大流量低水头渡槽的水力计算和加大流量时的水面线推算

大流量低水头渡槽根据设计流量和给定水头确定过水断面后，通过加大流量时，渡槽内就会发生非均匀流，需对这种水流情况进行推算，以确定渡槽在通过加大流量时的水面线．而且，由此计算渡槽侧墙高度和结构荷载，确保渡槽的安全．     

南水北调中线工程槐河(二)渡槽水力特性试验研究

南水北调中线总干渠上渡槽等建筑物上的分配水头有严格要求.为选取经济合理的渐变段型式和管理调度运用方式,需通过水工模型试验对原设计渡槽的进出口连接型式和渡槽的运用方式进行优化.该试验通过对渡槽进、出口不同墩头形状和上、下游渐变段不同型式的研究比较,认为在缓流状态下,流线型墩头和圆型墩头的水头损失基本相同.设计流量下进口直线扭曲面型渐变段的水头损失系数小于反弯扭曲面型渐变段的水头损失系数,出口直线扭曲面型渐变段的水头损失系数与反弯扭曲面型渐变段的水头损失系数基本相同.渡槽单联过水时过流量不宜太大,闸门开启时第一开度不宜过大.试验成果可供同类工程设计参考.     

低水头水电站水轮机选型

在设计低水头水电站时，必须清楚水头和流量之间的特性曲线呈双曲递减。在选择水轮机时，必须把设计水头当作一个标准。     

三并联四寸小型组合网式过滤器的水力性能研究

为了研究三并联四寸小型组合网式过滤器的水力性能,并确定影响该装置水头损失的因素,分别进行了清水试验与浑水试验。试验结果表明,清水试验时,水头损失与流量和滤网目数有关,流量与目数越大则水头损失越大。结合试验数据,分别拟合出100目及120目的水头损失的经验公式,所得结果为三并联四寸小型组合网式过滤器在小面积的灌区应用提供了理论指导,具有实际意义。     

南水北调中线沙河渡槽水力学试验研究

沙河渡槽全长约11.9 km,由5部份组成。为验证设计,采用水工物理模型与数学模型相结合的方法,对渡槽的水流运动特性进行了研究。结果表明：物理模型试验成果与数学模型计算成果吻合较好;设计流量与加大流量条件下,渡槽的水头损失计算值分别为1.750 m和1.946 m,而水头损失的设计值分别为1.770 m和1.968 m,设计值略大于计算值,水头略有盈余;设计流量与加大流量条件下,渡槽各段的水流衔接良好,无回流现象。     

几内亚苏阿皮蒂水电站机组额定水头选择

水电站额定水头的选择是一个技术、经济等综合性问题。针对几内亚苏阿皮蒂水电站额定水头的确定,若额定水头较高,当机组长时间低于额定水头运行时,会造成较大的受阻容量;若额定水头较低,机组存在运行稳定问题,且在额定容量不变时,需加大水轮机直径或相应降低机组转速,从而增加投资。结合国内相同水头段已建水电站的设计、运行资料综合分析,确定苏阿皮蒂水电站额定水头为87 m。     

低水头大流量倒虹吸工程总体布置中几个问题的研究

通过南水北调中线工程淇河渠道倒虹吸模型试验，对低水头大流量倒虹吸工程总体布置中的几个问题进行了研究，结果表明，控制闸宜设在上游，流态稳定，水流条件好，倒虹吸管进口不需要设置通气孔，也没必须使倒虹吸进口顶缘低于倒虹吸管通过最小流量时进水口前的水位，该项研究成果在南水北调中线工程和平原地区低水头大流量倒虹吸管的设计与运用中有一定的推广价值。     

贯流式机组水头参数的测量

对于双调节机组，水头参数是形成轮叶协联的函数，为轮叶控制的主要参数之一。水头的大小直接影响机组的出力和效率，水头的稳定直接关系到机组的稳定。由水力机组出力公式P=9．81ηQH可知，流量越大，水头对机组出力影响越大，因此对水头参量的准确性要求越高。而水头参量的确定，一般是通过上游水位和下游水位的测量来完成。由于大流量效应，使机组开、停时进水口水位涨落较大，给上游水位的整定带来麻烦。     

江口电站工程设计探讨

通过对江口水电站这一低水头大流量河床式径流电站的设计,从电站的总体布置,到建筑物级别及洪水标准的确定、消能防冲设计、厂房进水渠及尾水渠布置,跟一般的引水式及坝后式厂房相比,有不同的布置特点.对低水头电站的拦河建筑物采用适当的工程等别和设计标准,采取适当的降级处理是可行的,可节省的土建投资是可观的;进、尾水渠在平面上采用适当的扩散角,让水流平顺,尽量减少壅水,可减小水头损失,提高发电水头.     

