南腊河水电站泄洪消能布置的试验研究

本文简要介绍了南腊河水电站泄洪消能试验成果。通过水工模型试验对原设计方案进行修改，并对原设计方案和修改后的方案进行了分析比较。     

王圪堵水库泄洪排沙洞模型试验研究

通过对王圪堵水库泄洪排沙洞模型试验成果进行分析,发现原设计方案中存在7进口上方有贯穿型漏斗旋涡、水流流态较差、消力池不能满足消能要求等问题.针对这些问题,对原设计方案进行了局部修改,并对修改方案进行了模型试验.结果表明:①修改方案的进水口设计合理,可满足泄流能力要求;②修改方案的水流流态较好,泄洪排沙洞进口上方布置消涡梁后消除了进口处存在的吸气漏斗旋涡;③修改方案的消力池长度、深度均满足水跃消能的要求,泄槽段与陡坡段底坡处用抛物线连接后无负压出现.     

关于水工模型优化溢洪道设计方法分析

对溢洪道原设计方案按1∶40建立水工模型，对水库不同运行工况下溢洪道泄流能力、泄槽流态及消力池消能效果进行水工模型试验。水工试验通过试验-修改-试验等过程和反复探索，优化枢纽布置、建筑物型式和有关设计参数，为设计最终优化方案提供可行、可靠的依据。通过水工模型试验成果对原设计方案进行局部优化，较好地解决溢洪道泄流能力不足、泄槽流态波动大及消能效果不佳等问题。     

里畈水库扩建工程施工设计中的方案修改

里扩工程施工设计中对挡水坝段下游边坡，施工导流，原发电洞启闭结构处理，坝顶交通桥，副坝及隧洞出口开挖边坡，出口消能，衬砌等设计方案进行了修改，节省了工程投资，保证了工程质量和施工进度，反映了工程设计须结合实际，结合施工，随时修改设计，优化设计方案的重要性。     

泽雅水库增设泄水隧洞工程出口消能设计

出口是有压隧洞的关键部位,控制着洞内的压力分布状况,而冲泄出来的水流则可能造成出口段堰面发生气蚀破坏和对下游河床及两侧岸坡冲刷破坏的负面影响。因此,出口消能设计是众多水工有压隧洞工程出口段设计的重点。以泽雅水库增设泄水隧洞工程为例,通过水工模型试验,根据水力相似原理,着重研究水库蓄水位101.97,97.97,59.97 m工况下2种出口消能结构(挑流消能、底流消能)水流流态,对下游河床的冲刷情况,验证消能结构设计参数的合理性,对比2种消能形式的效果,为出口消能设计提供科学依据。     

小石峡水电站溢洪道消能工优化试验

通过新疆维吾尔自治区库马拉克河小石峡水电站溢洪道水力学模型试验,对其原设计方案的消能工结构形式进行了优化。试验表明,消力池段在通过设计流量30年一遇洪水1 856.20m3/s时,池内不能形成完整水跃,水跃前后波动剧烈,水流大量溢出,原设计方案的边墙高度、池长均不能满足过流要求。提出采用减小消力池池深、设置分流趾墩-消力墩-低消能坎的综合式消力池代替原设计方案的常规消力池的修改方案,在设计流量下进行泄水试验,试验结果表明,在分流趾墩、消力墩、低消能坎的联合作用下,消力池内形成强迫水跃,流态明显改善,水跃长度减小,跃后水深降低,消能率提高。采用分流趾墩-消力墩-低消能坎的综合式消力池可有效缩短消力池池长,降低边墙高度,节省工程造价,试验结果可为优化工程设计及其他同类工程优化消力池提供参考。     

大石牛水电站导流泄洪洞出口消能段体型优化

大石牛水电站的导流泄洪洞扮演着导流度汛的双重作用。因此,合理设计对保证水库的正常建设和运行安全具有重要作用。文章通过模型试验的方法对导流泄洪洞出口消能段体型进行优化研究,最终确定优化方案二为推荐设计方案。     

感潮河段隧洞出口消能防冲方案的研究

大流量、高水头排洪隧洞直排河道,容易造成出口河床的大范围冲刷,消能防冲设施工程量大。福州市江北城区山洪防治及生态补水工程中魁岐隧洞出口通过分流室消能的新技术,大大减少排洪出口流速、河道冲刷范围及对闽江的影响。通过水工模型试验验证,获得了较为满意的消能效果,可以为类似排洪隧洞、箱涵出口的消能工设计提供参考。     

某水库台阶式溢洪道优化试验研究

台阶式溢洪道广泛应用于工程中,基于模型试验对某水库溢洪道除险加固工程台阶式溢洪道方案进行研究,试验结果表明,设计方案基本满足溢洪道常遇洪水的泄洪消能要求,但当下泄流量高于消能防冲流量时溢洪道泄槽局部出现不良水力现象,并且消力池长度不足。为此在设计方案的基础上,对溢洪道闸室出口泄槽连接段、泄槽掺气设施及消力池消力墩进行不同方案优化布置。通过模型试验最终选定相对较优方案作为某水库溢洪道除险加固方案,优化后泄槽内水翅现象消除,消力池内流态改善,总消能率有所提高。     

潜明水库一期泄洪闸水工模型试验研究

浙江省潜明水库主要任务是防洪供水,泄洪闸规模为5孔闸、每孔净宽8.0 m。通过水工模型试验,对泄洪闸平面布置、泄流能力、消能方式等水力特性进行了研究,从有利于消能、减轻泄洪对两岸以及电站尾水渠出口影响的角度,对原设计方案进行了优化论证,为工程设计和管理提供了技术依据。     

