个泄洪洞的原体观测结果分析后提出了进口顶部为光华的椭圆曲线的深孔泄洪洞平板门局部开启时的流量系数经验式.又以亮甲山水库泄洪洞原体观测的结果验证,多数观测点的误差小于±5%.因此,文中给予出的公式用于绘制不同开度下库水位和泄量关系曲线比较简便,且有一定精度和推理依据的.     

中型水库挑流消能工原型试验与验证

采用挑流消能工,在我省大中型水库泄洪消能中已被广泛应用,实践证明效果良好。多年来,我们对省十余水库工程中的泄洪洞挑流消能工程进行了原型观测及室内模型试验。本文拟以海龙水库泄洪模型试验为例,对软基挑流消能问题做分析讨论,愿与同行交流,以求共勉。     

多级孔板的空化特性

一、前言 在水利工程中,为降低工程造价,往往将施工导流洞改建成永久泄洪洞,对于这种泄水建筑物,一般流速很高,带来很多高速水流问题,例如磨蚀、空蚀等。因此,需要控制泄流流速,在泄洪洞内设置多级孔板,将一部分能量在洞内消耗掉,是达到此目的的方法之一。 设在泄洪洞内的孔板,见图1,具有节流消能的特性。孔板孔口处的高速射流进入扩散室后,水流相互摩擦,强烈掺混,将射流动能的一部分转化为热能消耗掉。水流通过孔板损失的水头ΔH与其孔径比(β=d/D)有关通过改变孔板的尺寸,可相应     

明流泄洪洞水力特性的二维数值模拟与试验研究

为了使明流泄洪洞满足设计泄流量和校核泄流量要求,对其结构进行了优化设计,并根据垣曲县境内板涧河河口右岸的小浪底引黄工程泄洪洞实际工程,建立了明流泄洪洞泄流数学模型。计算中引入FLUENT软件中的VOF(Volume of Fluid)模型和Mixture模型进行数值计算,得到了设计和校核水位条件下泄洪洞泄流能力、水深沿程分布、水流空化数以及断面流速和压强及挑距,并将部分计算结果与模型试验结果进行比较分析,结果表明两者吻合较好。因此采用FLUENT软件研究明流龙抬头泄洪洞的水力特性是可行的,为该项软件应用于实际工程提供了理论依据。     

基于原型观测成果的泄洪洞初期运行情况及评价

某水电站泄洪洞自2017年7月参与水库泄洪以来,经历了2个汛期,累计泄洪历时逾4 000 h,其初期运行工作性态对验证建筑物是否满足设计要求及指导后期运行具有重要意义。结合汛后检查、水力学原型观测和重要结构监测数据对泄洪洞初期运行情况进行了分析评价。综合分析认为,泄洪洞经过2 a汛期过流考验,其流态、水力特性、消能效果总体较好,运行正常。     

去学水电站泄洪洞底坡选择的水力特性研究

去学水电站采用表孔溢洪洞和中孔泄洪洞联合泄洪,溢洪洞及泄洪洞明流洞纵坡均选择为8%,水力计算和模型试验研究表明,其底坡是合适的.两洞内流速分别呈现加速和"等速流"特性,流速控制在30 m/s以内,避免了超高速水流问题.提出的"等流速"明流泄洪洞底坡的计算及底坡选择可供同类工程参考使用.