贵州大兴水利枢纽工程整体水工模型试验研究

通过大兴水工模型试验,对原设计方案的水流流态、流速分布、掺气情况及下游河道的流速、流态分布进行了试验研究与分析。通过设置宽尾墩对下游水流起到很好的消能防冲效果,优化了消能设施,验证了泄水建筑物的过流能力,为设计部门进一步优化枢纽布置提供了科学依据。     

宽坦式河道枢纽工程水工模型试验研究

对某宽坦式水电站工程枢纽进行了水工模型试验研究.研究了上下游水流流态、泄水建筑物泄流能力、取水防沙、冲沙闸排沙、下游流速分布及冲坑等水力学问题.通过对原设计方案的模型试验,检验了其合理性,并提出了相应的优化方寨.试验成果对类似工程设计和模型试验具有一定的借鉴意义.     

水源地取水泵站水流流态数值模拟与改善

为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题, 针对某一具体水源 地取水泵站, 基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准 k2E 湍流模型, 采用 ANSYS CFX 软件对该泵站预沉池、 曝气池及前池进行数值模拟计算。通过对计算结果进行后处理, 分析了取水泵站所选横断面水流流态、流速云图以 及压力云图。在原方案基础上通过对曝气池廊道转角处设置倒圆角、廊道转角内设置/ U0 形导流墙与 1/ 4 弧形导 流墙、前池内设置八字形导流墩及泵机组间设隔墩来对泵站进行优化。优化后改进方案与原方案相比, 廊道转角处 脱流、回流现象得到改善, 曝气池及前池内大范围回流区域消失, 泵站整体水流不存在明显的不良流态。该研究成 果对于优化内水流流态, 预防泥沙沉淀, 提高泵站运行稳定性、高效性、安全性有一定的指导意义。     

涡河大寺枢纽工程总体布置方案分析

涡河大寺枢纽工程的总体布置与工程投资、加固措施、施工方案、水流流态、航运安全和工程管理等因素有关.笔者在该工程的总体布置设计过程中,通过较全面的分析比较,优选出合理可行的设计方案.     

取水口流态及防沙措施研究

在引水工程中,对于河岸无坝式取水,取水口的引水防沙问题在枢纽的设计布置中占有较为重要的位置。工程实践表明取水口的布置及取水口附近的水流分布、流态、泥沙运动状况等来水来沙条件,对取水口的防沙减淤措施的作用和效果都会产生较大的影响。因此,充分认识和了解取水口的水沙运动条件,从而在工程中采用正确有效的防沙减淤措施和提高工程措施的作用和效果是非常必要的。1　取水口流态及泥沙运动趋势分析在引水工程中,取水口的布置决定了取水口在取水过程中的流态、泥沙运动和泥沙淤积状况。对于布置在河道凹岸或河道主槽一侧的取水口,从宏…     

三岔水电站取水河段水沙运动特性研究

水库泥沙的冲淤总是根据来水来沙条件,对河槽进行调整,改变水流挟沙能力,使河槽适应来水来沙条件,达到不冲不淤的平衡状态。三岔水电站取水工程布置在一急弯河段下游的微弯段凹岸,通过物理模型试验对该取水河段的水沙运动特性进行研究,结果表明:来流量的变化对弯道水流流态及泥沙淤积输移路径的影响很大。河道下泄大流量时水流主流及泥沙输移路径远离取水口侧,随流量的减小水流主流及泥沙输移逐步向取水口门前偏移,表明特大洪水对取水口的危害反而比中小洪水要小。说明该类弯道凹岸取水工程要特别注意来沙较大的中小洪水。这一结果对类似的弯道取水工程布置有重要的参考价值。     

观文水库取水隧洞水力计算分析

观文水库是一座以农业灌溉和乡镇及农村供水、生态环境供水等综合利用的中型水利工程。观文水库取水隧洞较好地结合地形、地质、水文和枢纽布置的特点,取水隧洞布置在大坝左岸山体内,采用塔式进水口。取水隧洞与施工导流洞相结合,满足施工和使用阶段要求,并兼顾生态考虑,水流流态良好。文章对取水隧洞水力计算进行了分析。     

