关于采用水力自控翻板门水闸的过流能力及消能防冲的探讨

文章通过对采用水力自控翻板闸门水闸的过流能力和消能防冲的计算分析,结合工程实际探讨水力自控翻板闸门的运行特点及对水闸过流及消能防冲的影响．并应用于工程设计中,更好地发挥水力自控翻板闸门在低水头水闸工程建设中的作用。     

水力自控翻板闸门泄流量计算探讨

水力自控翻板闸门造价低廉、管理方便,广泛应用于低水头水利水电工程中。但其泄流能力计算无相关的规范规程可供参考,常常由物理模型试验来确定。通过断面水槽模型试验,得出翻板闸门运行中常见泄流状态下(门顶堰流、门底孔流、混合出流)的流量计算公式,并结合以往翻板闸门工程模型试验成果对公式进行验证,为翻板闸门的设计和运行中流量的估算提供科学依据。     

新型翻板门水力特性研究

对水力自控翻板闸门的主要优点、运行特征及存在的主要技术难题作了介绍。从有利于门体稳定和排漂等方面对常规门型进行了改进,对改进后新型门型的水流流态、泄流能力、消能特性以及压力分布等进行了较系统的研究,并成功地应用于实际工程。     

倾向下游的液压翻板闸门结构设计

通过长春市伊通河拦河闸液压翻板门启闭力试验研究 ,对倾向下游的液压翻板门设计控制工况、底支铰设计及液压门启闭力的确定等进行了探讨 ,其初步成果可供类似工程参考采用。     

大藤峡水利枢纽工程泄洪消能建筑物研究与设计

泄洪消能建筑物设计是水利枢纽布置首要研究问题,泄洪消能建筑物设计非常重要,涉及到泄流能力、过流面空化、水流掺气、泥沙磨蚀及对其下游河床冲刷等问题。针对大藤峡水利枢纽工程泄洪建筑物最大泄量达66 200 m³/s和消能建筑物弗劳德数低的难题,泄洪建筑物采用了底孔泄洪、表孔排漂的泄洪方案,消能建筑物采用了二级消力池底流消能方式。泄水闸主要采用底孔泄洪,弧门推力巨大,选用钢梁作为弧门支撑体,解决了工程设计难点,为同类工程提供借鉴作用。     

碧莲水电站水力自控翻板闸门溢流坝设计

介绍碧莲水电站拦水坝系软基上的水力自控翻板闸门溢流坝工程特点和设计原理 .闸门利用水力和杠杆原理实现自控关闭 ;闸坝平时挡水发电 ,洪水期自动翻倒泄洪冲砂 ,有效地解决洪水对上游库区实物的淹没损失及水库泥沙淤积问题 ;闸坝采用地下混凝土连续墙进行地基防渗处理及面流消能 ,消能效果显著 ,工程投资少 .本工程设计可供其它建固定坝淹没损失过大或在软基上建低重力式堰坝的类似工程参考     

莲花台水电站宽尾墩联合消能工的应用研究

针对莲花台水电站泄洪建筑物泄量大、单宽流量大、河床易冲刷的特点,通过模型试验对原设计的挑流消能方案和Y型宽尾墩+戽式消力池联合消能工方案进行了对比研究.试验结果表明,联合消能工方案在典型工况下消能充分,下游河床及电站尾水护坦末端冲刷大为减轻,出池水流衔接平顺,下游河道流态明显改善.该研究成果对类似工程有借鉴意义.     

细河北台段拦河坝工程橡胶坝消能防冲设计探讨

在拦河坝工程施工中,橡胶坝溢流流态比较复杂,计算工况选择对橡胶坝消能防冲设计有着至关重要的影响。本文以辽宁本溪细河北台段拦河坝工程橡胶坝消能防冲设计实例,阐述了控制工况的选择及其相应的消力池、海漫、防冲槽设计计算。通过数值模拟水流流态,验证了主要消能防冲结构——消力池的设计合理性,以期对相关工程设计有所借鉴。     

宽尾墩-跌坎底流消能工试验研究

针对某水电工程泄洪量大、单宽流量大、佛氏数低且河床易冲刷的特点,采用水工模型试验的方法对底流消能工、宽尾墩底流消能工、跌坎底流消能工及宽尾墩-跌坎底流消能工4个方案的消能效果进行了对比研究。结果表明,宽尾墩-跌坎底流消能工方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平顺,对下游河床冲刷较轻。详细介绍了4个消能方案的布置形式和试验过程,可为同类工程参考。     

大型充气式橡胶坝下游消能

辽宁省抚顺市于１９８８午至１９９２年相继建成两座充气式橡胶坝，其规模属我国首次。首先建成的戈布坝运行中所积累的多种工况资料为后建的将军坝设计提供了借鉴。大型充气式橡胶坝设计应重点研究坝上过流、单跨落坝泄流、单跨低水头运行等工况的消能问题。     

下游水位下降对白石窑水利枢纽泄洪消能影响试验研究

针对白石窑水利枢纽下游水位降低可能影响水闸泄洪消能的问题,分下游河床下切前、后两种情况,选取典型工况进行了断面模型试验研究。试验表明,枢纽下游水位降低基本不会改变水闸下泄水流原有消能流态,下泄水流的主要消能条件变化不明显。但局开控泄、电站甩负荷工况及流量低于500m3/s时,下游水位下降导致下游河床流速增加且水深较小,可能对河床造成冲刷,建议适当增加开启孔数,减小下泄单宽流量,确保泄洪安全。     

