西彭水电站溢洪道弯曲段改造设计试验

为改善西彭水电站溢洪道下泄流态,减小溢洪道弯曲段内外侧水头差,文章采用渠底反超高工程方案对西彭水电站溢洪道弯曲段进行优化设计,并采用物理模型试验对比两种方案下的水流流态。试验结果表明,优化方案可以合理引导水流,利用重力沿底板横向坡度产生的分力来抵消部分离心力,改善冲击波交汇区域,显著改善流态分布。     

某水库溢洪道除险加固工程方案比选试验研究

某水库溢洪道在泄洪过程中出现险情,需进行除险加固处理。基于模型试验,研究水库溢洪道除险加固方案中增大溢洪道泄槽底坡除险加固方案和台阶式溢洪道除险加固方案,对方案中水流流态、消能率等水力特性进行分析。试验结果表明,采用台阶式溢洪道满足溢洪道泄洪能力要求,大大提高了消能率,并且改善了溢洪道内水流流态,最终选定台阶式溢洪道消能方案作为水库溢洪道除险加固方案     

岸边溢洪道水工模型试验与设计优化

笔者以江西四方井水利枢纽溢洪道为例,通过整体水工模型试验,研究溢洪道泄流能力、水流流态、沿程水深、时均压强及消能效果等;通过优化进水渠形式,调整宽顶堰为WES实用堰,同时增加消力池长度等措施,提出了优化布置方案.结果表明:原方案溢洪道泄流能力不足,控制段流态紊乱、消力池长度偏短;优化方案泄流能力满足设计要求,能够保证各...     

汤河水库溢洪道导流墙模型试验研究

本文以汤河水库溢洪道陡槽弯道段续建工程设计方案为依据,通过在实验室进行水工模型试验,首先分别对无导流墙溢洪道和有导流墙溢洪道进行了泄水能力以及水流形态研究;其次,对两种工程设计段的水流流态、流速分布以及底板压强分布进行了对比研究;最后通过实验数据分析,提出对溢洪道弯道段加导流墙的优点,进一步分析其可行性。     

克孜加尔溢洪道控制段体形优化的数值模拟

通过采用RNGk～ε模型模拟湍流,利用VOF法追踪自由水面,对克孜加尔溢洪道的双孔闸门与单孔闸门方案进行三维流场数值模拟,并将两种方案下的溢洪道自由水面高程、断面流态模拟计算结果进行对比,分析表明双孔方案由于受到闸墩以及较大折冲角度的影响,单孔方案比双孔方案控制段后水流流态更好,其结果为溢洪道控制段体形优化设计提供了参考。     

基于FLOW-3D软件的溢洪道三维水流数值模拟

采用FLOW-3D水流计算软件模拟了溢洪道挑流消能的三维水流流场,并通过调整溢洪道平面布置、增设贴角和改变预挖冲坑范围等措施对溢洪道原设计方案进行了优化。结合水工模型试验成果,对原设计方案和优化方案的水流流态、流速分布和水面线等水力特性进行了对比分析。数值模拟计算结果与水工模型试验比较吻合,说明优化方案的有效性,也进一步表明三维数值模拟的可行性。     

玉滩水库岸边溢洪道布置设计

根据地形地质、水流流态、施工及工程投资等方面对玉滩水库溢洪道位置进行比选,在满足泄流能力前提下,确定采用驼峰堰型式的岸边溢洪道方案,并结合模型试验,论述了溢洪道的布置。     

水库溢洪道模型设计及大圆弧导向鼻坎实验研究

溢洪道在水利枢纽中承担着泄洪功能,其能否稳定运行直接关系着整个水利枢纽的安危。研究表明,大部分的水坝失事是溢洪道自身问题引发的,因此有必要对水库溢洪道进行模型试验研究。首先介绍了溢洪道挑流消能理论,并指出常见挑流鼻坎的特点。随后以玉田水库溢洪道为研究对象,设计了水库溢洪道模型,选择了两种大圆弧导向鼻坎方案进行试验研究。得出了冲刷深度、冲坑位置和设计流量下的流态。并利用FLUENT软件对第二种方案进行数值模拟,得出了三种计算模型下的流态。希望为今后水库溢洪道设计提供帮助。     

某水库岸边溢洪道体型优化试验研究

结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用"光滑溢洪道+底流消力池"与"前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池"两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况下的水流流态、入池流速与消能率等水力学指标进行详细对比分析。研究成果表明:采用前置掺气坎式阶梯溢洪道后,消力池长度能缩短57.1%,入池流速减小最大达51.18%,综合消能率大于84%。同时,前置掺气坎式阶梯溢洪道使阶梯泄槽内掺气更充分,继而可减小发生空蚀破坏的可能性。研究成果可为类似工程设计提供一定的参考。     

福建省洋口水库溢洪道模型试验和挑流鼻坎优化研究

为验证福建省洋口水库水工溢洪道设计参数指标及布置的合理性，对该水库的泄流能力、水流流态、消流防冲、冲坑形态、河道冲刷等方面进行模型试验，并对挑流鼻坎体型参数进行优化，增加差动鼻坎，从而减轻下游河床冲刷。结果表明：溢洪道泄流能力达到设计要求，溢洪道流态稳定，鼻坎优化方案明显改善了消能效果，研究成果对类似工程结构设计优化有一定借鉴意义。     

小石峡水电站表孔溢洪道模型试验研究

通过对新疆小石峡水电站表孔溢洪道的模型试验研究,优化了溢洪道进口段,改善了进口流态;提出在溢洪道消力池内布设趾墩-消力墩-尾坎的修改方案,试验结果表明,修改方案有效的改善了池内水流流态,同时缩短了池长、降低了池深,提高了消能效果,并且消力池内各项水力指标满足设计要求.试验成果对于工程设计具有借鉴意义.     

