采用数学模型模拟拱坝泄水中孔的过流能力

本文针对目前大量应用的恒定流紊流数学模型必须给出流速的人流边界条件,而实际孔口泄流的入流流速和过流能力均未知的问题,通过调整入流流速,直至坝前距入口较远处满足静压分布的方法,得到孔口泄流能力和相应的入流速度。其结果与物理模型试验值基本一致。     

多级连续消力池水跃的水力特性模型试验

以低弗劳德数、大单宽流量的安谷水电站为例,对不同方式形成多级水跃的消力池进行了系列水工模型试验,研究了不同方案形成的多级水跃的水力学特性。试验结果表明:采用多排消力墩方式形成多级消力池,其消能率虽有保证,但消力墩布置形式对池内流态影响较大,对不同单宽流量工况适应性不好,特别是单宽流量大时难以形成多级水跃;采用圆弧进口连续坎式消力池大幅度改善了流态,但仍未能形成两级水跃;采用跌坎进口连续坎式形式的两级浅水垫消力池,在很大流量范围内均形成明显的两级水跃流态,消能效果理想,池内临底流速和出池流速均比其他方案低,结合下游的反坡护坦,间接抬高了下游水位,使得出池水流平顺,且结构简单,施工方便。     

紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝垫层过水渗流分析计算

运用深度平均渗流模型,结合二维立面渗流模型对紫坪铺面板堆石坝垫层过水渗流情况进行了渗流量、渗流场及渗透坡降的数值模拟计算,得到了不同喷层渗透系数下的坝体单宽渗流量,并得出了只要将垫层前喷层渗透系数控制在1．0×10-4cm／s左右,则该垫层过水方案是合理可行的结论。计算模型及结果分析对该工程和类似工程都有一定的参考价值。     

龙头石水电站1号泄洪洞洞内水跃流态计算分析

对龙头石水电站1号泄洪洞洞内发生水跃的可能性进行了计算分析,并进行了试验验证,证明了本文的计算方法是切实可行的;同时,根据计算和试验结果,得到了龙头石水电站1号泄洪洞不同闸门开度下洞内不发生水跃的下游控制水位。     

物理-数值复合模型在模拟多股水舌进入复杂河道的流场中的应用

结合溪洛渡工程下游河道消能防冲物理模型试验，将物理模型试验与数值模型相结合，建立复合模型，并应用该模型对多股水舌进入复杂天然河道后的流场结构进行模拟，计算结果表明多股水舌进入下游复杂河道的流场结构受河道复杂几何形状影响较大，河道复杂的几何形状对水舌两侧或上下游侧回流区和两岸侧螺旋流的对称性影响较大，螺旋流输运长度较常规水垫塘情况的短；根据计算得到的流场，对下游河道冲刷特性进行了预测与分析。计算中三维的自由面模拟直接采用物理模型实测结果进行。复合模型模拟的结果和实验结果吻合良好，表明在实际的工程问题研究中，该方法能够有效地解决单纯依靠物理模型不易解决的复杂地形条件和复杂入流边界条件的三维复杂问题。     

基于正交设计的掺气坎体型参数敏感性分析

通过数值模拟,并结合工程实际,应用正交设计法对掺气坎体型参数进行了空腔特性的敏感性分析,通过极差与方差分析得出了各参数对外空腔长度、内空腔长度等空腔特性的影响效应及权重大小。为掺气坎的体型设计提供了一定的理论依据,在工程实际中具有较强的应用参考价值。     

多股射流入射水垫塘点面脉动压力特性

本文首次对１：１００大比尺的水垫塘模型在多股射流入射时的底板点面脉压进行了多组次量测,对点面壁压的自相关特性,点面脉动强度关系及点面关系的频谱特性进行了分析,得到点面壁压脉动强度均化系数Ｃｐ与承压面积Ｓ和水垫塘水垫深度ｈｔ的经验公式。这些结果为工程设计提供了重要的依据。     

江边水电站防渗方案优化计算与分析

采用立面二维渗流模型对江边水电站闸坝基础防渗方案:防渗墙封闭基岩防渗方案、防渗墙插入砂质粉土层5m和10m的悬挂式防渗方案等进行了渗流量、渗流场及渗透坡降的计算.结果显示防渗墙插入砂质粉土层5m的悬挂式防渗方案是可行的,为该工程将全封闭混凝土防渗墙最终拟定为悬挂式提供了技术依据,大大降低了防渗墙的最大深度和施工难度,其工程经济效益显著.     

沙湾水电站左岸坝肩"地窗式"防渗方案优化计算与分析

采用深度平均渗流模型结合2维立面渗流模型，对沙湾水电站左岸坝肩“地窗式”防渗方案进行了渗流量、渗流场及渗透坡降的计算；根据计算结果，对“地窗式”防渗方案进行了优化计算，提出了满足本工程防渗要求的阶梯型“地窗式”防渗体体型；计算结果表明沙湾水电站左岸坝肩采用阶梯型“地窗式”防渗体体型后，不仅可取消50m深防渗墙下施工繁琐的墙下帷幕灌浆3000余米，而且全封闭砼防渗墙可做成悬挂式，大大降低了防渗墙的最大深度和施工难度，还节约防渗墙900余米，其工程经济效益显著；本文方法对类似工程问题具有重要参考价值。