开口式Y型宽尾墩的体型及消能效果

开日式Y型宽尾墩是在Y型宽尾墩的基础上提出的，是一种新型辅助消能工。依据木工水力学模型，对开口式Y型宽尾墩的体型及消能效果进行了试验。研究证明．该消能工除了具有Y型宽尾墩的水流特点外，还将墩后的无水区利用起来，通过开口形成一道挑射水流，在墩后不远处交汇并横向扩散、掺气入池。经过Y型墩的纵向、竖向拉开扩散，再如上墩后无水区挑射水舌的横向扩散、不但提高了坝面消能率，而且还将由宽尾墩集中起来的入池能量的一部分分散开来，增大了池内清能效果，减轻了对下游河床的冲刷，同时降低了闸室水面线，加大了闸孔的泄流能力。     

赛格水电站Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能工试验研究

赛格水电站具有低水头、大单宽流量、低佛汝德数等特点,泄洪消能问题突出,通过水工模型试验研究,提出了采用Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,增大了接触面,水流经宽尾墩收缩后,以射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,差动式消力坎的存在较好的解决了水流二次跌落问题,从而进一步有效的解决了下游河床的消能防冲问题。     

宽尾墩-跌坎型底流联合消能工水力特性试验研究

通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和脉动压力,缩短了消力池的长度,减轻了下游河道的冲刷,并且能很好地利用宽尾墩良好的消能率,克服宽尾墩挑射水流对消力池底板的冲击问题,为类似工程提供了参考,同时也丰富了泄洪消能工的型式。     

宽尾墩在桃林口水库溢流坝上的应用

桃林口水库原设计为二级消力池形式的底流消能工，采用Y型宽尾墩后，减短了池长．提高了消能率，进而减轻了水流对下游河床的冲刷。本文结合桃林口水库枢纽工程的特点，对宽尾墩的体型参数进行了研究，同时对宽尾墩与消力池联合消能工的消能效果进行了分析和论述。     

宽尾墩在桃林口水库溢流坝上的应用

桃林口水库原设计为二级消力池形式的底流消能工．采用Y型宽尾墩后．减短了池长．提高了消能率，进而减轻了水流对下游河席的冲刷。本文结合桃林口水库枢纽工程的特点．对宽尾墩的体型参数进行了研究．同时对宽尾墩与清力池联合消能工的消能效果进行了分析和论述。     

T型宽尾墩+消力戽(池)联合消能工试验研究

T型宽尾墩是集横向扩散与纵向拉伸于一体的堰顶射流消能技术.结合T型宽尾墩科研试验研究成果,介绍T型宽尾墩的体型特点以及它与消力戽(池)联合消能的水力学指标及消能效果,并给出T型宽尾墩体型参数的合理取值范围,可供工程技术人员参考.     

X型宽尾墩与阶梯溢流坝联合消能的三维流场数值模拟

宽尾墩与阶梯溢流坝联合消能是一种新型坝面泄流形式的消能工。由于宽尾墩和阶梯的共同作用，其水流表现为很强的三维特性，水气二相混掺剧烈，目前对其流场的三维数值模拟还未见报道，本文采用双方程紊流模型对X型宽尾墩-阶梯溢流坝联合消能的三维流场进行了全场数值模拟，给出了压力特性、流速分布、阶梯及宽尾墩墩后水气两相流的部分特性，计算结果与模型试验数据对比，两者吻合良好，计算发现，在第一级阶梯脱体处存在负压，随后在试验中得到了验证。研究结果表明，采用X型宽尾墩-阶梯溢流坝联合消能，阶梯坝面上能形成明显的纵、横向旋滚，提高了消能效果。     

平班戽流消能工应用顶部跌流型宽尾墩的设计思路与优化

传统的Y型宽尾墩与戽式消力池联合消能工在岩滩水电站高坝中运用,取得极好的效果.但在中坝上且泄洪单宽流量大的情况下采用,将会因坝低、落差小、流程短而使泄洪水流不能获得充分收缩、扩散、碰撞到坦化全过程所需要的空间,无法实现预想的消能效果.平班水电站溢流表孔顶部跌流型宽尾墩用"分而治之"的方式,既保留了宽尾墩收缩射流的基本功能,又解决了中坝应用宽尾墩的局限性.它的应用为电站获得经济、工程及环保方面的效益.     