向家坝水电站泄洪消能关键技术研究与实践

向家坝水电站泄洪消能具有"高水头、大单宽流量、泄洪频繁、多泥沙"的特点,其泄洪消能方式受雾化、通航、排沙以及地质条件等方面的制约;通过采用高低坎泄洪消能方案,攻克了向家坝水电站泄洪消能技术难点;达到了雾化影响小、消能效率高、消力池临底流速小、下游水流平顺、泄洪运行方式灵活、悬移质能安全过坝的效果。模型试验、数值分析和原型监测成果表明,立轴漩涡临底强度较低,原型监测尚未观测到立轴漩涡;磨蚀、水流空化、闸门流激振动等方面的水力特性都在允许的范围内;经受了三个汛期的泄洪考验。下游县城紧邻水电站,且局部城区位于古河道的不利地质条件,部分泄洪工况时出现了下游县城局部区域房屋门窗振动现象。通过溪洛渡、向家坝两库联合调度和优化闸门运行方式,振动强度得到显著减小,使门窗振动问题得到有效控制,各项振动量值均在国家规定的人身舒适性评价标准的容许限值之内。     

超低弗劳德数闸下消能试验

低弗劳德数、低水头、低尾水的闸下消能消力池内不能产生稳定充分水跃,池内壅起的水流出池后会产生二次跌落,对下游河床冲刷严重。针对芦潮港水闸工程,通过物理模型试验提出了一种新型辅助消能工,即在池后海漫设置梅花形布置墩群,可使下泄水流达到充分消能、均匀扩散的效果,并分析了墩群的消能机理。实践表明,这种新型的消能布置方案可以有效地解决超低弗劳德数底流水跃消能不充分的问题,可供类似工程参考。     

对泄水槽中消力池的消能改造探析

水库的消能设施是消减和扩散水闸下泄水流能量,预防下游发生严重冲刷,提升水闸安全的重要设施。对于水电站泄水能力的研究无论是对于水电站本身还是对于社会都有着非常重要的研究价值。为此,本文主要研究对水库泄水槽中消力池进行消能改造的措施,以某水利枢纽工程为例,从特殊到一般,总结了泄水槽中消力池的效能改造。事实证明,这对于增强水闸下泄水流能力以及水电站的安全具有非常重要的作用。     

水闸消能效果分析研究

水闸消能一般采用底流式(水跃)消能,但它往往又是在低水头情况下泄流,佛汝德数低,水闸消能效果较差。为了提高水闸的消能率,采取了有效的工程措施,即在普通消力池的基础上增加了辅助消能工以及修建复式消力池等工程措施。通过分析研究可知,水闸的消能效果有了明显的提高,尤其是复式消力池消能率较高,能起到良好的消能效果。     

高岭拦河闸重建工程消能试验研究

通过对高岭拦河闸重建工程的消能试验,提出了将拦河闸消力池按2种形式分区布置的方案,利用该方案中池底高程相对较低的中间单元消力池承担拦河闸的初始泄流任务,较好地解决了在设计方案布置泄放小流量时存在的消力池消能不足的问题。该方案不仅满足了拦河闸的消能要求,又节省了工程投资,可为同类工程的设计提供借鉴。     

水闸底流消能计算公式的分析与改进

以上海市东风西沙水库下游水闸消能设计为例,对水闸消能计算中遇到的问题加以分析后发现,在上游水位不变、过闸单宽流量不变、下游水深较小的情况下,下游水深越小,采用《水闸设计规范》(SL265—2001)中的消能计算公式计算得到的消力池深度反而越小,这与实际情况有较大的出入。通过理论推算,对原计算公式进行了修正,并采用修正后的计算公式进行了消能计算,计算结果与实际情况相符。     

平原区水闸闸下消能防冲与闸门控制运行

针对平原区水闸闸下消能防冲与闸门控制运行的特点,基于水力学理论分析,导出了消力池最大深度的计算公式。以沙颍河郑埠口水利枢纽工程为例,确定消力池的设计方案。根据消能防冲应满足的水流条件,由系列模型试验资料绘制了闸门控制运行曲线图,继而依据该图制定了满足消能防冲要求的闸门控制运行方式。应用结果表明,采用该消力池方案设计并按此闸门控制方式运行,能很好地满足消能防冲要求。     

高陂水利枢纽泄水闸消能和运行试验研究

韩江高陂水利枢纽坝址区域河道弯曲和狭窄,给其泄水闸下游消能防冲和安全运行带来不便。通过水力模型试验,优化了泄水闸下游消力池的长度和海漫的布置,满足泄水闸泄流消能防冲的要求;同时根据工程多孔泄水闸布置的特点,在闸室下游消力池中间设置了两道隔水导墙,对泄水闸泄洪采用分区调度运行,提出了运行的优化方案,研究成果还应用于工程设计中。     

某拦河闸底流消能工消能防冲试验研究

通过物理模型试验,对某拦河闸底流消能工进行消能防冲试验,测试和分析不同开度下的水闸运行流态、流速分布及上下游水流衔接状况,研究成果可供工程设计参考。