基子河道冲刷特性的枢纽流量调度研究

岸边式泄洪洞泄洪时下游河道冲刷问题关系到工程安全,同时冲刷引起的河道淤积也会导致尾水位抬高.大型泄洪枢纽可通过合理的流量分配抬高下游水位,降低河道冲刷,减少河道淤积对电站尾水的影响.以白鹤滩水电工程为例,通过1:50水工模型对其泄洪洞出口的深覆盖层地形进行模拟,研究了并联式岸边泄洪洞不同运行组合下消能区河道的冲刷形态;...     

瀑布沟水电站泄洪洞出口岸坡防护

瀑布沟水电站泄洪流量大、泄洪水头高,泄洪雾化冲刷严重,下游河道及泄洪雾化区防护治理复杂。为防止泄洪消能区河道岸坡淘刷和强雨雾破坏,确保河道岸坡及上部建筑物的安全稳定,本文对泄洪洞出口消能区河道岸坡防护设计标准、研究思路、防护范围、实施措施及运行情况进行了介绍。     

瀑布沟水电站泄洪消能区河道岸坡防护设计

瀑布沟水电站泄洪流量大、泄洪水头高,泄洪雾化冲刷严重,下游河道及泄洪雾化区防护治理复杂。为防止泄洪消能区河道岸坡淘刷和强雨雾破坏,确保河道岸坡安全稳定,文中对泄洪洞出口消能区河道岸坡防护设计标准、研究思路和实施措施,进行了介绍。     

水布垭工程电站尾水削波减淤模型试验研究

水布垭工程电站尾水紧临消能区的下游 ,泄洪期尾水出口的波浪较大 ,尾水口门区在小流量泄洪条件下 ,落淤较为严重。经 1/ 10 0水工模型试验的多方案研究 ,提出了溢洪道采用阶梯式窄缝挑流鼻坎的泄洪消能型式。由于该体型较好地适应了消能区河弯地形且顺应河势以及有效地利用了空中消能和河道拐弯处的水体消能 ,收到了冲刷高程抬高、波浪降低的良好效果 ,为此 ,该体型已被设计所采用。     

小湾水电站下游河道冲淤及尾水水位流量关系研究

根据小湾水电站近坝下游河道地形测量成果,分析了二道坝至小湾大桥河段河道冲淤变化规律及原因;对小湾尾水水位、流量和漫湾坝上水位实测数据进行统计,计算了不同漫湾运行水位下,小湾各级流量对应的尾水位随年份的变化量;分析了小湾尾水水位～流量关系变化特征和规律并计算了水位抬高值。研究表明,小湾水电站下游近坝河道以冲刷为主,大桥附近河道因泄洪存在淤积;下游尾水水位～流量关系自2013年开始抬高,抬高约1～2m,流量达到一定程度时甚至超过设计值,同级别流量下,2016年尾水位较2012年平均抬高1.55m。     

柳树沟水电站泄洪消能试验研究

结合新疆开都河柳树沟水电站溢洪洞及泄洪洞挑流鼻坎体型优化的试验研究,通过调整鼻坎体型,提出了一种适合于窄泄槽、高流速、泄槽与河道交角大、窄河道的异型窄缝鼻坎.这种鼻坎水舌不仅能沿纵向、竖向拉开,还能横向有所扩散,使水舌覆盖消能区较大范围,削弱了岸边回流,减轻了河床冲刷,且有效地控制了水舌落水位置、范围及分布,减少淤积体对电站尾水抬高的影响.     

河口村水库坝下泄洪区出口整治及生态修复

河口村水库泄水建筑物泄洪洞和溢洪道采用挑流消能,挑射的水流具有强大的冲刷作用,在建筑物下游出口河床产生了较大范围的冲刷坑,为了保护泄洪出口区域安全与坝下游河道生态环境,确保下游建筑物安全,对泄洪建筑物出口河道进行整治与生态修复。通过水力计算及模型试验得出了泄洪出口挑流冲刷的影响范围,通过设置河心滩进行导流分流,降低河道流速,并增设不同位置的跌水坎形成消力塘和水垫;河心滩、防冲墙、跌水坎紧邻泄洪出口区布置,保护了相邻建筑物的安全;结合下游河道自然形态和周边环境,创造高滩、沙洲、岛屿等多种类型物理生境。     

水布垭工程电站尾水削波减淤模型试验研究

水布垭工程电站尾水紧临消能区的下降，泄洪期尾水出口的波浪较大，尾水口门区在小流量泄洪条件下，落淤较为严重。经1／100水工模型试验的多方案研究，提出了溢洪道有用阶梯式窄缝挑流鼻坎的泄洪消能型式。由于该体型较好地适应了消能区河弯地形且河势以及有效地利用了空中消能和河道拐弯处的水体消能，收到了冲刷高程抬高，波浪降低的良好效果，为此，该体型已被设计所采用。     

水布垭水电站泄洪消能防冲试验研究

水布垭水电站坝区河道狭窄、两岸山高壁陡,河床基岩软弱、抗冲能力较差,设计上对消能区河段两岸进行了地下防淘墙保护,两岸山体的安危将取决于防淘墙的稳定,此成为该枢纽泄洪消能防冲的控制性指标;同时,由于右岸地下电站尾水洞出口因条件制约而布置在挑射水舌外缘附近,砂石淤积可能影响电站正常运行.通过泄洪消能试验研究,利用消能工控导水流技术改变下游消能区水流运动结构,使河床局部冲深和电站尾水洞出口淤积两项指标均满足工程安全要求,为工程设计提供了较为可靠的施工方案.     