分汊河段河中布置船闸水沙碍航特性研究

分汊河段的汇流口水沙条件复杂多变,为保证航道稳定及船舶航行安全,分汊河段水利枢纽平面布置时一般将通航建筑物布置于其中一个汊道的靠岸侧。受工程建设条件限制需将通航建筑物布置于分汊河段河中时,既存在流态碍航问题又存在泥沙淤积碍航问题。针对布置于分汊河段洲尾汇流段的已建桃源枢纽船闸存在的通航条件较差的问题,采用整体定床水流、定床输沙与遥控自航船模试验相结合的研究手段,开展了船闸下游口门区水沙碍航特性试验研究。结果表明:水流条件是导致流态碍航与泥沙淤积碍航的根本因素,左、右汊不同下泄水流在汇流段形成单边突扩或水流掺混交汇,致使下游口门区所处的汇流段水流流态差且推移质泥沙落淤碍航,分汊河段船闸河中布置应慎重考虑。     

天白水电站溢洪道消能结构形式优化试验研究

天白水电站布置在山区转平原入口的冲积扇上,枢纽消能防冲的方案设计关系到建筑物的安全和下游河床河岸的稳定。为改善其消能段的水流流态,提高效能效率,本文通过整体水工模型试验,在原设计方案的基础上,对消能段体形进行了优化,实际效果来看,推荐方案下消能段水流流态有了明显改善,消能效率也大幅提高,达到了较为理想的消能效果。     

关于水工模型优化溢洪道设计方法分析

对溢洪道原设计方案按1∶40建立水工模型，对水库不同运行工况下溢洪道泄流能力、泄槽流态及消力池消能效果进行水工模型试验。水工试验通过试验-修改-试验等过程和反复探索，优化枢纽布置、建筑物型式和有关设计参数，为设计最终优化方案提供可行、可靠的依据。通过水工模型试验成果对原设计方案进行局部优化，较好地解决溢洪道泄流能力不足、泄槽流态波动大及消能效果不佳等问题。     

长距离输水渠道超高设计研究

我国现行的工程设计规范中,对输水渠道的超高设计标准适应性不强,难以适应长距离、大流量的输水渠道超高设计。现代渠道设计中普遍采用了节制闸控制技术,水流控制过程会引起水位波动,在以往的超高设计中水流涌波考虑较少。从非恒定流角度,对渠道超高的主要影响因素进行了分析和实例计算,提出了有节制闸控制的长距离输水渠道超高设计公式和方法,可供渠道设计时参考。     

基于CCHE的塔什米里克引水枢纽二维水流数值模拟

基于CCHE软件,采用混合掺长紊流模型,建立了新疆典型河流塔什米里克引水枢纽的二维水流数学模型。针对引水枢纽复杂地形边界的网格独特处理方式,使模拟条件更加贴合实际。模型基于试验,选取了引水枢纽典型流量工况下水流运动进行计算,结果显示了引水枢纽附近的水流流态、流速、流线分布,以及典型断面水面线特征,皆与模型试验吻合良好。表明该数学模型中的零方程紊流模型(混合掺长模型)能够有效地计算低水头引水枢纽水流特性问题,且具有一定的稳定性。     

取用水总量接近控制指标地区新建项目水源配置方案优化探讨

从最严格水资源管理制度的内涵出发,总结了在取用水总量接近控制指标地区,新建项目取用水水源的4条解决途径;并以某热电联产项目为例,对主要用水环节进行分析,提出采用地表水和再生水混合取水的优化水源配置方案,可符合区域取用水总量控制的要求和满足项目取用水要求,并对区域水环境保护产生积极作用。该项目水源配置优化方案可为同类型项目提供借鉴。     

基于改进型多目标遗传算法的含气水锤防护方案优化研究

阐述了气液两相流长距离输水系统停泵水力过渡过程的特点,对水锤防护效果影响因素进行分析,采用反问题分析法,以惯性飞轮转动惯量、进排气阀口径、单向调压塔参数及出口阀的关闭程序参数作为决策变量,以特征线法为基础,以最大水锤压力值最小和工程投资最低作为目标函数,建立数学优化模型,并采用改进型多目标遗传算法(MOGAs)对优化模型求解。工程应用表明:本数值模拟方法能得出最经济、可靠的水锤防护方案,为长距离输水系统水锤防护方案确定提供了一种新的思路。     

