均匀变化的过渡阶梯体型对阶梯溢流坝面压强特性的影响

设计合理的过渡阶梯体型能有效改善前几级台阶的负压和增加掺气空腔长度。本文以阿海水电站为原型,采用水工模型试验,研究四种新型过渡阶梯体型产生的不同负压和空腔长度,分析其变化规律和机理。研究结果表明:最大负压出现在第二阶梯立面上缘处,方案四的最大负压值最小。说明阶梯尺寸发生改变时,能一定程度上减小负压。当方案四的阶梯外凸程度越大,其阶梯宽度越宽时,台阶内水流掺气越充分,负压越小,能降低阶梯溢流坝台阶壁面的空蚀破环。     

完全浮盖下对称复式断面水流掺气浓度研究

本文采用水工模型试验的方法,研究在密集均匀掺气孔下,改变流量大小,研究无浮盖和完全浮盖模型下不同流量大小的掺气特性。改变流量时,临底的掺气浓度会发生改变,流量越大,各断面滩地临底掺气浓度越大,主槽临底掺气浓度越小。同一流量下,临底掺气浓度沿程递减,B、C、D断面掺气浓度值较小,A断面滩地临底掺气浓度沿横向先增后减,主槽壁、滩地壁和滩槽交界处掺气浓度较大。加入浮盖后,水流表面的掺气浓度值增加,临底掺气浓度值减小。     

60米级省水船闸输水阀门段空化特性及防空化措施

通过恒定流减压箱模型试验,针对60米级省水船闸充、泄水阀门段的空化特性进行研究。明确了阀门段空化源,计算不同开度的空化数,获得空化范围、空化形态和空化强度,并提出掺气减蚀的防空化措施,推荐了合理的掺气量。试验结果表明,采用阀门门楣自然通气能抑制门楣及底缘空化、采用阀后突扩体跌坎强迫通气措施能充分抑制跌坎和升坎空化,两项通气措施相结合能够有效解决60米级省水船闸充、泄水阀门段的空化问题。     

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。     

船闸泄水廊道出口型式的设计与试验

根据船闸输水系统中的出口布置寻洲面积比与阻力纱数的关系，并对成熟的消能工布置及驻措施进行总结。     

库水位对一体化消能方式中时均压强影响的实验探究

减小坝体高速水流的冲蚀,是延长混凝土坝体使用寿命的重要方法。本文以阿海电站水工模型为研究对象,对库水位分别为1,490、1,493、1,496、1,499、1,502、1,504及1,507.23m采用宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池消能方式进行了水工模型实验,以研究沿程时均压强变化规律。实验研究发现,WES曲线段时均压强呈现先减小后增大的变化趋势。不同库水位下阶梯段时均压强数值较小但波动较大。库水位越低水舌挑射距离越短,水汽混合越充分,阶梯段时均压强波动越明显。当库水位高于1,502m时,水流高于宽尾墩顶部,阶梯段产生的时均压强较大。最大时均压强产生于反弧段,主要是在高速水流、静水压强以及回流的共同影响下,反弧段产生较大的时均压强。     

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。     

肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪冲砂洞设计

肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪冲砂洞具有高水头、高流速、运用水头变幅大等特点,为了论证泄洪冲砂洞各部分设计的合理性、可靠性和对设计的掺气措施和消能措施的优化,进行了模型试验,根据模型试验结果,对结构进行了优化设计.     

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。     

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。     

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。     

清水江干流平寨航电枢纽泄水闸断面模型试验

低水头泄水建筑物的消能防冲是一个十分普遍的水力学问题,影响其消能工的水力特性及消能机理的因素非常复杂,日前尚无成熟的理论方法解决这一问题。针对贵州省清水江梯级开发已建的水利枢纽水头低、单宽流量大的特点,对平寨泄水建筑物消能工进行水工断面模型试验。其成果不仅为平寨航电枢纽泄水闸布置方案的技术合理性提供了必要的依据,同时对开展同类问题的研究具有参考价值。     

贵港二线船闸闸室双明沟消能工布置及消能特性研究

以贵港二线船闸闸室内双明沟消能工布置为研究对象,建立1:30的整体物理模型。利用多普勒流速测量仪(ADV)、电阻式拉力仪、UBL-2超声波浪/水位采集分析仪等,对闸室内消能后各水力特性进行测量,分析消能特性。试验研究表明:经过优化后的双明沟消能工布置,使船闸闸室内横向水流分配均匀、局部紊动较小,船舶系缆力满足规范要求,闸室内船舶靠泊条件更好。     

闸坝枢纽坝下消能的研究现状及发展综述

本文总结了闸坝坝下消能的几种基本的消能型式并总结了它们各自的消能机理和特点,并简要介绍了几种新型的消能工,并在此基础上提出了相关的一些问题和建议。     

可控式U型被动减摇水舱的减摇效果

建立了船舶-水舱系统的运动方程,分析了U型减摇水舱对船舶的作用,导出了反映可控式U型被动减摇水舱设计减摇能力容量的理想减摇效果的计算公式.定义了反映水舱安装高度对理想减摇效果影响的横向特征面积,定义了影响水舱固有振荡周期和理想减摇效果的水柱特征长度.指出了设计使横向特征面积越小或者使水柱特征长度越大或者使振荡阻尼系数越小皆有利于提高理想减摇效果.     

双层开孔斜挡板透空式防波堤消浪性能研究

针对一种新型双层开孔斜挡板透空式防波堤消浪性能问题,研究挡板开孔率和挡板倾斜角度对防波堤消浪性能的影响。采用物理模型试验方法,得出其反射和透射系数、波能分布和堤后波幅频谱特征结果。结果表明,斜挡板开孔率越大,防波堤透射系数也越大,但在试验范围内,透射系数均小于0. 5;该类型防波堤对波浪有较好的消能性,对较长周期波以反射为主,较短周期波以消浪室消能为主,整体透射系数较短周期波略大;防波堤设计斜挡板比平挡板透射系数小,具有更好的消浪性能,最小透浪仅为后者的39%。     

雅口枢纽不同调度方式研究

雅口航运枢纽位于汉江中游,是国家汉江流域梯级开发规划的第13级,是一个以航运为主,兼顾发电、灌溉、旅游等综合开发功能的项目。泄水闸调度方式对船闸下游通航水流条件,电站尾水消能工结构稳定产生不同影响。因此,本文主要分析雅口枢纽调度方式对船闸下游通航水流条件、电站尾水及消能工稳定的影响。     

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.     

点蚀损伤下纵向受压船体加筋板极限强度计算

基于实船点蚀损伤勘验数据,通过有限元数值计算法分析了点蚀分布、深度和面积等点蚀特征参数对船体加筋板极限强度的影响规律,给出了以点蚀深度和点蚀面积双参数的点蚀加筋板极限强度公式。结果表明:在点蚀不穿孔且点蚀面积低于10%条件下,当点蚀面积和点蚀深度一定时,蚀点分布造成的船体加筋板极限强度最大波动值低于2%;点蚀面积和点蚀深度对加筋板极限强度的影响是交互非独立的;基于点蚀面积、深度给出的双参数加筋板极限强度计算公式计算精度较高,满足工程需要。     

红岩子船闸输水系统优化设计

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。依托红岩子船闸输水系统水工模型试验研究,探讨筛孔式消能工及通过增加顶盖板优化设计的方案在中高水头分散式输水船闸中的应用效果,通过测定闸室充、泄水水力特性,输水廊道压力及船舶停泊条件等各项指标,发现优化设计方案在船舶停泊条件方面具备更优的性能,同时提出船闸阀门开启方式的运行方案。