低水头、大单宽流量泄洪消能方式研究

对于具有低水头、大单宽流量、低佛氏数、深尾水以及下游水位落差变幅大等特点的泄洪消能问题,其过流特点是:由于闸下跃前水流的佛汝德数较低,消力池内水垫较深,水流下泄后下游水位对闸室水流和消力池内水流流态影响较大。通过水工模型试验研究,提出了采用淹没式宽尾墩消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,消除和抵消了常规的等宽闸墩情况下出现水跃的来回震荡现象,水流经宽尾墩收缩后,以淹没射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,消力池内产生横、纵向扩散和剪切、掺混,加强了消能效果,达到了稳定水跃、分散水流、加强紊动剪切和掺混的目的,较好地解决了下游河床的消能防冲问题。     

宽尾墩在低水头大单宽流量泄水建筑物中的应用

低水头、大单宽流量泄水建筑物的消能是水利水电工程尤其是中小型水利水电工程的常见问题。由于流速小,下游水位变幅大,弗汝德数低,采用常规的挑、底、面或戽流方式消能,消能率低,消能问题突出。本文结合重庆鱼剑口水电站工程对该类工程采用戽式消力池联合宽尾墩消能进行了分析和研究,并通过模型试对其消能效果进行了验证。     

高水头大单宽流量底流消能技术研究成果综述

向家坝水电站最大坝高161m,校核洪水下泄流量约49000m^3／s,其泄洪消能建筑物是典型的高水头、大单宽流量、大泄洪功率、高含沙率泄洪工程。由于环境要求严格,常规的底流消能消力池无法达到工程要求。结合工程特点,兼顾“水力与结构”要求,提出了跌坎底流消能形式,并分连续坎和高低坎两个系列进行研究,解决了向家坝水电站泄洪消能难题。该研究成果对高水头、大单宽流量底流消能理念和设计思路具有创新性,为工程设计提供了科学依据,成果可在相关工程中推广应用。     

消力戽在低水头大流量泄水建筑物中的应用

低水头大流量泄水建筑物的消能工型式的选择是中小型工程需要解决的一个重要问题,其水力学特性是佛汝德数Fr低,消能效率低。消能工的选择往往成为决定工程经济与否的关键问题。本文结合松花江上某水利工程采用消力戽消能进行研究和分析,进而阐明消力戽在低水头大流量泄水建筑物中的应用具有其合理性与经济性。     

低水头大流量枢纽泄洪消能设计研究

本文对低水头大流量枢纽的泄洪能力、消能设计、下游防冲设计、闸门泄洪调度等问题进行研究。对消力人消能率的计算提出了新的见解。     

低水头大流量泄洪消能设计几点体会

结合太平湾电站泄洪消能研究与设计，分析了水利水电工程实际运行中泄流能力不足的主要原因是堰前进水段沿程及局部水头损失、溢流坝堰体高度及溢流坝两端水流侧收缩影响等。在消能方式的选择上，一般认为面流消能方式由于水流主流区在水股上部就可少冲刷或不冲刷河床，实际并非如此。分析认为，对较大的泄洪工程，影响面流消能因素较多，如脉动及振动等都可造成河床及岸坡冲刷。因此，采用面流消能，除应具备完整、坚硬、抗冲能力强     

鸡西市青龙山水库消能工试验研究

通过对鸡西市青龙山水库消能效果的多方案试验,"小Y"型宽尾墩底流联合消能的布置形式可以使进入溢流坝脚反弧位置前的水流形成上下两层,从而使消能效果有显著的提高,节省了消能设施的工程量。这种布置形式在中低水头、大单宽流量的泄洪工程中有很好的值得推广前景。     

宽尾墩联合消能工在百色水利枢纽的研究和应用

介绍宽尾墩联合消能工在百色水利枢纽的研究和应用（１）采用宽尾墩－中孔－消池联合消能工的试验研究和水力计算；（２）采用宽尾墩一阶梯式坝面－消力池联合消能工的试验研究。     

中低水头宽尾墩联合消能工的应用与认识

通过几个工程实例,证明宽尾墩联合消能工应用于中低水头能够得到与高坝相同的消能防冲效果。这些实例包括了消能工的常规形式,因而具有一定的代表性。分析比较表明,从选择闸墩收缩比ε入手,借助经验公式Fr=6.56ε2-3.71ε+2.98初选收缩起始断面位置的方法有助于宽尾墩的设计与应用。     

老炉下水库溢流坝泄水消能工的选择

针对老炉下水库工程的地质、地形等条件，通过l：30整体模型对水库溢流坝消能防冲的布置及消能形式进行了试验研究和分析。试验结果表明，窄缝式挑坎方案适用于高水头、河谷狭窄的溢流坝枢纽工程。     

