波流作用下电站排水口消能及铺面稳定性试验

海滨电站排水口受到排水水流、潮流和波浪动力的综合影响,消力池内复杂的水动力条件对铺面块石或人工块体的稳定性产生不利的影响。基于印度尼西亚某电站的实际问题,采用物理模型进行了波流作用下排水口消力池的消能特性和铺面稳定性试验。研究结果表明:该电站排水口采用扩散式消力池并结合消力墩和尾坎的消能方式可行,消力墩和圆弧型尾坎的消能和均流作用明显;波流作用下,扩散式消力池内波能有集中,排水水流虽然对波浪的传播产生阻碍,但波浪的影响仍延伸至排水口上端的明渠内,因此也应对一定范围内的明渠采取护面和护底措施。试验还优化了消力墩的型式和部分铺面块石的重量。     

西津水利枢纽二线船闸下游引航道右岸支流汇入口消能设施设计

西津水利枢纽二线船闸工程是建设"西江亿吨级黄金水道"的重要举措之一。为研究二线船闸下引航道停泊段右岸西竹坑支流的汇入对二线船闸下引航道内通航水流条件的影响,通过水工模型试验研究在支流沟内布置消能设施对支流入汇口处流速、流态的影响,提出斜向导流坝、消力墩和消力池的工程措施,为类似工程提供借鉴。     

低水头枢纽消力墩位置对消能效果的影响

低水头枢纽通常采用消力池底流消能的方式来消减泄水闸下泄水流的能量,而消力墩的位置对水跃的形式、强弱影响较大,从而影响整个消力池的消能率。采用计算流体力学软件Fluent的VOF模型,探讨消力墩位置对消力池内水跃特征、湍动能耗散率分布及消能率的影响。结果表明：消力墩位置会影响消力池消能率——消力墩布置在消力池长度的0.65及以上时,其消能效果与不布置消力墩时相差不大;消力墩布置在消力池长度的0.35处时,消力池的消能率最大,比布置在0.65时消能率提高约10.5%。     

船闸闸室明沟形式及消能效果分析

船闸侧墙廊道闸室明沟消能工布置及消能效果的优劣,直接影响闸室内船舶所受系缆力大小及停泊安全。利用局部模型,在恒定流情况下,对侧墙廊道闸室内布置单明沟机加槛、双明沟及三明沟消能工充水过程进行试验研究;分析和比较各明沟形式的剩余比能、动能及流场分布,综合评判各形式明沟消能工的消能特性,并在整体模型上进行了试验验证。研究结果表明:三种明沟形式比较,三明沟布置消能效果最优。双明沟消能形式较单明沟消能水体增大较多,消能工布置灵活,消能空间大,水流分布亦较单明沟更为均匀,在减小闸室内横向水流对船舶作用力方面较单明沟形式优越。因此,综合比较,双明沟消能效果较单明沟要好。     

船闸闸室明沟消能工消能效果三维数值模拟

利用多重网格技术及VOF方法,在恒定流情况下,对侧墙长廊道单明沟、双明沟及三明沟消能工充水过程进行三维数值模拟。分析和比较各型式明沟的剩余比能、动能及流场分布,综合评判各型式明沟消能工的消能特性。研究结果表明,3种明沟型式比较,三明沟布置消能效果最优,单明沟和双明沟各项消能指标较接近,但双明沟消能条件下,其布置更为灵活,消能空间更大,水流分布亦较单明沟更为均匀,尤其是在减小闸室内横向水流对船舶的作用力方面较单明沟型式优越。     

德厚水库引水隧洞塔式进水口分层取水设计

文章以德厚水库为例,其为大(2)型水利工程,溢洪道设计的合理与否直接关系到水库的安全。通过水工模型试验对溢洪道设计方案的合理性进行评价,并根据试验发现的问题,对溢洪道引渠段左侧导墙、陡坡泄槽段及消力池体型进行优化,优化设计后溢洪道布置及体型合理,泄流能力满足要求,水流流态平稳,消能效果理想。     

