黄登水电站泄洪消能试验研究

简述了黄登水电站可行性研究阶段枢纽泄洪消能防冲试验,水垫塘为定床和护岸不护底两种试验情况,对溢流表孔及左右岸放空底孔体型的优化。     

梅溪河渡口坝水电站泄洪消能试验研究

梅溪河渡口坝水电站采用三表孔＋水垫塘的消能方式。根据渡口坝实际工程特点，经诸多试验方案比较并结合理论计算分析得出推荐方案。对原设计方案和推荐方案的流态和水垫塘冲击压强进行了比较，试验结果表明，推荐方案合理可行，可为类似工程提供参考。     

构皮滩水电站泄洪消能试验研究

构皮滩水电站坝址河谷狭窄、洪水峰高量大,枢纽最大泄洪功率为42 000 MW,坝身泄洪采用跌流水垫塘消能,岸边泄洪洞采用挑流消能.经水工模型试验方案比选,表孔出口采用平面扩散加齿坎及大差动变值俯角,中孔采用平底型及上挑型相间布置,岸边泄洪洞采用斜切贴角鼻坎,水垫塘底板冲击动水压力在设计标准之内,正常运用期P=20%～0.02%洪水条件下泄洪洞下游基本不冲,较好地解决了坝身泄洪消能和泄洪洞下游消能防冲难题.     

江口水电站大坝泄洪消能试验研究

江口水电站大坝采用5个表孔，4个中孔泄洪，水垫塘消能，经济方案的试验比选，推荐方案为：表现出口加调坎，中孔出口加谳不对称宽尾圹，中孔不单独泄洪，水垫塘长度取160m，对水舌形态，水垫塘底板、侧墙和尾坎压力特性，水垫塘中流态，尾坎区流速和水流衔接以及坎后河床冲刷等水力学参数进行了观测，结果表明，推荐的消能防冲方案基本可行。     

高拱坝溢流表孔分流齿坎的布置体型与作用效果

在高拱坝工程溢流表孔上设置分流齿坎具有分散水舌能量、降低下游水垫塘底板冲击压强的作用,是一种颇具竞争力的体型优化技术措施。本文结合采用6表孔与7深孔布置的白鹤滩水电站,开展了坝身泄洪水工模型试验研究,系统研究了溢流表孔分流齿坎的布置方法、细部结构体型及其作用效果。研究发现,该工程1^#表孔出口采用外侧单边齿坎、4^#表孔出口采用双侧边齿坎的分流齿坎布置方法,是降低下游水垫塘底板冲击压强的较优布置方案。针对分流齿坎的宽度与挑角开展的进一步研究发现,单个分流齿坎的宽度宜取表孔出口宽度的0.18～0.23倍、挑角宜采用15°～20°,是较佳的细部结构布置参数。上述研究成果可供类似工程参考。     

水电工程中环境友好型泄洪消能建筑物研究

针对水电工程现有"环境友好型"泄洪消能建筑物对环境不同影响的探讨,研究了坝面台阶式消能、水垫塘消能、坝身孔口无碰撞消能及旋流式消能等特点及适用条件,指出根据各工程的具体条件,选择最合适的消能型式,尽量减小泄洪雾化影响、避免总溶解气体过饱和、减轻流激振动及场地振动等。并且尽量做到结构简单、施工方便、投资节约,以减轻资源浪费。     

水布垭枢纽泄洪消能防冲试验研究

针对水布垭枢纽泄洪消能特点及可行性研究报告审查意见 ,对溢洪道泄洪消能方式、泄流能力、消能区防护方案及电站尾水两种出口形式等进行了水工模型试验研究 ,提出了与之相适应的新颖的窄缝消能工组合形式 ,较好地解决了该工程具有的大流量、窄河谷、高落差及下游地质环境差的泄洪消能防冲难题。     

古尝水利枢纽泄洪消能工试验研究

本文就古尝水利枢纽侧槽溢洪道挑流水舌冲砸右岸及对下游严重冲刷进行了试验研究，经反复试验探索，提出一种能够有效解决这些问题的消能工。     

构皮滩水利枢纽水垫塘消能安全性分析

构皮滩水利枢纽地处灰岩高窄峡谷河段，设计根据坝址区地形地质条件，将泄洪消能建筑物集中布置于河床，其安全性为工程界所注目。泄洪消能安全主要依赖于水垫塘的结构安全。设计上据常规水力学计算及多家科研单位的多个水工模型试验成果，并按工程界习用的多项安全指标进行综合分析判断，认为该枢纽采用集中泄洪消能方案及水垫塘结构是可行的和安全的。     

水布垭枢纽泄洪消能防冲试验研究

针对水布垭枢纽泄洪消能特点及可行性研究报告审查意见,对溢洪道泄洪消能方式泄流能力、消能区防护方案及电站尾水两种出口形式等进行了水工模型试验研究,提出了与之相适应的新颖的窄缝消能工组合形式,较好地解决了该工程具有的大流量、窄河谷、高落差及下游地质环境差的泄洪消能防冲难题。     