黄金峡水利枢纽工程泄洪消能设计研究

黄金峡水利枢纽工程具有洪峰流量大、泄洪消能建筑物规模大、运行条件复杂、水库调蓄能力小、河床宽度有限、下游水位变幅大等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷问题突出。为尽量减少溢流前缘宽度以及考虑到排沙、施工导流等,经多方案比较,最终确定采用表、底孔结合布置方式。由于泄洪表孔下游单宽流量大、下游水位高,经多方案分析比较和模型试验研究,表孔采用宽尾墩加戽式消力池消能型式,底孔采用底流消能型式,泄流能力满足要求。泄洪消能建筑物分二区布置,各工况下消能效果良好。研究所得成果为类似水利枢纽工程泄洪消能设计提供参考。     

泄洪表孔宽尾墩加消力池联合消能工的应用

 通过对已建的一些采用表孔宽尾墩加消力池的重力 坝调研资料及理论分析，表明宽尾墩可增加水流的三维特性，降低形成水跃的第二临界 水深，从而可以使消力池底板抬高、池长缩短。因此，建议皂市水电站的泄洪消能布置亦可 采取此种形式。     

锦屏一级水电站泄洪消能关键技术研究

锦屏一级水电站泄洪功率较大,泄洪消能问题十分突出,为此展开了大量物理模型试验。试验结果表明:通过宽尾墩和窄缝技术对表、深孔体型进行优化,可实现"表、深孔分层出流,空中无碰撞,水垫塘消能"的消能模式;同时,泄洪洞出口采用"燕尾坎"体型,可减轻出口挑流对边坡造成的破坏。原型观测的结果也证实,所采用的泄洪消能措施达到了满意的效果,且模型与原型成果之间存在着较好的相似性。     

大流量高水头水电站泄洪消能设计的探讨

大流量高水头水电站泄洪消能型式的选择,是完善枢纽布置和各项功能的重要环节.近年来,一批高坝的设计、建设和运行,显示既有创新有待推广,也有某些问题有待探讨.就防御常见洪水、泄洪建筑物布置以及消能建筑物某些设计,进行探讨.     

向家坝水电站泄洪消能建筑物施工质量控制

向家坝水电站泄洪消能建筑物施工条件复杂,且泄洪消能过程具有流量大、流速高等特点。针对重力坝较少采用的底流消能方式,对泄洪消能形式的选择、建筑物设计与施工难点及对策、质量控制效果评价和运行检验等几个方面作了全面阐述。从质量检测及汛期泄洪运行的情况看,向家坝水电站泄洪消能建筑物结构合理,质量有保证。其设计与施工经验可资其它类似工程借鉴。     

宽尾墩与台阶坝面联合消能工的试验探索

通过对宽尾墩与台阶坝面联合消能工的机理分析,借助工程水力学模型试验,提出一种新型宽尾墩———X型宽尾墩。这种宽尾墩能适应大小流量的变化,具有良好的消能效果,消能率达60%～70%,比常规宽尾墩消能率高5%～10%;产生的射流对消力池底板的最大冲击压力,比常规宽尾墩小30%。因此,X型宽尾墩具有广阔的应用前景。     

白石水库的异形宽尾墩挑流消能

介绍了异形宽尾墩挑流消能的设想和方式。结合辽宁省白石水库溢流堰进行了平尾墩、宽尾墩和异形宽尾墩挑流消能模型对比试验。结果表明异形宽尾墩挑流消能的单宽冲坑面积、最大冲坑深度均约为相应平尾墩的一半，异形宽尾墩也明显地优于相应的宽尾墩。根据试验结果给出了一些经验关系式。     

新型宽尾墩在索风营水电站的应用与研究

把宽尾墩应用到碾压混凝土台阶溢流坝面，形成“宽尾墩+台阶坝面+消力池”联合消能工，是我国科技工作者的一大创举。索风营水电站单宽流量达207m3/s·m，在应用台阶溢流坝面工程中属最大，经模型试验验证常规宽尾墩联合消能工已不能满足要求，于是提出了一种新型宽尾墩形式——X型宽尾墩，它继承了传统宽尾墩的优势，又拓宽了台阶坝面的消能作用。本文是“X型宽尾墩+台阶坝面+消力池”联合消能工在索风营水电站应用的水力特性研究成果的一部分。     

索风营水电站泄洪消能水力特性试验研究

为缩短工期，提高工效，索风营水电站采用宽尾墩 台阶坝面 消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验，分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题，提出了X形宽尾墩，它具有传统宽尾墩大单宽泄洪消能作用，同时又有台阶坝面小流量消能作用，使消力池底板承受冲击压强减小30％。     

我国高坝泄洪消能新技术的研究和创新

60年来,特别是改革开放30多年来,我国的水利水电建设事业得到飞速发展,建成和在建一大批具有世界级水平的大型水利枢纽,为了满足工程建设的迫切需要,向设计提供技术先进、安全可靠的泄洪消能方案,促使我国在高水头大流量泄洪消能技术和高速水流的研究方面达到世界领先水平。本文重点评述我国在高水头、大流量泄水建筑物泄洪消能方面所取得的一些重要研究成果,包括宽尾墩联合消能工、窄缝挑坎消能工、高拱坝水垫塘消能、内消能工和高水头泄洪隧洞掺气减蚀等若干新的研究成果。