低水头、大单宽流量泄洪消能方式研究

对于具有低水头、大单宽流量、低佛氏数、深尾水以及下游水位落差变幅大等特点的泄洪消能问题,其过流特点是:由于闸下跃前水流的佛汝德数较低,消力池内水垫较深,水流下泄后下游水位对闸室水流和消力池内水流流态影响较大。通过水工模型试验研究,提出了采用淹没式宽尾墩消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,消除和抵消了常规的等宽闸墩情况下出现水跃的来回震荡现象,水流经宽尾墩收缩后,以淹没射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,消力池内产生横、纵向扩散和剪切、掺混,加强了消能效果,达到了稳定水跃、分散水流、加强紊动剪切和掺混的目的,较好地解决了下游河床的消能防冲问题。     

高拱坝坝身表孔和深孔水流无碰撞泄洪消能试验研究

宽尾墩和窄缝收缩式消能工具有使水流横向收缩、垂向扩散及纵向拉长的功能。本文将宽尾墩和窄缝挑坎分别应用于高拱坝坝身表深孔，并对表孔和深孔出口不同体型组合进行了联合泄洪消能效果的模型试验研究。试验结果表明，当表孔采用宽尾墩、深孔采用窄缝挑坎时，获得了窄长的下泄水流流态，表孔和深孔水舌空中相互穿插下落，不发生碰撞，不仅实现了无碰撞消能的目的，有助于降低泄洪雾化的强度，而且水垫塘底板冲击动压减小。本消能方式可以充分利用下游河道的纵向空间，特别适合于狭窄河谷中的高拱坝坝身泄洪。     

带尾墩的新型综合消力池试验研究

消力池内常因消能不足而引起水流流态紊乱、临底流速大、出池后有二次水跃等问题。结合某待建水利工程,开展了带尾墩的新型综合消力池水流特征试验研究。通过对比原方案与9个优化方案,得到以下结论:在消力池尾坎上设置差动式尾墩后,下泄水流分多股支流进行纵向和横向扩散消能,水流流态稳定,消能率增大。消力池加深1 m、加宽4 m且增加差动式尾墩的消能方案消能效果明显,池内形成稳定淹没水跃,出池后二次水跃现象明显消除。     

乌江索风营水电站泄洪消能布置设计

索风营水电站泄洪布置设计采用宽尾墩后接台阶坝面，下设消力池的综合消能形式，这种消能形式既利用碾压混凝土层层碾压而形成台阶坝面，加快施工速度，且阶梯溢流面对坝面进行加糙，又利用宽尾墩后的无水区，对阶梯和宽尾墩水舌底部之间通气，避免空化和空蚀，从而使阶梯溢流坝向高水头大单宽流量方向发展。设计首次采用了异形宽尾墩即“X”型宽尾墩，区别于以往设计的“Y”型宽尾墩，增加坝面过流，充分发挥台阶的消能作用，而且增加下游消力池的水深，加大消力池内的动能损耗。该方案经水工模型试验验证，消能效果良好。     

软基溢洪道陡槽的泄流消能问题研究

针对软基溢洪道陡槽内宽浅式高速水流存在的横向动量失稳及其对下游消能带来的问题，通过试验研究创造性地采用潜没式三角翼分流墩介入式干扰，实现了坡面水流横向动量的均匀分布，并据陡槽内掺气高速水流能量损失大的情况，采用斜坡式消能工，从而达到了泄流消能安全及泄槽体型优化的目的。     

