某工程阶梯溢洪道优化试验研究

通过水工模型试验对光滑溢洪道及不同高度阶梯溢洪道的水力特性进行了试验研究,结果表明,采用阶梯溢洪道能大大提高溢洪道的消能率,减小消力池的入池速度,有利于下游河道的稳定。     

阳江核电水库溢洪道阶梯消能计算和研究

以阳江核电水库溢洪道为例,采用现有的不连续的外凸型阶梯陡槽段沿程水面线计算方法,计算溢洪道各流段和下游护坦段进口断面的水深值,并在消力池下游水深已知的条件下,计算出下游消力池的尺寸,对其消能效果进行了分析。其计算的结果与水工模型试验成果较吻合。     

花山水库溢洪道加固工程试验研究

花山水库溢洪道加固工程采用“阶梯陡槽 消力池”的联合消能方案,介绍了该工程的水力学模型试验研究成果。     

大湾水电站中低水头溢洪道消力池体型研究

礼社江大湾水电站坝前雍水不高,而下泄流量较大,通过模型试验对依据水力学计算成果设计的溢洪道体型进行研究,其成果表明,中低水头作用下溢洪道泄洪消能时,泄流能力与理论计算值一致,但水流在消力池内不发生水跃消能而直接进入下游河道使得消力池未发生作用。通过不同消力池设计方案的模型试验研究,采用闸室后扩宽消力池宽度,将消力池断面体型设计为直边墙和带马道的斜边墙时具有良好的消能效果和经济优势。     

光滑和阶梯陡槽段下游消力池消能试验比较

为了分析溢洪道阶梯陡槽段泄流消能特性,进行了坡度1∶3的光滑陡槽和阶梯陡槽段下游消力池消能特性的水力模型试验比较。试验结果表明,溢洪道陡槽段设置不连续的外凸型阶梯之后,可明显增大陡槽段泄流消能率,降低下游消力池进口流速,从而简化了下游消能设施,节省工程投资。     

真金万水库溢洪道消能方案试验研究

针对真金万水库溢洪道出口水流流速快、冲刷右岸边坡的问题,通过水工模型试验研究,取消了原设计方案中阶梯溢洪道下游消力池,而在溢洪道末端增设扭曲挑坎,并对扭曲坎进行优化,提出了利用两边直线段加中间小圆弧斜切挑坎的扭曲坎体形,获得了较好的水舌分散效果和入流流态。推荐方案的试验结果表明:阶梯+扭曲挑坎联合消能方案能够很好地解决真金万水库溢洪道的消能防冲问题,且阶梯和扭曲坎自身结构安全满足工程要求。     

新坑水库溢洪道除险加固工程消能试验研究

新坑水库溢洪道除险加固工程采用“阶梯陡槽—消力池—消力墩”的综合消能方案,观察其应用于三级溢洪道中的消能效果,试验结果体现出该方案在典型溢洪道中消能的重要作用.该文介绍了该工程的水工模型试验成果,可供工程设计和施工参考.     

东河水库溢洪道及输水隧洞水工模型试验

东河水库溢洪道、泄洪洞共用一个消力池，加之溢洪道、泄洪洞进口交叉，原初步设计中担心隧洞进口受溢洪道进水的影响，隧洞流量系数取值偏小。为此，设计人员会同相关单位进行水工模型试验，将原设计中出口闸墩下游端的体形由圆形改为椭圆曲线，降低了消力池底板高程，加深了消力池深度，增加了左侧边墙；从而解除了疑虑，为下阶段工程设计打下了基础。     

某水库岸边溢洪道体型优化试验研究

结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用"光滑溢洪道+底流消力池"与"前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池"两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况下的水流流态、入池流速与消能率等水力学指标进行详细对比分析。研究成果表明:采用前置掺气坎式阶梯溢洪道后,消力池长度能缩短57.1%,入池流速减小最大达51.18%,综合消能率大于84%。同时,前置掺气坎式阶梯溢洪道使阶梯泄槽内掺气更充分,继而可减小发生空蚀破坏的可能性。研究成果可为类似工程设计提供一定的参考。     

某水库阶梯溢洪道水力特性研究

采用标准k-ε双方程紊流模型,结合VOF法,对某水库阶梯溢洪道的水面线、流速、底板压强等水力特性进行了数值模拟,部分计算结果与1∶30比尺水工模型试验的结果进行了对比验证。结果表明:单宽流量较大时阶梯段水流为滑移水流流态,阶梯段水面较稳定;消力池内为淹没水跃,水面波动剧烈。台阶水平面外缘的压强明显大于内侧,各个台阶的压强分布规律一致,阶梯加消力池联合消能的效果显著,可供类似工程参考。相关水力参数的数值计算值和试验结果吻合良好,三维紊流数值计算可以获得流场的详细信息,表明采用上述紊流模型来计算阶梯溢洪道的流场是可行的。     

