二滩水电站泄洪隧洞体型设计

二滩泄洪洞泄洪水流落差达１８０ｍ，单洞泄流量为３８００ｍ３／ｓ，为国内已建和在建泄洪洞的首位，在世界上也位居前列。本文介绍了二滩泄洪洞采用浅水式短进水口、龙抬头隧洞洞身、扭曲斜切挑流鼻坎和舌形挑坎体型的设计研究情况。     

白水坑水库泄洪洞设计

白水坑水库混凝土面板堆石坝最大坝高101m。泄洪洞最大下泄流量2863m^3／s，最大单宽流量159．06m^2／s。在泄洪洞设计过程中，围绕高速、无压隧洞的水流流态及消能防冲等技术问题进行了深入的分析和水工模型试验研究。     

小湾水电站泄洪洞反弧段开挖施工工艺

1工程概况泄洪洞是小湾水电站工程三套泄洪设施之一,泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”布置,由进水口、有压段、工作闸门室、渥奇反弧段、无压段及出口挑流鼻坎组成。泄洪洞设计工况和校核工况下泄流量分别为3 535 m3/s和3 811 m3/s,约占枢纽总泄量的19·4%和18·4%,最大泄洪水     

新疆某水库工程溢洪洞水工模型试验成果与分析

通过室内水工模型试验，观测溢洪洞泄流能力、水流流态、流速和水流冲刷等特性，分析设计方案的合理性。试验结果表明：溢洪洞孔口尺寸基本满足设计要求；溢洪洞单独运行、闸门开度为5.08 m时，库区水面比较平静，溢洪洞进口前出现不贯通的表面漩涡，漩涡对溢洪洞的进流情况不会产生影响；不同工况下，溢洪洞各部位水流空化数在0.54～1.06，且洞身各断面平均流速均小于30 m/s，洞身段可以不设掺气槽。试验结果为工程的安全建设和运行提供理论依据。     

小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究

针对小湾水电站高水头、大流量的泄洪特点，通过大量的优化试验研究，将旋流竖井式泄洪洞技术应用于小湾水电站导流改建工程，并提出适合工程特点的体形布置形式，解决了下游高水位淹没泄洪洞出口的技术难题。研究表明，这种旋流竖井式泄洪的消能效率可达90％左右，涡室与竖井的水流流态比较平顺，压力分布分理，导流洞内水流速度低于20m/s，不失为高水头、大流量条件下导流洞改建为泄洪洞的有效方式之一。     

白鹤滩水电站泄洪洞水力特性研究

白鹤滩水电站在左岸布置有3条泄洪洞,单洞最大泄量4 100 m~3/s,最大流速达45 m/s。泄洪洞具有高水头、高流速、大泄量、长距离等特点,洞身泄洪水力学问题突出。为保证工程安全,设计过程中,开展了大量水工模型试验,系统深入地研究了泄洪洞上平段合理底坡、龙落尾段新型掺气形式、出口挑流鼻坎体型、河道消能防冲等,解决了泄洪洞的水力学关键技术问题。     

紫坪铺水利枢纽工程关键技术问题与对策

紫坪铺工程面板坝坝体变形和沉降控制与#1、#2泄洪洞高速水流控制设计是本工程突出的两个关键技术问题,面板堆石坝设计中成功采用表面振动器法测试最大干密度,以压实度确定坝料填筑标准的方法;#1、#2泄洪洞创新地采用了簸箕状挑坎和缓坡段环形掺气挑坎,成功解决了46m/s的超高水流速问题。     

二滩水电站泄洪洞侧墙掺气减蚀研究与实践

二滩水电站是中国在二十世纪建成的最大水电站,电站设有2条龙抬头式泄洪洞,单洞最大泄洪流量为3 800 m3/S,设计最大流速为45 m/s.1#泄洪洞在采用常规的掺气设施后,虽然有效地减免了反弧段本身及反弧段下游底板的空蚀破坏,但反弧段下游侧墙仍出现了空蚀破坏.通过大比尺的模型试验,研究了多种掺气减蚀方法,提出了解决高流速、大流量泄洪洞侧墙掺气减蚀方案.2005年,利用研究成果,采用反弧末端上游侧墙突缩(侧墙贴角)加凸型跌坎的三维掺气坎方案,对二滩1#泄洪洞2#掺气坎体型进行了改造.随后的水力学原型观测表明,2#掺气坎区域水流掺气浓度增加,底板和侧墙脉动压力和空化噪声测值平稳,且在合理范围之内.通过连续2个汛期的运行试验和现场检查,改造后的2#掺气坎体型结构完好,下游未发现明显的空化气蚀现象,成功地解决了侧墙空蚀问题.     

