香水河挡潮闸整治优化方案选择及其水力特性分析

为模拟分析香水河挡潮闸不同方案下的水力特性,在正交贴体曲线坐标下建立平面二维水动力数学模型,并用原方案的物理模型试验资料验证了所建模型的准确性,分析挡潮闸上下游流速分布的均匀性及关于闸轴线的对称性,由于数值模拟结果显示直接整治天然河道地形的原方案整治效果较差,进而提出优化方案,并将原方案与优化方案数值模拟结果进行对比分析。结果表明,优化方案对闸上下游流速分布改善较为明显,有利于挡潮闸的调度运行。     

感潮地区引清调水方案研究

实施引清调水工程是改善感潮地区城市运河水环境的一项重要辅助措施。利用涨落潮差调水时．确定合理的闸门调度和引排水方案．对于减轻闸下冲刷、确保闸体安全和发挥调水效益有着极其重要的意义。为此，提出了一种控制闸下冲刷的闸门调度方案，建立了引清调水水流水质模型。以浦东张家浜运河为例．计算其闸门调度方案．并通过模拟不同方案下运河水质变化，分析得出了优选的调水方案。     

双台子多孔闸调度对消能效果的影响试验研究

为研究多孔闸调度对消能效果的影响,采用物理模型试验的方法,观测了辽河双台子多孔闸不同闸门调度方式下的流态、流速和消力池尾部水流扩散宽度,分析了不同闸门调度方式下多孔闸的流态情况,并计算出不同方案下的消能率,确定了满足消能要求的两种闸门运行方案。根据分析结果,提出用池尾扩散比量化多孔闸的调度方法,简化了消能率的影响因子,得到了池尾扩散比和消能率的指数相关关系,可为类似工程提供参考。     

三汊河闸立面二维水动力特性及闸门上脉动压力的频谱分析

为分析三汊河闸下游的水动力特性及泄流时脉动压力对闸体振动的影响,采用数值模拟的方法,利用FLUENT流场模拟软件,对河口闸泄流过程进行立面二维模拟计算,分析了闸下游的流场、流态和沿床面的流速分布。并针对泄流时闸门振动问题,对作用在闸门上的压力特性进行脉动压力的频谱分析及脉动强度分析,得出脉动压力的能量分布和脉动强度在闸门上的分布规律。结果表明,下泄水流所产生的强紊动是造成闸门上压力脉动的主要原因,闸门上脉动压力的高能频率段为0~0.05 Hz,2.2 m以下的脉动压力对闸门起主要作用,闸门的自振频率大于0.05 Hz时可有效避免闸门的振动破坏。     

出山店大坝泄洪消能防冲数值模拟研究

针对出山店大坝泄洪水头低、单宽流量大,采用非完全宽尾墩(宽尾墩与平尾墩间隔布置)方案解决消能防冲问题,采用FLOW-3D软件对宽尾墩尾端折角、泄洪闸门开启顺序、下游河床冲刷形态进行模拟,并与物理模型试验结果进行对比分析,验证模拟方法的可靠性的同时对宽尾墩体型、闸门调度方案进行优化。结果表明,优化后的宽尾墩能明显提高消能效率;采用平尾墩闸门先开,宽尾墩闸门后开的闸门开启顺序能减小闸门开启过程中消力池底板受力;泄洪过程中,宽尾墩闸门泄洪对下游河床冲刷小。     

大扩散比闸下水流扩散特性的影响因素分析

水闸下游水流流动扩散特性对下游河床及岸坡冲刷具有重大影响。为研究闸下水流扩散特性的影响因素,采用物理模型试验,分析了不同扩散比、闸门开启高度、弗劳德数及下游水深对水闸下游流态的影响;同时以断面相对最大流速及不均匀系数作为水闸下游扩散特性的衡量指标,得到不同弗劳德数、闸门相对开启高度、扩散比和水闸下游水流扩散特性指标的相关关系。结果表明,扩散比的增大会导致偏折水流的出现并增大偏折程度;而弗劳德数和闸门开启高度的增大则使水流偏折程度减少;断面相对最大流速和断面流速不均匀度均沿程减小,且受扩散比的影响最大。     

太阳电池在钢闸门防腐上的应用

射阳河闸是苏北黄海之滨的一座大型挡潮闸,由于钢闸门长期接触海水,极易发生锈蚀。为了防止钢闸门的锈蚀,我们采用外加电流阴极保护法保护闸门,收到了良好的效果。钢闸门在水下部位的腐蚀,属电化学腐蚀。阴极保护是一种电化学防腐方法,只要给水中钢闸门通以直流电,就可防止海水对闸门的腐蚀。由于射阳河闸区供电不正常,因此,从1982年6月开始,江苏四港管理处、电子工业部六所以及开封太阳电池厂共同进行了利用太阳电池供电的防腐试验,并于1983年6月开始运行。     

GHAZI-BAROTHA工程首部节制闸水流特性试验研究

通过GHAZI-BAROTHA水电工程首部节制闸水工模型试验,获得了首部节制闸上游水位—流量—开度关系曲线,并确定了各工况下闸门开度、流量系数及淹没系数,为首部节制闸控制系统提供了闸门优化调度的科学依据.     

