枕头坝水电站泄流能力研究

针对枕头坝水电站泄洪闸的泄流能力问题,采用理论计算和模型试验对比的方法,分析了影响泄洪闸泄流能力的因素及泄流能力试验值与设计值之间存在较大偏差的原因,并对流量系数进行了参数反演计算.结果表明,泄洪闸的布置形式、游导流墙的存在和流态的稳定性等因素均对泄洪闸的过流能力有一定影响,尤其当泄洪闸过流流态为孔流时不利影响较明显.     

石砭峪水库泄洪洞复合圆弧曲线弯道水力特性试验研究

石砭峪水库泄洪洞弯段布置为大底坡急流弯道，为调整其水流流态，进行了水工模型试验。根据隧洞已开挖的现状，又要较好的控制洞内水流流态，试验中曾对弯道体型进行了多次修改比较，其中复合圆弧弯道体型较好的控制了急流弯道水流流态。本文结合该工程试验研究，着重对复合圆弧弯道水流特性及其控制急流效果进行了阐述。并提出了急流弯道的初步选型方法。     

非对称式闸站结合式泵站前池流态模型试验研究

非对称式闸站结合式泵站结构形式复杂,前池易存在严重的不良流态。为此以某非对称式闸站结合式泵站为例,在6台泵全开、自排孔关闭的工况下设计7种方案,并采用物理模型试验预测了其前池流态,以选择最优方案。结果表明,方案5即在导流墙长度为80cm,并在导流墙上开孔,同时在#3、#4泵站联间封缝处加设三角形底隔墩,在#2、#3及#4、#5泵房联间封缝处加设梯形底隔墩能明显缩小导流墙周围和前池左岸的回旋区面积,改善泵站的进水条件。研究结果为非对称闸站结合式泵站的前池整流研究提供参考。     

瓦村水电站溢洪道体型优化试验研究

针对瓦村水电站溢洪道出口水流挑距过大、水舌空间扩散效果不佳、入水区域集中、泄洪消能效果差及泄槽内水翅现象严重等问题,采用比尺为1∶60的正态物理模型对溢洪道体型进行优化试验研究。结果表明,在闸墩尾部加设尾墩,使泄槽段水流流态有了极大的改善,水流平顺,基本上消除了水翅现象;采用连续燕尾挑坎使溢洪道出口水舌合理归槽,空中扩散效果良好,解决了入水集中的问题,消能效果较好,所提挑坎布置形式可供相关工程参考。     

东坪水电站进水口流态改善技术方案模拟研究

受枢纽布置及建筑物几何形状等影响,许多水电站运行后进水口流态不佳,直接影响水能利用效率甚至危及机电设备安全。针对资水干流上东坪水电站存在的这类突出问题,综合考虑电站枢纽布置、库岸及河床边界条件、导墙布置型式等因素对电站进水口区域流态的影响,采用标准κ-ε模型,对多种改变边界条件的技术方案的进水口流态进行流场三维数值模拟,分析电站流场规律,寻求水流流态显著改善的技术方案。优化方案较好地解决了进水口水流流态问题,提高了电站发电效益,对类似工程问题具有指导意义。     

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。     

老旧型水电站生态流量下泄方式分析

针对老旧型水电站缺乏专用的生态流量泄放设施的问题,以11级典型的老旧型水电站为例,依据拦河坝、电站和水库等工程的特性,提出了发电+堰闸泄流、堰闸泄流、小机组发电泄流和冲砂底孔泄流四种适用的泄流方式,讨论了不同泄流方式的适用范围和局限性。结果表明,四种泄流方式均可作为老旧型水电站泄放生态流量的保障措施,这对建设生态河道具有借鉴意义。     

多层泄孔运行方式对二级斜坡进口浅水垫消力池水力特性的影响

针对某水电站工程消力池体型不合理及调度运行方式不当而导致池内流态不良、消力池临底流速过大、底板冲刷破坏等问题,通过1∶45模型试验分析了二级斜坡进口式浅水垫消力池在多层泄洪孔不同运行方式下的水力特性。结果表明,新提出的消力池体型能够明显改善面流流态及水跃不稳定等问题,针对该工程,优先采用溢流表孔泄流比采用冲沙底孔泄流池内流态更佳,消力池临底及岸边流速更低,消能防冲效果更好。     

虎家崖水电站泄洪消能布置优化研究

甘肃舟曲县白龙江虎家崖水电站枢纽采用闸坝联合泄洪、底流消能的布置方案。通过水工模型试验,论证方案的可行性并针对上游导墙造成的流态问题及下游消能冲刷所存在的问题进行了优化。     

赤道几内亚吉布洛上游调蓄水库泄洪建筑 物流态三维模拟计算

吉布洛上游调蓄水库位于赤道几内亚RIO WELE河上,本水库工程规模大、洪水标准高。为了更合理地确定泄洪建筑物的工程布置和体型设计,需对泄洪建筑物的水力学问题进行深入研究。因此,主要利用CFD（Computational Fluid Dynamics）即计算流体动力学技术对首部枢纽泄水建筑物进行数值模拟,验证泄水建筑物泄流能力、流态等水力学条件,为工程设计提供设计依据。     

