适用于高水头窄河谷的燕尾斜切组合挑坎试验研究

窄缝挑坎和燕尾挑坎是高水头、窄河谷泄水洞挑流消能常采用的挑坎型式,通过纵向拉伸水流形成片状水舌,达到水流顺利入槽、下游河道水流充分消能的目的。由于挑坎自身具有的特点,窄缝挑坎和燕尾挑坎的出射水流沿泄槽轴线纵向拉伸,下游河道落水区域呈平面一字型。为了避免挑坎内缘水流落砸本岸,需控制水舌的纵向拉伸长度;而对于下游河道地质条件较差的工程,水流消能难以达到满意的效果。结合两河口水电站溢洪道1∶40水工物理模型,通过窄缝挑坎、燕尾挑坎和新型燕尾斜切组合挑坎的对比试验研究,所提出的新型燕尾斜切组合挑坎在适应河型和充分利用水舌纵向拉伸长度方面具有一定的优势,能更好地满足工程下游河道的消能防冲要求。试验研究成果可供类似工程参考。     

窄河道大交角泄洪洞出口体型优化试验研究

某电站深孔泄洪洞下泄流量大,水头高,出口位置处河道狭窄,泄洪洞轴线与河道交角大,且离电站尾水出口近。针对以上特点,本文对深孔泄洪洞出口体型提出斜切扭曲挑坎和窄缝挑坎两个方案,并分别进行了优化试验研究,结果表明:斜切扭曲挑坎方案和窄缝挑坎方案的归槽情况都较好,涌浪最大的地方及冲坑最深点均在山嘴处;斜切扭曲挑坎方案的冲坑较浅,但涌浪高且电站尾水处可能有泥沙进入;窄缝挑坎方案对电站尾水影响小,但冲坑深度较斜切扭曲挑坎方案大。     

云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案

云龙水库是昆明市掌鸠河引水供水工程的水源工程.泄水建筑物采取泄洪隧洞与溢洪道联合泄洪.溢洪道挑流鼻坎采用不对称窄缝式挑流鼻坎,既可以使水流纵向扩散而达到消能的目的,又改善水舌方向,是理想的挑坎型式.     

溢洪道出口挑流鼻坎体型优化试验研究

针对常规斜切挑坎两侧边墙流速低、中部流速高,导致挑坎水舌小流量落砸本岸、大流量冲刷对岸的问题,结合1:45水工模型试验,对某电站高水头、窄河谷、大溢流交角溢洪道出口挑流鼻坎体型进行研究,提出了一种内凹折线型斜切挑坎。该挑流鼻坎体型简单可靠、流量适应范围广、水舌归槽性及下游消能防冲效果好,但体型设计应注意以下几点:(1)中部镂空内凹折线段数量可根据下游河道岸边地形变化情况增加或减少,但相邻折线段之间夹角应平顺过渡,以满足挑射水舌水量分布均匀的要求。(2)靠近两侧边墙处底板应有一定宽度,以免边墙上产生不稳定水翅。     

民乐河水库溢洪道挑流鼻坎体型优化试验研究

部分河岸式溢洪道出口河道狭窄、曲折,岸坡陡峻,河床基础抗冲能力较差,采用挑流消能时挑射水流会砸落淘刷护坦、挑流鼻坎基础,危及下游岸坡稳定安全。为验证泄洪挑射水流形态及其对河床、岸坡的冲刷影响,以民乐河水库工程为例,通过水工模型试验进行分析并对挑流鼻坎体型进行优化。试验结果表明,溢洪道挑流鼻坎采用斜切坎配合折流器体型能有效改善挑射水流流态,对下游河床、岸坡的冲刷影响较小,可确保工程安全运行。     