预应力锚索在闸墩的应用

喜河水电站大坝工程表孔闸墩单薄,为了抵消弧形工作闸门的推力,采用预应力闸墩,预应力锚索在闸墩上应用成功解决了弧门工作时产生的巨大推力。     

平原河网区闸控河段入河排污口水环境影响分析及优化调度方案研究

受闸控影响,平原河网地区闸控河段水体流向不定,入河排污口排水不仅会对下游水体产生影响,也会一定程度地影响闸前乃至上游关联水体的水质。为此,选取苏南地区张家港市走马塘上某新建入河排污口为例,利用一维河网水量水质模型分别模拟拟建入河排污口尾水排放在张家港枢纽立交地涵现状运行工况和优化控制工况下对上游河网地区保护目标的水环境影响。通过对比各种方案计算结果,从避免对保护目标影响的角度出发提出了优化调度方案,为决策部门提供了技术指导。     

徐楼闸深厚粉细砂闸基防渗防冲方法及处理效果

鉴于徐楼闸老闸因闸基渗透、上下游冲刷而损坏,移址改建的徐楼闸新闸必须解决闸基深厚粉细砂层渗透能力强、不耐冲刷的问题,采用闸基换填水泥土、闸基设置截渗墙、下游消力池末端设置防冲墙等加固补强措施,就可有效减弱粉细砂的渗透问题,并可有效提高闸基的抗冲能力,从而确保闸基稳定安全运行。     

斜护坦联合裙板消能工设计与试验验证

以多沙河流上某泄洪闸工程为例,基于斜护坦+裙板冲坑深度计算公式设计该泄洪闸下游消能工。试验验证表明,斜护坦和裙板设计基本合理,消除了水流顶冲和集中水流跌落现象,改善了河道冲淤形态,保证建筑物基础安全。分析河道冲淤形态及形成过程,发现拦河闸下游护坡需尽量与拦河闸同宽且顺应原河道走势,不宜束窄河床也不能过多扩散;限冲隔墙对保护河道长距离冲刷作用显著,但在水流集中的河段可能会引起水流跌落,淘刷隔墙基础;冲坑深度随来流量的增大逐渐加深,随下游水深的增加逐渐减小,两者相互制约,影响下游河道冲淤形态,可为类似工程设计提供参考。     

跌坎底流消力池在某高水头闸坝工程中的应用

针对高水头、大单宽流量闸坝工程消能问题,在分析传统底流消力池体型的基础上,提出将跌坎型底流消力池应用于高水头闸坝工程,并结合实际工程进行了水工整体模型试验,研究了消力池及下游河道水流流态、流速分布、下游河道水面线、河床冲刷情况。结果表明,跌坎底流消力池不仅体型简单、施工难度小,且在各种运行工况下均能获得稳定的流态及较高的消能率,可较好地解决高水头闸坝泄洪消能问题。     

平移搜索最大相关系数法在渠道水流滞时分析中的运用

西黑山进口闸作为南水北调中线天津干线唯一具有流量调节功能的节制闸,对于天津干线的入流控制至关重要。为提高西黑山进口闸流量监测数据的准确性,针对当前西黑山进口闸过流监测在精准度上存在的不足,准确获取西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时十分必要。基于渠道水流传播的时间延迟特性,结合西黑山进口闸前后4次流量调整过程,并借助闸站监控系统获取的瞬时流量观测数据,将平移搜索最大相关系数法运用于西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时分析中。结果显示,在文村北调节池过流介于28~35m3/s时,西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时约为33min,可指导现场上下游间的流量控制变化监测,同时验证了平移搜索最大相关系数法在渠道水流滞时分析中的可行性。     

某水闸地基桩基础与沉井基础方案优化选择

针对深基础水闸结构地基处理方案的比选未能考虑结构间相互作用的问题,以江苏省沿海某挡潮闸为例,利用ANSYS软件分别建立了考虑闸室、基础和地基的三维有限元整体模型,分别对钻孔灌注桩基础和沉井基础两种地基处理方案的水闸整体结构进行了计算分析,推荐沉井基础方案为最优方案。建议在实际工程设计中采用三维空间有限元法进行深基础水闸结构地基处理方案的比选。     

海潮影响下低水头水闸消能结构优化研究

低水头水闸下游消能属于低弗劳德数水跃消能,容易发生波状水跃、消能不充分等消能问题,尤其在海潮影响下,水位变幅大,消能问题更加突出。为此,结合晋江滨海新区填海造地工程~#1水闸模型试验,针对原设计一级消力池容易形成波状水跃和消能率低的问题,提出了二级消力池的消能结构,并对消力池池长、池深、尾坎高程和辅助消能措施进行了综合优化。结果表明,优化后的二级消力池消能结构,改善了水流流态,提高了消能率,研究结果可为类似工程借鉴参考。     

潮汐河口特大跨度水闸抗震标准及设防措施

以上海市苏州河河口水闸为例,根据工程所在区域的地震资料、潮汐河口水位特性、地震与高潮组合超越概率分析、相关法规要求、工程规模与重要性,并结合周边既有建筑物设防标准,确定了潮汐河口特大跨度水闸合理的抗震设防标准,并从结构方案、总体布置、基础处理、节点设计等方面提出了抗震设防措施。水闸试运行结果表明,该抗震设防标准和措施科学、可行。