阶梯消能工在陡槽溢洪道加固设计中的合理应用

通过阶梯消能工应用的工程实例，简述了在溢洪道加固设计中阶梯消能工的设计方法。     

阶梯消能工研究综述

阶梯消能工因消能率高而被广泛应用于水利水电工程中,但其水力特性复杂,研究难度大。通过分析阶梯消能工水力特性的研究现状,指出了研究中存在的不足,提出了阶梯消能工的研究方向。     

阶梯式消能工的试验研究及在南果河水电站的应用

自８０年代的Ｍｏｎｋｓｖｉｌｌｅ坝开始，阶梯式消能工的应用范围已扩展到大中型工程，结合我国援外项目－老挝南果河水电站前池溢流陡槽的消能设计，对阶梯式消能工进行了分析和试验研究，结果表明：在设计流量条件下，阶梯消能工消能率达到７３％，且阶梯上不易产生空蚀破坏。同时，由于水流能量大部分在陡槽上消除，故能大大减少下游消力池的工程量。     

阶梯式消能工在石壁水库工程中的应用研究

阶梯式消能工是一种新型消能工，它改变了将水流能量输送至下游集中消除的传统消能方式，利用坡面阶梯沿程掺气、漩滚消能，从而可减少下游余能，简化消能设施，节省工程投资。该消能工用于诸暨市石壁水库除险加固工程中，节省溢洪道消能设施投资35％以上，同时减小了施工难度和公路安全隐患。     

低水头拦河闸下游一、二级消力池的布置

为了解决低水头拦河闸下游河床下切、河道水位下降造成下游消能工无法正常运行的问题,需要对拦河闸工程下游消能工进行除险改造或重建。基于广东省3座拦河闸除险改造和重建工程的水力模型试验研究成果,对低水头拦河闸下游两级消力池的布置进行研究,提出加高一级消力池尾坎顶及在下游陡坡段设置外凸型阶梯跌坎等优化措施。试验结果表明,采取上述措施可大幅度提高消力池水流消能率,简化消能工设施,节省工程投资。     

广东省溢洪道阶梯式消能工的研究

阶梯式消能工已在广东省溢洪道工程中得到了应用,但目前有关的阶梯式消能工的设计方法尚不够完善。在总结广东省现有的溢洪道陡坡段阶梯式消能工试验研究成果的基础上,阐述了连续的内凹型阶梯和不连续的外凸型阶梯的体型布置方法和消能特性,并在坡度1∶3的陡坡段上进行光滑槽面和外凸型阶梯槽面的消能特性比较。结果表明,溢洪道陡坡段的阶梯式消能工具有消能效果好、可简化下游消能设施等优点。研究成果可供类似的工程研究和设计参考。     

黄庄水库溢洪道阶梯消能工研究

阶梯消能工在大多数水库溢洪道工程中得到应用,但有关阶梯消能工的设计思路并不完善,无法充分发挥溢洪道等水工建筑物消能作用。以黄庄水库为例,应用ANSYS软件构建起水库溢洪道有限元模型,对消能工水面线、流态、流场及压强分布等消能特性展开模拟分析,并对紊动能、紊动耗散规律及溢洪道阶梯消能率进行计算,对水库溢洪道性能的提升具有指导意义。     

曲江县西牛潭水库溢洪道加固工程消能试验研究

结合韶关市曲江县西牛潭水库溢洪道加固工程多弯道二级陡槽水工模型试验研究成果，对陡槽段和消力池消能工的流态、消能等水力特性进行分析研究，并在溢洪道二级陡槽段采用了阶梯消能工方案，试验成果表明方案切实可行并已被工程设计采用。     

筛网式消能工的设计

筛网消能是由一层或几层过水的钢筋温凝土筛网、消力宣和反坡段所组成。筛网式消能工与其他消能工比较，不仅消能效果好，而且工程量可节省30%以上。本文介绍了筛网式消能工能的工程布置和水力计算。     

缓坡度陡槽溢洪道阶梯消能研究与应用

作为一种新型的辅助消能工，阶梯式消能工得到较多的研究和应用，但以往的研究与应用主要集中于坡度较陡的溢洪道。本文在总结广东省多项水利工程阶梯式溢洪道试验研究的基础上，进行了4种坡度比阶梯溢洪道的模型试验研究，对缓坡度陡槽溢洪道应用阶梯式溢洪道的水力特性进行了研究探讨。给出了阶梯跌坎高度、阶梯跌坎间距等阶梯体形参数对消能效果及流动形态的影响规律，并对缓坡度陡槽溢洪道应用阶梯式溢洪道设计方法进行了探讨，可供类似工程参考。