台阶式溢洪道的消能及其应用价值的探讨

文中总结了溢洪道消能率的计算公式、消能率的影响因素、台阶式溢洪道的适用范围；对某水库的台阶式溢洪道和光滑面溢洪道的两个方案在效能效果、消力池长度等方面进行比较，分析了这两种方案各自的特点。结果表明，台阶式溢洪道消能主要集中在台阶段，而且相对于光滑面溢洪道，大大缩短了消力池的长度，降低了投资。     

台阶式溢洪道的消能及其应用价值的探讨

作者总结了溢洪道消能率的计算公式、消能率的影响因素、台阶式溢洪道的适用范围;对某水库的台阶式溢洪道和光滑面溢洪道的两个方案在消能效果、消力池长度等方面进行比较,分析了这两种方案各自的特点。结果表明,台阶式溢洪道消能主要集中在台阶段,而且相对于光滑面溢洪道,大大缩短了消力池的长度,降低了投资。     

尾坎自由出流消能计算应用实例

消能工的消能设计对于下游河床的安全有着重要影响,当消力池下游连接斜坡段形成尾坎自由出流时,其消能计算方法尚不完善。根据龙洞水库安全鉴定实例,针对其溢洪道消力池尾坎自由出流的情况进行了消能复核计算分析,可为类似工程提供一定的参考和借鉴。     

索风营水电站泄洪消能水力特性试验研究

为缩短工期，提高工效，索风营水电站采用宽尾墩 台阶坝面 消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验，分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题，提出了X形宽尾墩，它具有传统宽尾墩大单宽泄洪消能作用，同时又有台阶坝面小流量消能作用，使消力池底板承受冲击压强减小30％。     

带消力池的交汇泄洪洞水力特性数值模拟

为探究支洞设置消力池时主、支洞交汇区域水力特性,采用RNG k-ε紊流模型结合VOF方法对某工程交汇泄洪洞水流进行了三维数值模拟。结果表明,交汇区域主洞右边墙处水深先增加后减小,左边墙处先减小后增加,下泄较长距离后横向水位趋于一致;交汇口侧下游附近最大负压随交汇角增大而增大;交汇角减小时,分离区最低水位位置向主洞下游移动,交汇区底板最大压强也随之减小,在交汇角为30°时压强值最小为1580 Pa;各交汇角度时,主、支洞水流均未出现拍顶现象,洞顶余幅满足要求。与未设置消力池时对比,发现出坎水流水体流速减小,对主洞主流的冲击减弱;将部分结果与模型试验数据进行对比,吻合良好。     

安宁水电站溢洪道消能防冲试验研究

低水头、低佛汝德数消能一直是中小型水利工程泄洪消能的关键问题,通过水力学模型试验方法,对安宁水电站溢洪道泄洪消能问题进行了研究。结果表明:通过折坡消力池中布置两排消力墩以及护坦末端加设尾坎的方案,解决了该溢洪道消力池消能及水流衔接问题,提高了消能率,改善了下游河道水流条件。     

黄河康扬水电站泄洪闸消力池设计

系统介绍了康扬水电站泄洪闸消力池的布置、稳定计算、结构、构造设计及基础处理设计。工程的运行实践证明，泄洪闸消力池的设计及构造处理方法是成功的。     

Laboratory Investigation of Stilling Basin Slope Effect on Bed Scour at Downstream of Stepped Spillway: Physical Modeling of Javeh RCC Dam

Stepped spillway and stilling basin are one of the most important energy dissipation structures. Eventhough, most of energy dissipated by these structures, but in skimming flow, the upstream flow motion is nonaerated and the residual energy capable to destroyed structures during floods. In this study, effect of stilling basin slope on bed scour, downstream of Javeh dam was investigating. Experiments performed in hydraulic structures laboratory of the University of Kerman with six different discharges (5, 7, 13, 17, 25 and 30 l/s.m) and five various stilling basin slope (0.02, 0.01, 0, ?0.01 and???0.02). The parameters such as maximum scour depth (d_s), flow velocity (in three point), water depth on upstream and downstream of stepped spillway and stilling basin, the distance of the maximum scour depth to sill (L_s) and the gheometery of scour hole measured. Result shown that when stilling basin slopes was 0.02, the average of maximum relative scour depth, 47% Increased and in ?0.02, 52.2% Decreased. In addition, the distance of maximum scour depth until stilling basin increased by increasing and decreased by decreasing the stilling basin slope.

     

隔河岩工程水力学安全监测技术及成果分析

 1998年汛期隔河岩水利枢纽观测部位为深孔、表孔 及消能工。其观测内容包括流态、时均压力、空化噪声、流速、雾雨。观测结果表明：该工程泄洪表孔、深孔、消力池及辅助消能工的各项水力学特性基本良好。泄水建筑物过流面、一级池两边岸坡均无蚀损，二级消能工上的消力墩、差动坎等均基本完好无损，但1998年2 月抽干检查发现消力池有局部磨损，左岸隔流堤护岸在1998年泄洪过程中发生局部坍滑。由于集中坝身泄洪，泄洪时雾化现象较严重，故须采取措施，以确保工程安全运行。将部分原 型观测资料与模型试验资料和计算值作了对比，总趋势和数值基本一致。