开敞式宽大单泄槽溢洪道水力特性及优化布置研究

开敞式宽大单泄槽溢洪道与一般溢洪道相比易发生水流流态复杂、掺气效果差等工程安全问题。以马来西亚Baleh水电工程为例,采用VOF法与RNG k-ε双方程紊流模型对溢洪道流场进行三维数值模拟。计算分析了不同工况下溢洪道流态、流速、沿程压强等水力特性的分布规律。同时开展1∶50物理模型试验,对比分析数值模拟结果与模型试验结果发现,两者基本一致,验证了开敞式宽大单泄槽溢洪道水力特性数值模拟的准确性与可行性。进而利用紊流模型计算分析了溢洪道掺气坎的优化布置方案,结果表明：1#掺气坎抬高20 cm后,坎后掺气空腔长度由11.03 m增大至19.84 m,消能率提高了6.11%;3#掺气坎沿泄槽陡坡上移15 m后,挑流水舌冲击位置上移,减轻了对挑流鼻坎段水流流态的影响。研究结果对同类工程的优化设计有一定的借鉴作用。     

基于RNG k-ε紊流模型的溢洪道水力特性数值模拟

为分析溢洪道的水力学特性,基于VOF法和RNG k-ε两方程紊流模型,根据溢洪道的布置方案,对不同水位工况下溢洪道的水力学问题进行数值模拟研究,分析溢洪道的水流流态、泄流能力、水面线、挑距和消能率。数值模拟结果表明：溢洪道水流流态平顺,无严重摆动和激荡现象;边墙设计高度均大于校核水深与安全加高之和;数值计算的泄流量较规定公式计算结果大;库水位越高挑距越大,消能率越高。     

重庆市隘口水库弯道溢洪道水流特性试验研究

针对隘口水库溢洪道弯道段内同时存在横向与纵向坡降、挑流消能出口轴线与下游天然河道走向存在一定角度交叉导致的水力条件复杂问题,通过水力学模型试验,开展了溢洪道消能防冲效果方案和改善水流流态的优化研究。研究结果表明:在弯道段增设斜槛和改常规挑流鼻坎为扭鼻坎,能有效地改善弯道内水流流态和消能防洪效果。     

某水库溢洪道出口挑流鼻坎优化试验研究

针对某水库溢洪道原设计方案中挑流水舌落在海漫平台上造成严重冲刷破坏的问题,对溢洪道末端的挑流鼻坎进行了优化。通过水工模型试验,观测了溢洪道的水流流态、溢洪道的水面线与深度、溢洪道的流速、溢洪道沿程的动水压强、溢洪道出口的水舌挑距等。结果表明:优化方案下,水流避开了海漫平台而落入海漫前端左侧河道中;优化方案下计算空化数都在0.3以上,较原设计方案更安全;优化后,试验测得挑流冲刷坑内靠近坝脚侧的旋流淘刷最大流速约为1.7 m/s,比原设计冲刷坑内淘刷流速小,对右岸边坡产生较小冲刷,使挑射水流不影响后坡脚;优化方案合理,能较好地解决挑射水流直接冲刷海漫平台的问题。     

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。     

水电站溢洪道空化数分布及抗空蚀措施分析

水电站溢洪道的空蚀现象严重威胁其正常运行。以重庆某水电站溢洪道为研究对象,通过理论分析与物理模型试验相结合的方法,分析溢洪道底板空化数分布以及空蚀特性。在此基础上,提出了打磨边壁、增加溢洪道宽度以及采用掺气的方法来控制空蚀。从试验结果来看,采用改进方案后溢洪道内水流流态改善,空化数显著降低,可为同类工程提供借鉴与参考。     

某山区溢洪道流态优化和消能试验研究

某山地溢洪道入流角度过大,且水流受圆弧段弯道离心力的影响,溢洪道外侧水体壅高明显,严重影响下游的衔接消能。在不改变原平面布置情况下,采用物理模型试验方法对溢洪道进行了优化设计,上游入水口及弯道衔接段设导流墩,下游陡槽段采用台阶式溢洪道的防冲消能体形,并对水流流态及消能率等方面进行了试验研究。结果表明:上游进口段水流分布均匀,衔接段水面线明显降低,台阶段呈现稳定的滑行流。实测台阶式溢洪道消能效率达到了87%,消能效果良好,流态稳定。     

刘家沟水电站溢洪道进口导墙体型优化试验研究

为改善刘家沟水电站溢洪道进水渠流态、提高泄流能力,通过对进水渠右导墙不同布置形式的对比试验研究．提出了右导墙头部采用两圆弧形式的布置优化方案,进一步试验验证该方案在流态和泄流能力方面都达到了令人满意的效果。     

变坡溢洪道模型试验及数值研究

变坡溢洪道内水流流态和衔接形式复杂,为论证该溢洪道设计的合理性,采用物理模型试验和三维紊流数值模拟相结合的方法,对流态、水面线、流速、压力及空化特性等水力学参数进行对比分析,进而对进口体型、堰面曲线及陡坡变缓坡等设计进行了评价。试验结果和数值计算结果吻合良好,表明溢洪道进口流态良好,进水顺畅,无壅水跌水情况,且堰面未出现负压,说明溢洪道进口形状和堰型选择合理;溢洪道各段内水面衔接光滑,流速分布合理,底板各处空化特性良好,说明溢洪道底坡设计合理。