无中隔墩卧底式窄缝差动挑坎的设计研究

针对目前在多孔河岸式溢洪道上采用窄缝挑坎消能工，都是沿闸墩用长墩隔开，至出口段将墩体升高加厚、急剧收缩成窄缝的结构形式。全程隔墩混凝土用量大，加上强大侧向水压力荷载等影响到工程投资、结构安全与泄洪运行管理问题。该设计提出省去泄槽中部的长隔墩，只在溢洪道出口连续挑坎下部加入“卧底式窄缝”，借以实现继续应用收缩式消能工。经模型试验表明：通过“分段连续坎”与“窄缝”的差动作用，出射水舌抛射呈十、廿、卅字形，加大入水面积和碰撞机率，消能效果良好，并方便人为控制水舌落点。在水电工程中有扩大应用潜力。     

两河口水电站泄洪雾化影响分析

采用随机溅水数学模型,针对两河口水电站泄洪雾化降雨进行了数值模拟,分析了泄洪条件与河谷地形对雾化降雨分布的影响。研究表明,当洞式溢洪道与深孔泄洪洞联合运行时,泄洪雾化降雨区位于溢洪道出口下游约1 000~1 300 m,横向宽度可达300~400 m,雾雨爬升高度可达125~155 m,水舌下游暴雨区中心雨强约600~1 000 mm/h。洞式溢洪道采用窄缝出口并且正对河槽,雾化雨区主要在纵向扩展,而横向范围较为稳定。深孔泄洪洞采用横向扩散挑坎并与河道呈较大夹角,雾化雨区分布随泄洪流量变化较大,且雾雨区主要位于对岸岸坡。因此,在联合泄洪条件下,应通过增大溢洪道流量比例以控制泄洪洞下游对岸岸坡的雾雨爬升高度。     

双河口水电站窄缝式挑流消能鼻坎体形设计

双河口水电站是一座以发电为主的大（二）型山区水电站。为减少岸边式溢洪道工程量,设计巧妙地利用陡坡地形布置泄槽;为减小下泄水流对河床及两岸坡的冲刷,设计人员结合水力学模型试验,不断优化调整挑流鼻坎段的收缩比和水舌出坎的方向,最终获得了合适的窄缝挑坎体型。水工模型试验及蓄水后汛期的实际泄流表明,下泄水流流态较好,减轻了对河床、坝脚及右岸坡的冲刷下切,同时减弱了两岸的回流强度,证明该窄缝式挑流消能体型设计是合理的。总结了溢洪道的设计,对山区类似工程有一定的参考意义。     

马来西亚巴贡水电站的溢洪道设计

巴贡水电站是马来西亚最大的水电站工程,而岸边开敞式溢洪道作为该工程唯一的永久泄洪建筑物,具有自身的设计特点和难点。在设计中,主要利用1∶50比尺的水工模型试验,对溢洪道的引渠、堰闸段、泄槽的掺气减蚀、挑流鼻坎等的设计进行了研究和改进,解决了溢洪道的水力学、结构和高边坡等问题。尤其是长引渠应当注意渠内流速对泄量和下游流态的影响,以及利用下游地形特点,对比挑距、冲坑和下游防护等,优选了挑流鼻坎的体型设计,对于类似工程的设计有一定的借鉴作用。     

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。     

猴子岩电站溢洪洞挑坎体型研究

在窄河谷高水头大泄量溢洪道的挑流消能防冲设计中,挑坎体型的选择对消能防冲的效果有重要影响,如何解决挑射水流归槽、提高消能效果、减轻下游冲刷等均有很大难度。     

高坝深孔收缩式挑坎射流扩散及冲刷特性的试验研究

高坝深孔泄洪,流速大能量集中,对常用的鼻坎挑流消能来说,如何促使射流充分扩散、分散,减轻河床局部冲刷是个很重要的问题.过去的研究多集中在横向扩散和对冲扩散方面.50年代末余常昭曾用人工扩散、分散水流的方法对冲刷的影响问题进行过研究,得到了很好的成果.葡萄牙在1954年建成的Cabril拱坝泄洪洞出口采用边墙收缩成窄缝的挑坎,这是采用促使射流成纵向扩散的开端.然后西班牙等国相继也在一些工程的泻槽溢洪道上采用了这种窄缝式挑坎.1975年林秉南将这种消能措施介绍到国     