小湾水电站泄洪洞水力学问题试验和数值模拟研究

岸边泄洪洞为小湾水电站3套泄洪设施之一，上游水位和泄洪洞出口挑流鼻坎落差超过200m。最大泄量达到3881m^3／s，具有典型的高水头大流量特点，泄洪水力学问题十分突出。采用三维数值模拟和1：35局部模型试验相结合的方法，对小湾泄洪洞新方案进行研究和优化，结果表明：泄洪洞长有压段进口体型布置基本合理；该设计方案明流段反弧末端掺气坎和明流直线段第一道掺气坎由于坎高和水流Fr数较小的原因，难于形成稳定的掺气空腔。通过降低泄洪洞反弧末端高程，提高水流Fr数以及在掺气坎下增设二级坡的方法，解决了难于形成掺气空腔的问题。     

西北口枢纽溢洪道的扭曲面扩宽底槽挑流鼻坎

西北口水利枢纽的大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高95m。溢洪道为岸边陡槽式,有两孔,其末端设挑流鼻坎消能工。泄洪洞与溢洪道总的校核泄洪量为6060m~3/s,设计泄洪量2900m~3/s。由于水头高,泄流量大,需慎重考虑消能工的合理形式。设计时结合水工模型试验,比较了4种形式,最后选定了扭曲面扩宽底槽式挑流鼻坎。这种形式能有效地减轻高速水流对下游岸坡以及电站和大坝基脚的冲刷,消能效果好。     

去学水电站泄洪洞底坡选择的水力特性研究

去学水电站采用表孔溢洪洞和中孔泄洪洞联合泄洪,溢洪洞及泄洪洞明流洞纵坡均选择为8%,水力计算和模型试验研究表明,其底坡是合适的.两洞内流速分别呈现加速和"等速流"特性,流速控制在30 m/s以内,避免了超高速水流问题.提出的"等流速"明流泄洪洞底坡的计算及底坡选择可供同类工程参考使用.     

溪洛渡水电站泄洪洞水工模型试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞采用龙落尾式布置,由于水头高,水流在龙落尾后,流速可达到40～50 m/s,属于水利工程的超高速水流问题,体型稍有不慎,容易造成极大的破坏。通过1〖DK1〗∶45的水工模型试验,分析出溪洛渡水电站泄洪洞原设计体型存在的主要问题为反弧末端附近掺气浓度低和出口挑流水舌冲击河道对岸。通过增设掺气坎,修改挑坎体型和洞身曲线,对泄洪洞体型进行了优化。并通过模型试验对优化体型进行了检验.     

铁钢砂混凝土在冯家山水库泄洪洞病害中的应用

1 泄洪洞病害状况冯家山水库泄洪洞为圆形压力隧洞,洞长406.3m,洞径5.6m,最大泄洪流量575m~3/s,相应的洞内最大流速23.4m/s。洞出口工作弧门在小开度运行时,最大流速达34m/s 以上。泄洪洞于1975年汛期投入运用以来,先后泄洪排沙80次,历时299d,排泥砂2270.6万 t,为水库的安全渡汛,减少水库泥沙淤积发挥了重要作用。1990汛后工程检查时,发现泄洪洞出口弧形门底坎下游混凝土底板出现了长弧形大坑,长度13.3m,宽度前部1.2～1.3m,中部1.5～2.5m,近门轨段0.1～0.5m,深度一般0.4m,     