溢流孔分流齿坎对水舌形状及水垫塘底板冲击压力的影响

为了研究分流齿坎对水舌形状和水垫塘底板冲击压力的影响,在七表孔八深孔的泄洪拱坝模型试验中,对采用大差动带分流齿的溢流表孔的水舌形状和水垫塘底板冲击压力进行对比性试验。测量了单孔泄洪时齿坎对水舌形状和落水区域的影响,并研究了表孔和深孔联合泄洪时不同分流齿坎设置方案对水舌空中碰撞效果及水垫塘底板承受的冲击压力的影响,推荐了合理的齿坎布置方式。试验结果表明,采用中间表孔设置齿坎和边侧表孔不设置齿坎的整体布置形式,可以提高碰撞消能效果,减小水垫塘底板承受的最大冲击压力。     

泄水水垫塘内单位水体消能率的研究

本文采用ＡＳＭ紊流数学模型对水垫塘内高速强紊动水流进行了数值模拟，结合实验资料对底板动水荷水荷载进行了验证；同时，统计和分析了水垫塘内的单位水体消能率，结果表明塘内水体消能大量集中的射流轴线附近，近映出水热塘内真正参与消能的水体只塘内水体的少部分；进一步统计分析了水垫塘的总消能量，与常规水力学计算的结果基本吻合，这也反映出采用紊流数学模型研究水垫塘内的水流紊动与消能是切实可行的。     

高拱坝下游水垫塘体形比选试验研究

水垫塘作为高拱坝泄洪消能的一种重要形式,已经在众多工程中采用。本文分别对水垫塘2类（平底和反拱）3种体形——平底、反拱圆弧底、反拱抛物线底进行了水力特性研究,从水垫塘体形、塘中水舌流态、塘底冲击压强、岸坡落石运动等不同角度分析论证了3种水垫塘的水力学特性。最后得出结论：圆弧底反拱水垫塘优于其它2种形式并推荐工程采用。     

三江口水利枢纽工程泄洪消能试验研究

三江口水利枢纽大坝为混凝土薄拱坝，最大泄量为7534m^3／s，泄洪消能问题十分突出。通过1：80的水工整体模型试验对泄洪表孔的布置进行了深入的试验研究，不仅较好地解决了泄洪消能问题、简化了结构布置，并节省了工程量，而且在鼻坎末端采用了偏流扩散装置，改善了流态，也改善了冲坑形态，比蔺汉口坝顶表孔的布置又前进了一步。     

白虎潭水库溢流坝泄洪消能方式研究

白虎潭水库溢流坝采用挑流消能,溢流堰面采用WES堰型.原挑流鼻坎采用常规等宽鼻坎,挑流水舌入水宽度大于下游河床宽度,水流落入下游河道后,落水集中,造成下游河床及岸边冲刷严重.经水工模型试验研究,推荐的台阶式堰面+差动挑坎+边墙末端局部收缩方案,使下泄水流归槽宽度减小、纵向及竖向充分分散,水舌入水面积增大,消能率增加,下游河道消能问题得到了有效地解决.     

高土石坝大交角挑流消能水垫塘优化布置

通过如美水电站整体模型试验,从水流流态、水垫深度、动水压力、下游河道流速分布等特性,对比研究了增设二道坝和降低底板高程两类优化方案。结果表明,大交角挑流消能水垫塘下游增设二道坝,其效果与二道坝高度、泄量、河谷宽度等密切相关,会恶化出流与下游河道的衔接;降低水垫塘底板高程对下游衔接影响较小,且可有效增加水垫深度,降低水垫塘临底水力指标。     

跌坎型底流消能流态转捩及控制研究

跌坎型底流消能工是一种建立在常规底流消能工基础上的新型消能工。通过理论分析得出,跌坎型底流消能工消能率随着跌坎高度与上下游水深的变化而发生变化,且不同入池Fr下,满足消能率所需坎高与水深不同。结合某大型水电工程进行验证,针对上游相对水位120.0~140.0 m、下游相对水位40.0~50.0 m,跌坎型消力池内水流流态特征进行分析。研究结果表明,跌坎型消力池内水位波动最大值发生在跌坎下游50~100 m范围内;随着跌坎型消力池跌坎高度的变化,消力池内水流可呈现出三种不同流态特征;当跌坎断面采用收缩体型后,跌坎高度可得到提升,有效地保障消力池内水流流态稳定和消能效率,改善消力池内临底水力学指标。     

水垫塘的水流特征和消能规律研究

 结合乌江构皮滩水利枢纽工程消能问题研究,用热膜流速仪在比尺为1∶380的精细模型上量 测了拱坝挑跌流在水垫塘内的流速场,并由试验成果分析了淹没射流在水垫塘内的消能过程, 计算了消能率。研究表明,要想提高水垫塘的消能效率,就必须设法增大强紊动剪切层区的范 围。      

消力井消能效率及井底压强分布研究

结合室内方形消力井水力模型实验,对方形消力井的消能效率及井底压强的变化规律进行分析,从而为消力井工程的应用提供参考和依据。实验发现,当管道流量达到一定程度时,消力井和闸板阀的消能比重趋于一个稳定的数值;并且输水管道中的大部分能量消耗在闸板阀处,闸板阀在消能过程中起到了关键性作用;同时井底中央处的压强大于井内的静水压强,而井底靠近井壁处的压强小于井内的静水压强,表明井底中央处于冲刷状态,井底靠近井壁处为负压状态。