东江水电站滑雪式溢洪道水力学原型观测效果良好

东江水电站位于湖南省耒水上游。坝址处河各狭窄陡峭,常水位水面宽20～40m。其枢纽布置为双曲拱坝(坝高157m)、系坝后式厂房(装机容量4×125MW)。在左岸设一孔滑雪式溢洪道(斜切挑坎)及一级泄洪兼放空洞,右岸设二孔滑雪式溢洪道(窄缝挑坎)及二级放空洞。水库正常高水位为285m。在狭谷地区修建高拱坝,枢纽及消能防冲布置是一个较为困难的问题。东江水电站在国内首次采用了     

二滩水电站泄洪隧洞体型设计

二滩泄洪洞泄洪水流落差达１８０ｍ，单洞泄流量为３８００ｍ３／ｓ，为国内已建和在建泄洪洞的首位，在世界上也位居前列。本文介绍了二滩泄洪洞采用浅水式短进水口、龙抬头隧洞洞身、扭曲斜切挑流鼻坎和舌形挑坎体型的设计研究情况。     

文溪水库溢洪道泄洪消能方案探讨

文溪水库除险加固工程泄洪消能系统设计采用原溢洪道裁弯取值方案,受泄洪消能设施长、总落差大及多因素制约,设计难度很大。该文通过长溢洪道两级消力池方案的水工模型试验分析和宽浅泄槽、扩散挑坎的试验验证,较好地解决了该工程泄洪消能难题,成果可供类似工程设计参考。     

水电站泄洪洞体型优化模型试验研究

文中针对石头峡水电站"龙抬头"式泄洪洞进行了模型试验研究,指出原设计体型存在的问题,对泄洪洞"龙抬头"段、出口挑坎体型进行了优化,并进行了试验验证。优化后泄洪洞水流流态较好,壁面未产生过大负压,出口水流归槽良好。     

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、建筑物布置紧张、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。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。泄洪洞短洞尺寸(出口宽×高=5. 5 m×6 m)与溢洪道3孔(宽×高=8m×12 m)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。     

窄缝式挑坎强化消能与体型问题研究

窄缝式挑流鼻坎是适用于狭谷高坝大流量泄洪的新型消能工。本文在总结窄缝式挑流消能工应用现状和消能特性的基础上，对窄缝式挑坎的体型进行了初步研究。就满足窄缝流态、消能效果好且经济合理的体型，提出了设计计算的初步方法。     

水布垭水利枢纽岸边溢洪道设计

水布垭水利枢纽具有水头高、流量大、地质条件复杂、建筑物布置集中等特点.因消能区地层抗冲能力差,故泄洪消能设计难度较大.经多方案比选,泄洪消能建筑物采用岸边溢洪道全表孔布置方案,溢洪道采用阶梯式窄缝鼻坎挑流消能,下游防冲建筑物采用护岸不护底的防淘墙方案.阐述了泄洪消能特点及设计原则,对溢洪道布置、泄洪方案、消能方案、溢洪道结构设计进行了介绍.     

出水洞水库溢洪道设计分析

出水洞水库位于珠江流域南盘江水系马别河支流猪场河上,以工业供水为主,兼顾人畜饮水和灌溉。水库枢纽主要由混凝土面板坝、溢洪道和引水隧洞等组成。溢洪道位于左岸,是水库仅有的泄洪建筑物。溢洪道进口处山体覆盖层较厚,槽身处山体沟谷发育,出口处河谷狭窄,岸坡陡峻,布置局限性比较大。设计结合枢纽总布置,合理利用进出口沟谷,采用驼峰堰增加泄流能力,对开挖边坡进行系统分析,通过挑流将下泄水流直接挑入河道,较好地解决了泄洪建筑物的布置问题。该文对此溢洪道设计进行了总结,可供类似工程参考。