田家渡槽水深计算方法浅析

渡槽是渠道设计中常见的穿越建筑物,本文通过田家渡槽水深和渡槽水头损失计算,提出规范计算公式中存在的问题,阐述了渡槽水深的计算方法和过程。     

大型输水渡槽水流超常波动成因分析与对策

南水北调中线总干渠十二里河渡槽在大流量输水时出现波幅达1.0 m的超常大波动现象,总干渠输水能力受到影响,对相关建筑物构成危害.通过水力学模型试验,复演了原型渡槽大流量输水时的超常大波动现象;分析揭示了渡槽产生超常大波动的成因是渡槽出口的"卡门涡街"及由此引发的渡槽进口左右两槽进流量的周期性变化.从消除渡槽出口墩尾"卡...     

槽内水深对渡槽-水体耦合结构抗震性能的影响

采用有限元数值计算方法,研究槽内水深的变化对渡槽-水体耦合结构抗震性能的影响。数值结果表明,水体的存在使得渡槽结构的振动频率降低,在地震作用下,U形渡槽中水体的晃动幅度十分显著,从而改变了槽身地震反应性态。槽内水体对渡槽结构的影响程度与输入地震波的谱特性有很大关系,当输入地震波的主频范围覆盖渡槽结构基频,且槽内水体的振动频率与渡槽结构基频相近时,槽内水体对渡槽结构可以起到类似调谐液体阻压器(TLD)的减震效应,并对槽内水体减震效应的条件进行了判别。     

长大渡槽冬季输水期结冰水深预测

为了研究长大渡槽在冬季寒冷时期输水的结冰问题,为渡槽提供保温措施奠定理论依据,以庄浪河渡槽为背景,根据稳态传热过程进行理论分析,采用ANSYS FLORTAN软件建立水体温度计算模型,利用牛顿冷却公式、对流换热公式、曼宁公式进行计算,求得水温下降值与水深变化之间的关系。结果表明:水温下降值随水深的增大而减小,当水深增大1.5倍时,水温下降值减小约1.7倍;当水深增大4.2倍时,水温下降值减小约7倍,所以应该尽量保持槽体内较高流量,控制最小水深以保证槽内水体不产生冰花。当水深小于1m,外界温度为-25℃的极端低温情况时,槽内水体会结冰,可以考虑顶部加盖或者粘贴保温板来保温,从而达到安全输水的目的。研究成果对于渡槽的耐久性和使用寿命及冬季输水的可行性具有重要意义,也可以为类似工程提供理论依据。     

渡槽水体的热交换及水温和含冰率的时空变化

渡槽是一种高架空中的输水建筑物,冰期易于形成产冰场,可能导致下游发生冰塞灾害。考虑渡槽外壁与大气的热交换,包括太阳辐射、外壁和大气的长波辐射、地表的长波辐射和反射及对流等因素,提出了渡槽外壁温度及水体与渡槽热交换的计算模型。建立了冰期渡槽水温时空变化的一维数学模型,采用特征线方法得出水温随时间和离开渡槽进口距离的增加呈指数规律变化的重要结论。在此基础上,导出了渡槽含冰率与负水温成正比的理论公式。算例表明,如果忽视水体与渡槽的热交换,则可能导致计算冰情远远偏离实际情况的结果。     

龙场渡槽充水试验监测分析研究

龙场渡槽施工技术复杂,通过充水试验监测表明,主拱圈应力和变形规律与设计理论值基本一致,验证了结构的安全性与可靠性,可为今后类似结构渡槽的设计和施工提供借鉴。     

国内外渡槽的发展与南水北调中线漕河渡槽

渡槽是人类文明发展的主要物证。采用调研、查新、考证方法提出了国内外渡槽的发展及现状;在此基础上,采用综合比较方法给出了南水北调中线漕河渡槽在当今世界的特征和地位。     

大化船闸渡槽水力特性及水流条件改善措施

通航水流条件是船闸中间渠道设计中需考虑的最为关键的技术问题。大化船闸渡槽为原升船机方案的中间通航渠道,与一般的船闸中间渠道相比具有其特殊性,且该船闸水头高达29.0 m,使得其渡槽内水力特性更为复杂,水流流态较为恶劣,严重影响了过闸船舶安全及船闸通过能力。首先结合明槽水力学经典理论对大化船闸渡槽基本水力特性进行理论分析,剖析了渡槽水流条件主要影响因素,在此基础上结合物理模型试验及原型观测,提出了以优化船闸输水方式这一"软措施"为主,在渡槽斜坡段末端设置挡水墙这一"硬措施"为辅的渡槽水流条件综合改善措施,较好地解决了复杂的水力学问题,并得到了工程实践检验。     

南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究

为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5.km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。