黄金峡水利枢纽工程泄洪消能设计研究

黄金峡水利枢纽工程具有洪峰流量大、泄洪消能建筑物规模大、运行条件复杂、水库调蓄能力小、河床宽度有限、下游水位变幅大等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷问题突出。为尽量减少溢流前缘宽度以及考虑到排沙、施工导流等,经多方案比较,最终确定采用表、底孔结合布置方式。由于泄洪表孔下游单宽流量大、下游水位高,经多方案分析比较和模型试验研究,表孔采用宽尾墩加戽式消力池消能型式,底孔采用底流消能型式,泄流能力满足要求。泄洪消能建筑物分二区布置,各工况下消能效果良好。研究所得成果为类似水利枢纽工程泄洪消能设计提供参考。     

岸边泄洪洞最大泄量的估算方法

大型水电站泄洪洞单洞泄洪规模是关乎枢纽布置、泄洪安全、以及工程投资的重要技术指标,以往未见量化研究报导。本文从计算泄洪洞挑流水舌挑距与下游河道冲刷深度出发,建立了泄洪洞泄量与下游河道宽度、泄洪洞布置轴线与下游河道夹角、基岩抗冲能力以及泄洪洞运行方式等指标之间的量化关系,对白鹤滩、小湾、溪洛渡、锦屏一级泄洪洞分别进行了定量估算研究,所得结果与工程实际以及相应的设计方案基本一致,表明该估算方法具有较高的可靠性,可用以估算待建工程泄洪洞最大泄量或对已建工程泄洪洞泄洪规模的合理性进行评价。     

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.     

夹岩水库泄洪消能建筑物布置与结构计算

夹岩水库坝址区具有洪水峰高、下游水位变幅大、河谷狭窄、建筑物布置困难、调洪运行条件复杂等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷技术问题较突出。文章结合调洪计算成果,为尽量缩小溢洪道宽度,综合考虑地形、地质和枢纽布置等条件,设计优选"溢洪道+泄洪洞"的组合运用泄洪方式。泄洪洞与溢洪道按近3∶7比例联合泄洪,均采用连续鼻坎挑流消能,泄流能力满足要求,各工况下消能和防冲刷效果良好。     

小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究

针对小湾水电站高水头、大流量的泄洪特点，通过大量的优化试验研究，将旋流竖井式泄洪洞技术应用于小湾水电站导流改建工程，并提出适合工程特点的体形布置形式，解决了下游高水位淹没泄洪洞出口的技术难题。研究表明，这种旋流竖井式泄洪的消能效率可达90％左右，涡室与竖井的水流流态比较平顺，压力分布分理，导流洞内水流速度低于20m/s，不失为高水头、大流量条件下导流洞改建为泄洪洞的有效方式之一。     

洪家渡水电站泄洪洞水力学问题的研究

通过模型试验对乌江洪家渡水电站泄洪洞进口水流特性、有压段出口体型、跌坎掺气特点及下游出口消能问题进行了研究和优化，满足工程泄洪和消能要求．进口喇叭口顶缘选取悬链线型式，以改善流态和提高泄量；工作弧门后设突扩突跌体型和掺气坎来满足掺气减蚀要求；出口选取曲面贴角窄缝鼻坎的消能工型式，其适应于峡谷河道消能防冲，水舌纵向拉开形态好，适合各种流量运行，具有降低边墙高度、结构受力好、便于水舌跨岸等优点，从而减轻下游冲刷程度，达到消能防冲的目的．     

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。     

高水头大流量泄洪洞内消能工研究进展

为了降低工程投资,提高泄洪安全,防止出口冲刷、雾化和高边坡不稳定现象,近20年来国内外对各种内部消能的泄洪洞进行了研究,部分成果如旋流竖井(洞)、孔板(洞塞)和消力井等内部消能工,已应用到实际工程中。本文对这几种内部消能工的应用条件、消能效果和运行的可靠性进行了比较研究。认为旋流式和消力井式消能工适用于下游水位较低的条件,前者采用连续旋转和扩散消能,消能率高,掺气充分,可有效防止发生空蚀;后者采用井内集中消能,相对而言消能率较低。而孔板(洞塞)式消能工适用于下游高水位条件,其消能率较低,同时为了避免洞内发生高压不稳定气团流动,进水口闸门必须控制在高库水位运行。比较而言旋流式泄洪洞具有较大的优越性。     

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。     

导流泄洪洞泄洪消能问题研究

导流泄洪洞是水电站建设中的重要建筑物,通常单宽流量较大,佛氏数较低。通过模型试验研究了一个具体工程的导流洞消能问题,该导流洞后期还要改为泄洪洞,属典型的"龙抬头"式泄洪洞。要求出口消能工既要满足导流期的消能问题,又要满足正常运行期的泄洪消能要求。通过多种方案的试验研究,最终提出了一种结构简单、施工方便的综合式消能工。从而圆满地解决了该导、泄"二合一"隧洞出口消能工体型选择及泄洪消能问题。     

高陂水利枢纽泄水闸下游河床冲刷研究

高陂水利枢纽工程坝址河段弯曲、下游河道逐渐缩窄,泄洪流量较大,泄水闸泄洪的下游河床冲刷特性是工程设计和运行关注的重点。在泄水闸下游河床动床模型试验的基础上,对水闸下游缩窄型河道的流态和河床冲刷特性进行研究。研究表明,由于泄水闸下游河道右岸坡往河道收缩,水流产生顶冲和回流,增大了右端闸孔下游消能工的单宽流量、水流波动和下游河床冲刷。模型试验优化了海漫末端防冲槽的布置,可确保工程运行的安全。本文将海漫末端冲深试验成果与水闸设计规范推荐的冲刷公式计算结果进行对比分析,成果可供类似工程设计参考。