赤道几内亚吉布洛上游调蓄水库泄洪建筑 物流态三维模拟计算

吉布洛上游调蓄水库位于赤道几内亚RIO WELE河上,本水库工程规模大、洪水标准高。为了更合理地确定泄洪建筑物的工程布置和体型设计,需对泄洪建筑物的水力学问题进行深入研究。因此,主要利用CFD（Computational Fluid Dynamics）即计算流体动力学技术对首部枢纽泄水建筑物进行数值模拟,验证泄水建筑物泄流能力、流态等水力学条件,为工程设计提供设计依据。     

地洛水电站枢纽布置优化试验研究

通过水工模型试验,对地洛水电站枢纽布置水力学问题进行研究,论证原设计方案的合理性,并针对原设计方案存在的泄流量不足及流态问题进行了修改,对斜护坦长度进行了优化,通过闸墩后加设尾流墩,解决了墩后的尾流漩涡问题。     

碧口土石坝外部变形监测分析与安全性态评价

在介绍碧口土石坝安全监测系统布置和资料系列的基础上,系统分析和研究了其外部变形实测数据过程线和特征值统计表,对坝体和混凝土建筑物的垂直位移和水平位移进行时空定性分析,从而对其安全性态进行评价,并讨论了土石坝原型监测资料分析中的一些问题。综合分析认为,碧口土石坝坝体和混凝土建筑物外部变形相对较小,基本趋于收敛稳定。     

抽蓄机组双向推力轴承镜板泵孔布置与几何参数对性能的影响

为分析高转速抽水蓄能机组双向推力轴承镜板泵流体动力设计过程中泵孔的布置型式及几何参数对其性能的影响,设计三种布置形式的镜板泵孔,采用基于多工况的数值模拟进行仿真计算,预测并分析三种泵孔布置形式下镜板泵的性能参数。结果表明,镜板孔的进口角度对孔内流态影响明显,合适的流体进口冲角对减小流体在进口处的冲击及维持内流场流态的稳定具有重要意义;对于双向旋转推力轴承,镜板泵折孔设计在轴向能保证机组在正反转运行时性能稳定。研究成果可为高转速抽蓄机组镜板泵孔设计选型提供参考。     

河口村水库导流洞水工模型试验及分析

为验证河口村水库导流洞布置方案的合理性和优化的可能性,根据重力相似准则,采用比尺1∶40的单体正态模型系统研究了导流洞泄流能力、水流流态及明满流界限、压力分布、进出口体型、消能防冲等,尝试采用不同进口形式来消除进口漩涡,并提出有利于消能防冲的出口形式。对比试验结果表明,在进水口前布置V型消涡梁可很好地消除进口漩涡,同时在导流洞出口布设钢筋笼防护,可有效抑制冲坑的进一步发展。     

碧口土石坝外部变形监测分析与安全性态评价

在介绍碧口土石坝安全监测系统布置和资料系列的基础上,系统分析和研究了其外部变形实测数据过程线和特征值统计表,对坝体和混凝土建筑物的垂直位移和水平位移进行时空定性分析,从而对其安全性态进行评价,并讨论了土石坝原型监测资料分析中的一些问题.综合分析认为,碧口土石坝坝体和混凝土建筑物外部变形相对较小,基本趋于收敛稳定.     

碧口土石坝外部变形监测分析与安全性态评价

在介绍碧口土石坝安全监测系统布置和资料系列的基础上．系统分析和研究了其外部变形实测数据过程线和特征值统计表，对坝体和混凝土建筑物的垂直位移和水平位移进行时空定性分析．从而对其安全性态进行评价，并讨论了土石坝原型监测资料分析中的一些问题。综合分析认为，碧口土石坝坝体和混凝土建筑物外部变形相对较小，基本趋于收敛稳定。     

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。     

毛家河水电站溢洪道三维数值模拟

为寻求毛家河水电站溢洪道较优的泄洪消能形式,以质量守恒及动量守恒为基础,建立了κ-ε湍流模型封闭雷诺方程组,采用VOF方法追踪自由液面,对溢洪道泄流能力、水面线、底板压力及槽身和下游河道的流速进行了三维数值计算,数值计算结果与模型试验结果吻合较好,并根据工程实际情况拟定了多种方案对溢洪道全域及下游河道进行了数值模拟。计算结果表明,设置中隔墙并使左、右泄槽挑流鼻坎错开布置方案,溢洪道槽身段水流流态较好,挑射水流与下游河道水流衔接平顺且对两岸岸坡冲刷较轻,总体效果较好。     

基于ADINA的某重力坝闸墙动力响应研究

大坝顶部闸墙在强震作用下易震损,变位较大,从而对闸门安全运行产生影响,为此探讨地震作用下坝顶闸墙的动力响应十分重要。应用大型有限元分析软件ADINA建立了典型坝段、地基及顶部闸墙结构的整体三维数值仿真模型,地基采用Mohr-Coulomb模型,坝体和闸墙采用concrete模型,输入人工拟合的地震波研究了两种布置型式的闸墙动力响应和极限抗震能力。结果表明,#2坝段闸墙的结构型式在地震作用下会产生较大的横河向变位,设计地震作用下闸墙横河向最大相对位移已达到6.496 mm,但残余相对位移较小;#2坝段允许承受的地震波峰值为0.22g,此时闸墙底部已发生贯穿破坏,闸墙横河向的残余相对位移为-11.637mm,这可能对闸门的安全运行产生影响。