里畈水库泄洪隧洞消能工的设计与试验

里畈水库泄洪隧洞是一个集导流，泄洪，发电于一体的多功能隧洞，消能工设计是重要环节，为寻求消能率高，破坏最小，造价最省的设计方案在初步设计的基础上，进行了水工模型试验，经多组方案的试验研究，最后推荐扭曲面斜鼻坎挑流消能方案，优化了设计，经二年的泄洪运行，证实消能较为理想。     

温泉水电站深孔泄洪洞水工模型试验研究

通过对温泉水电站深孔泄洪洞的水工模型试验研究,完善优化了深孔泄洪洞的挑流消能段的设计方案,使洞内水流流态及出口挑射水流对下游河床的冲刷状态均有所改善,试验成果对工程设计和其他模型试验均具有一定的借鉴意义。     

多儿水电站泄水建筑物体型优化试验研究

通过水工模型试验研究,验证了多儿水电站泄水建筑物原设计方案的泄流能力、水面线分布等水力学技术指标。并采用复合曲线与扇形渠底局部抬高相结合的方法和渐变收缩挑流的消能方案优化了原设计方案中的溢洪道弯道段及出口段体型,有效地解决了由于水流冲击波引起的弯道水面高差过大以及尾水对对岸山体的冲刷影响的问题,并经过试验验证效果较好。以上研究成果为类似工程泄水建筑物的体型设计具有一定的借鉴意义。     

天白水电站溢洪道消能结构形式优化试验研究

天白水电站布置在山区转平原入口的冲积扇上,枢纽消能防冲的方案设计关系到建筑物的安全和下游河床河岸的稳定。为改善其消能段的水流流态,提高效能效率,本文通过整体水工模型试验,在原设计方案的基础上,对消能段体形进行了优化,实际效果来看,推荐方案下消能段水流流态有了明显改善,消能效率也大幅提高,达到了较为理想的消能效果。     

陡坡导流隧洞结构设计实践

陡坡导流隧洞内水流条件较缓坡隧洞复杂,进口漩涡、洞身段明满流交替、出口消能防冲等问题较为突出,以马来西亚沐若水电站导流隧洞为例,配合水工模型试验,对隧洞断面形式、进出口体型、底坡衔接及出口消能防冲形式进行了研究,从结构设计上有效解决了上述水力学问题可能对导流隧洞运行造成的影响.     

那新水电站溢洪道出口挑坎结构形式的试验研究

广西那新水电站河岸式溢洪道轴线与下游河道斜交、河床狭窄,增加了消能防冲设计难度.针对溢洪道出口原设计方案挑射水流较集中,部分水流落在坎后岸坡上,危害岸坡及挑坎安全的现状,经水工模型试验修改,最终提出"双向扩散斜鼻坎 内转式右边墙 挑坎段分流导向墩"的消能工结构型式,使出坎水流顺河向扩散,在空间形成近似"ш"字形水舌,强化了水流在空中消能与掺气,改善下游流态及确保岸坡安全,取得明显效果.     

吉尔格勒德侧槽溢洪洞消能防冲试验研究

依照重力相似准则对新疆吉尔格勒德侧槽溢洪洞进行水工模型试验,验证了设计方案的合理性。通过观测侧槽溢洪洞的水力参数,对进口的侧槽、消力池以及出口体型进行优化,在台阶起始处增设掺气挑坎,解决了原设计存在的问题,提供了合理的体型。通过对台阶式溢洪道消能率的计算发现台阶溢洪道消能效果明显。     

隧洞洞内消能设计与研究

九甸峡水利枢纽为引洮供水工程水源地,总干渠1#隧洞兼作渠首电站引水发电隧洞,输水流量变幅大。库水位变幅大,隧洞洞内将形成无压明流、半有压流、明满流过渡及有压流等不同的复杂变化流态型式,运行工况复杂多变。库水位和总干渠引水流量的较大变幅,以及所引起的复杂多变的运行工况,是研究解决的主要技术问题和技术关键,主要采用工程设计与技术方案确定,以及整体水工模型试验验证等方式进行。研究的重点是高水位下引取小流量,以及低水位下引取大流量工况的运行特性与要求。通过试验验证确定进水口、隧洞洞身及工作闸后消能段建筑物总体布置与体型;各部位不同工况水流形态与压力分布;隧洞洞身水力糙率与输水流量;消能建筑物型式与布置;水面波动消除设施;高流速段防冲减蚀措施等,可为同类工程设计借鉴。     

基于FLOW-3D软件的溢洪道三维水流数值模拟

采用FLOW-3D水流计算软件模拟了溢洪道挑流消能的三维水流流场,并通过调整溢洪道平面布置、增设贴角和改变预挖冲坑范围等措施对溢洪道原设计方案进行了优化。结合水工模型试验成果,对原设计方案和优化方案的水流流态、流速分布和水面线等水力特性进行了对比分析。数值模拟计算结果与水工模型试验比较吻合,说明优化方案的有效性,也进一步表明三维数值模拟的可行性。     

高水头水电站泄洪洞出口挑流鼻坎体型研究

某高水头水电站泄洪洞出口挑流鼻坎，原设计方案采用双边对称扩散形式，经试验验证下泄水流对下游河床右岸有较严重的冲刷影响。本文在理论计算的基础上，结合多方案的水工模型试验，对泄洪洞挑坎体型进行了改进优化，达到了消能防冲的目的。试验成果表明，高水头电站泄洪消能工的布置及体型设计，应根据当地地质条件、下游河道走势、抗雾化能力等因素而变化，通过模型试验是必要的。