溪洛渡水电站泄洪隧洞的布置及体型设计

溪洛渡水电站的泄洪设施由坝身孔口和两岸泄洪洞组成,其中隧洞泄洪流量达18 000~20 000m3/s,占枢纽泄洪的45%左右。本文结合坝址地形、地质条件及隧洞泄洪要求,对泄洪洞的布置、选型与设计,开展了多方案的比较研究,提出了“有压接无压—洞内龙落尾”型泄洪洞的布置型式。     

溪洛渡水电站右岸泄洪洞过流面混凝土缺陷处理程序及方法

溪洛渡水电站右岸3#、4#泄洪洞混凝土浇筑设计总量累计为52.4万m3。在施工过程中,由于自然因素、施工条件等因素的影响,其混凝土质量通病不可避免的发生:过流面混凝土外观缺陷、表面不平整、内部缺陷、裂缝、止水缺陷、排水缺陷等在泄洪过流时因20~50 m/s的高速水流冲刷会对混凝土结构造成永久性损伤,严重影响泄洪洞的功能及使用年限,因此,应对过流面混凝土缺陷进行处理。     

猴子岩水电站深孔泄洪洞水力学试验及数值模拟

深孔泄洪洞是猴子岩水电站4套泄洪设施之一,其落差超过100m,洞内泄流流速最大可达22.5m/s,有高水头大流速这一特点。本文采用双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对猴子岩深孔泄洪洞有压洞弯段及无压洞段的多种水力学要素进行三维数值模拟。数值模拟结果与1:25单体模型试验数据对比表明,采用该紊流模型与数值计算方法,能够很好地模拟这种高水头、大流量且带有自由表面的掺气水流的水力特性。计算模拟出的多种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足水工设计的要求。     

猴子岩水电站深孔泄洪洞水力学试验及数值模拟

深孔泄洪洞是猴子岩水电站4套泄洪设施之一,其落差超过100m,洞内泄流流速最大可达22.5m/s,有高水头大流速这一特点.本文采用双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对猴子岩深孔泄洪洞有压洞弯段及无压洞段的多种水力学要素进行三维数值模拟.数值模拟结果与1:25单体模型试验数据对比表明,采用该紊流模型与数值计算方法,能够很好地模拟这种高水头、大流量且带有自由表面的掺气水流的水力特性.计算模拟出的多种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足水工设计的要求.     

科克塔斯水库泄洪洞水力学计算研究

科克塔斯水库泄洪洞位于坝体右岸,由导流洞改建而成。泄洪洞与导流洞在平面上为同一轴线,泄洪洞由引渠段、进口塔架段、洞身段、出口消能段组成。泄洪洞洞身段底坡变化复杂,水流变化复杂,文章结合科克塔斯水库泄洪洞的布置,对泄洪洞洞身段和出口消能段的水流情况进行了细致研究。     

溪洛渡水电站泄洪洞C9060抗冲耐磨硅粉混凝土施工技术

溪洛渡水电站泄洪消能具有水头高、泄量大、河谷狭窄的特点,泄洪功率近100 000 MW。泄洪消能建筑物由"坝身7个表孔+8个深孔,坝后设水垫塘;左右岸各布置2条有压接无压洞内龙落尾泄洪隧洞"组成。其中泄洪洞长1.3～1.8 km,龙落尾段最大流速为50 m/s,单洞的最高泄流能力为4 162 m3/s。泄洪洞大流量、高流速的特点,必然对混凝土浇筑的施工质量以及温度控制有高标准的要求。溪洛渡水电站左岸泄洪洞龙落尾为C9060抗冲耐磨硅粉混凝土衬砌,在边墙浇筑阶段,通过采取一系列技术质量措施,混凝土的施工质量取得了良好的效果。     

世界最高流速过流面开始混凝土浇筑

3月21日,溪洛渡水电站左岸2号泄洪洞龙落尾段首仓混凝土开始浇筑。溪洛渡水电站泄洪洞龙落尾段设计流速高达每秒50m,是迄今为止世界建筑史上过流流速最高的断面。泄洪洞龙落尾由奥奇曲线段、斜坡段、反弧段和下直坡段组成,该段高速水流集中,将70％左右的总水头差集中在占全洞长度25％的尾部,