消力墩-T型墩-消能塘联合消能的试验研究

某大型水利枢纽工程中孔泄洪洞是由导流洞改建而成，因此，合理地选择出口消能工体型就显得相当重要。该消能工既要满足施工期间的导流要求，同时还要满足工程峻工后的泄洪要求，泄洪消能问题难度较大。该泄水建筑物原设计采用的“小挑坎—水垫塘”消能效果欠佳，水流经小挑坎挑射至水垫塘后，水垫塘内水流呈急流流态且顶冲尾坎激起涌浪达26m之巨，水流溢出塘外．后经多种方案的试验研究，最终提出了一种体型简单、消能充分、施工方便的联合消能形式——“消力墩—T型墩—消能塘”。该消能工注意了各辅助消能工间的紧密配合，充分发挥其群体效应，成功地解决了该泄水建筑物的泄洪消能难题。     

云南某水电站泄洪消能设计研究

云南某水电站具有洪峰流量大、下游水位高、多泥沙等特点,通过方案比选和水工模型试验研究,推荐采用五表孔泄洪、宽尾墩与跌坎底流联合消能的布置方案。本工程首次提出了宽尾墩与跌坎底流联合运用的消能方式,该消能方式很好的利用宽尾墩良好的消能效果,又克服宽尾墩挑射水流对底板的冲击问题。     

三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究

通过水力学模型对三河口水利枢纽泄洪消能工体型进行了试验研究。结果表明:两底孔出口采用矩形不对称宽尾墩形成的窄缝体型,三表孔采用左、右表孔差动式齿坎与中表孔舌型鼻坎组合的优化方案具有表孔、底孔出口水舌上下分层、前后拉开、横向扩散的特点,从而改善了水垫塘内的水流流态,提高了消能效率,水垫塘底板所受动水冲击压力及脉动压力达到了设计要求。     

挑流式宽尾墩联合消能研究与应用

本文针对国内常用宽尾墩消能中出现的问题和不足之处,吸取挑流消能技术的优点,对宽尾墩型式加以改进,创造性的提出了"挑流式宽尾墩"消能理念,该墩型集横向扩散与纵向拉伸功能于一体,增加水流降落面积并分散水流落点,可与戽流、挑流和底流联合运用,消能效果良好,物理模型试验证明其技术上是可行的,并成功地运用于鲁基厂水电站、马堵山水电站和那比水电站,具有显著的社会、经济效益,推广前景广阔。     

那新水电站溢洪道出口挑坎结构形式的试验研究

广西那新水电站河岸式溢洪道轴线与下游河道斜交、河床狭窄,增加了消能防冲设计难度.针对溢洪道出口原设计方案挑射水流较集中,部分水流落在坎后岸坡上,危害岸坡及挑坎安全的现状,经水工模型试验修改,最终提出"双向扩散斜鼻坎 内转式右边墙 挑坎段分流导向墩"的消能工结构型式,使出坎水流顺河向扩散,在空间形成近似"ш"字形水舌,强化了水流在空中消能与掺气,改善下游流态及确保岸坡安全,取得明显效果.     

宽尾墩在福建龙湘水电站挑流消能中的作用研究

在设计与研究工作中,经常遇到具有中水头、大流量和低佛氏数等特性的工程,它们的下游消能问题难以用常规传统单一的消能工来解决,近年来通过与宽尾墩联合组成复合新型消能工来达到目的已成为一种趋势。龙湘水电站正是采用宽尾墩-挑流联合组成复合新型消能工解决下游消能问题。试验研究结果表明,宽尾墩通过收缩挑流水舌,使水流在纵向和竖向两方向扩散,增大了与空气接触面积,掺气充分(部分水分子雾化),因而提高了消能效果,减轻了水流对下游河床的冲刷。     

宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性及其水力计算方法

本文系统地研究了宽尾墩戽式消力池联合消能工的水力特性,并和常规平尾墩型戽式消力池进行比较,试验表明,宽尾墩型戽式消力池极其有效地提高了平尾墩戽式消力池的消能效果。文中提出了宽尾墩型戽式消力池的水力计算方法,并阐明其消能机理,宽尾墩戽式消力池在岩滩工程中的研究和应用,说明宽尾墩戽式消力池是一种解决大单宽流量、低佛汝德数消能难题的有效而经济的新型水工建筑物。