基于两阶段人工鱼群算法的U型渠道断面优化设计

渠道断面优化是控制农田水利工程成本的重要因素,已有的渠道断面优化研究以梯形渠道为主,对U型渠道研究较少。以优化U型渠道深度、圆弧半径和直线段外倾角为目标,建立以U型渠道过水断面面积最小为目标函数、满足设计流量要求的数学优化模型。根据U型渠道水力计算的复杂性,利用引入协调行为的两阶段人工鱼群算法,对渠道断面设计进行优化。优化结果满足边坡稳定等约束条件。将模型应用于连云港市赣榆区黑林镇土地整理项目,10条斗渠过水断面面积均减小,优化后占地面积共减少28.603 m~2,占原占地面积的5.0%。     

基于FLAC 3D 下水工建筑基坑工程支护结构设计研究

香炉山输水隧洞泵闸枢纽地质环境复杂,基坑工程的建设面临多方面因素影响,为此针对该基坑工程开展支护结构方案优化设计。利用FLAC 3D 对不同支护结构型式下的基坑沉降、闸站沉降以及桩体位移进行了仿真计算,评价认为内支撑支护方案最优,且桩间距控制在不超过2.5m 最为适宜。研究成果可为水工建筑基坑工程支护设计及工艺参数优化提供参考。     

大套一站水泵装置模型试验研究

大套一站是集灌溉、排涝、降渍等多功能于一体的水利工程。为了保证大套一站安全与高效运行,在初步设计阶段运用计算流体动力学方法,对大套一站进出水流道进行了水力设计优化。优化设计结果表明,水泵的进水条件得到了改善,进出水流道的水力损失明显减小,水泵装置效率得到了提高。为了验证优化设计的效果,进行了水泵装置模型试验。更多还原     

城区浅埋隧洞近接施工影响控制研究与实践

大型引调水工程建设在穿越或临近城区时经常面临浅埋隧洞施工影响控制难题。针对城区浅埋隧洞近接施工,提出一种包括施工条件分析、施工方法比选、设计方案确定、施工过程反馈和动态设计优化等环节的全过程动态闭环反馈控制方法。其中,施工条件分析应统筹考虑工程地质条件和建(构)筑物交叉关系等影响因素,施工方法应通过技术经济综合比较确定,变形预测和变形控制标准是设计方案的重要组成部分,施工过程多源信息反馈和动态设计优化是近接施工影响控制的关键。滇中引水工程输水总干渠过昆明城区浅埋段下穿或邻近侧穿各类敏感建(构)筑物100余座,施工环境极其复杂,采用全过程动态闭环馈控方法,可保证近接施工影响整体受控。     

导流隧洞出口消力池体型优化数值模拟与试验研究

通过对新疆阿尔塔什水利枢纽工程导流洞水工模型泄流实验与数值模拟,对出口消力池进行了体型优化,在消力池水面线、消能率、出池最大临底流速、尾渠流态等方面与原方案进行了对比分析。结果表明:在实验范围内,优化后的消力池内最大水深降低了2.05 m,消能率提高了12%,出池最大临底流速降低了28%,尾渠稳定流速降低了66.7%。通过各项水力特性指标表明,优化后的消力池比原设计方案显现出更为优良的特性。     

高拱坝泄洪水垫塘衬砌稳定性研究

对窄河谷、高拱坝、大流量坝射泄洪挑流消能水垫塘的防冲安全及其混凝土衬砌优化设计问题作了全面研究，结合小湾工程采用局部水工模型试验研究了小湾工程水垫塘衬砌块的抗冲稳定性，提出了应用瞬变流和震荡流理论研究衬砌冲刷破坏机理、建立新的设计模式的新概念，讨论了水垫塘衬砌设计模式的有关问题，并对该工程的设计提出了具体建议。