中高水头船闸改扩建工程坝下消能区土石围堰水力计算方法

中高水头船闸改造扩建工程中坝下消能区水流流态复杂,对枢纽发电泄洪时土石围堰附近水流脉动压力、冲击压力等与围堰安全稳定性密切相关的参数有较大影响。重点分析围堰布置形式及其附近水流流态对其抗滑、抗倾覆性能的影响,提出脉动压力及力偶水力计算方法。通过该方法在富春江船闸扩建改造工程围堰安全稳定性研究中的应用,分析沉箱组合过水围堰的脉动压力、冲击压力的变化特性,明确围堰抗滑、抗倾覆性能。     

小浪底枢纽下游消力池水流脉压特性探讨

小浪底枢纽下游消能采用综合消力池方案,各泄水建筑物型式不同,池内流态各异,水流结构复杂.试验量测综合消力池底部的压强脉动特征值,得到消力池底部的时均压强、脉动压强、紊动强度系数及频谱等参量沿池底的分布规律.此结果对小浪底枢纽下游消力池结构稳定分析具有实际意义,并对同类型消力池脉压特性研究具有参考价值.     

平陆运河与沙坪河交汇河段通航水流条件试验研究*

平陆运河沿线支流众多且支干落差大,支流突发洪水对运河通航水流条件影响较大。选取入汇角度大、支干汇流比大、河底落差大的沙坪河入汇河段为研究对象,采用1  50正态河工模型试验,对沙坪河入汇河段通航水流条件进行系统试验研究。模型试验结果表明,受支流突发较大洪水和支干河底落差较大影响,运河航道内横向流速大且流态紊乱,加之支流口上游铁路桥限制,消能措施布置长度有限,不能达到较好的消能效果。分析认为主要问题在于支流洪水汇入运河后运河横向流速较大,因此治理方案主要解决“调顺水流+消能”的问题。在交汇处布置导流堤、透空消能墩、底部斜向透空式隔流堤,在支流内采取消力池、消力槛等消能措施并进行系列方案对比试验,发现优化方案Ⅲ的通航水流满足通航要求且不会对支流内铁路桥造成影响。     

宽尾墩联合消能原理和类型综述

宽尾墩是我国首创的消能防冲工具,它的提出对于大流量泄洪冲刷等问题有了很好的解决。近几年,对于宽尾墩的研究越来越深入,宽尾墩的墩型也由最初的普通墩型演变到现在X型、Y型等等。本文梳理了宽尾墩消能的机理和水力特性,不同墩型宽尾墩的水里特征以及宽尾墩联合消能的原理及研究进展,指出了宽尾墩目前发展中存在的问题并对解决这个问题提出了建议。     

宽尾墩消能工在峡谷河段的应用

针对桌工程所处峡谷地区的特殊地形以及由此带来的下游消能防冲问题，通过在1：60水工模型上多种消能方案实验研究比较，提出适合该工程实际的坝面宽尾墩消能工方案。该方案较好地适应了消能区地形，减轻了下游河床的冲刷，同时，利用宽尾墩消能工对水舌的横向约束较好地解决了挑流水舌对溢流坝下游河岸直接冲刷的问题。     

KYD水库底孔泄洪洞平底渐扩式消力池优化试验

通过新疆青河县KYD水库底孔泄洪洞平底渐扩式消力池设计方案的试验,发现消力池池深、池长、边墙高远不能满足安全泄流要求。优化方案试验结果表明,对于渐扩角1.37°的渐扩式消力池按等宽度矩形消力池估算时池长基本满足要求,但是池深估算误差较大。联立溢洪道设计规范中的渐扩式消力池共轭水深计算公式和渐扩式消力池池深经验公式可较准确地计算池深。为了减小跃后水流剧烈脉动,降低跃后水深,采用了悬栅式消能工。试验结果表明,水跃淹没度增大,悬栅起到了破碎栅条上部水跃剧烈回旋运动引起的表面漩滚,消力池内水深降低,最大水深减小1.0 m,陡坡段和消力内水流脉动明显减弱,浪花溅起高度明显小于加悬栅前。     

导流墩改善口门区水流条件机理研究

船闸引航道口门区是船舶进出船闸的＂咽喉＂,受特殊边界条件的影响,该区域内产生有斜流、横流及回流等不良流态,对船舶安全航行造成很大影响。文中从理论上分析了口门区内不良流态对船舶航行的影响关系及导流墩削弱口门区内斜流和回流、改善通航水流条件的机理。结果表明,导流墩或导流墩与其他工程措施的结合应用是改善口门区水流条件的有效工程措施。     

表孔溢洪道的物理模型试验研究

本文以溢洪道挑流鼻坎为研究对象,采用物理模型试验的研究方法,以验证误差满足要求的模型为前提。以同等工况为试验研究前提,对水库溢洪道进行物理模型试验研究,针对不同挑坎方案,分析对比下游水流流态、水流挑距、河床入射水流形态及河床冲刷形态。观察分析对比,对表空溢洪道进口进行了试验优化,论证了得出叫有挑坎方案,得到适用于本工程实际的溢洪道鼻坎体型。并且对溢洪道掺气槽进行了简单探索。     

高水头船闸闸室明沟消能效果及机理分析

利用ADV等先进的量测仪器,通过船闸局部水工模型试验和三维数值模拟,对高水头船闸闸室明沟的消能效果和消能机理进行研究,分析流速分布、剩余比能、水面波动和紊动能耗散率等参数的结果表明:明沟消能工出流掺混强烈,97%的耗能位于明沟区,扩散均匀,水面波动较小,消能效果较优.明沟型式结构简洁,可在我国高水头船闸中推广应用.     

四方井水库溢洪道进水渠导墙体型优化试验研究

针对四方井水库溢洪道进水渠内流态紊乱,泄流能力不满足设计要求,结合工程实际,通过试验对溢洪道进水渠左右导墙形式进行了优化,比较了3种进水渠导墙曲线形式的优化效果。结果表明,进水渠左右导水墙采用对称的圆弧形曲线+直线调整段的优化方案3很好的改善了进水渠内水流流态,溢洪道泄流能力大大提高,满足了工程设计的要求。     

水利枢纽水闸消能工设计措施

通常情况下在水利枢纽水闸消能工设计时,利用底流式消能的方法进行水闸消能设计,由于低水头水工建筑物的消能工的消能效果不好,弗劳德数不高,在消能工的效率不高的情况下,下游的水流会出现剧烈的紊动,在泄洪期间经常会出现对下游河床冲刷的情况,存在非常大的安全隐患。基于此本文通过实际案例对水利枢纽水闸消能工的设计措施进行探讨。     

双层开孔消浪板结构消能性能分析

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,其结构通过上层开孔板和下层实心板两部分来解决结构的消能问题．文中通过模型试验的方法来验证结构的消能性能,同时,对双层开孔消浪板结构在规则波作用下的消能系数随3个主要影响因子（相对板宽B／L,相对开孔A／A0,波陡H／L）变化的结果进行分析．通过分析和比较消能系数与影响因子之间的相互关系,证明双层开孔消浪板结构具有较好的消能效果．     

重庆羊头铺水电站消能结构模型试验研究

针对羊头铺水电站在消能结构方面的设计优化进行了物理模型试验。采用二级复式消能结构能较好的解决泄流消能的问题,保证下泄流速在相对安全的范围内。所取得的试验成果对工程设计有一定的指导意义。     

超高水头船闸输水系统消能试验研究

利用ADV流速测量仪,通过对超高水头船闸闸室内流速及流速分布的测定,详细比较了明沟消能与盖板消能的消能特性、消能效果和消能方式,可为高水头船闸输水系统消能工设计提供科学依据。