排洪工程中竖井式溢洪道的水力特性

南平市区高水高排排洪隧洞工程由竖井式溢洪道和排洪隧洞等组成,是解决南平市区延福涝区汛期内涝问题的重要工程措施。该文根据高水高排竖井式溢流道的排洪特点,通过水工模型试验,重点研究竖井弯管段附近的高跌水消能防冲和抗气蚀破坏,并且提出改善措施,以完善竖井和排洪隧洞消能设计。     

旋流式竖井溢洪道竖井的水流特性研究

本文在对旋流式竖井溢洪道的实验研究基础上着重分析了该消能工的消能机理，讨论了水流旋流数和水流的涡粘滞系与消能率的关系，并建议了简易可行的数值计算方法。在研究中也发现了竖井边壁上的剪应力过大这一在具体应用中需要注意的问题。     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明，竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量高束充速运行条件时，泄水建筑物会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井溢道是解决上述难点的有效措施。因此选用涡流式竖井溢洪道不失为改建导流洞为泄洪洞的较佳选择。     

竖井溢洪道水力特性试验研究

近年来我国高水头水电站建设发展迅速,而许多有开发价值的坝址多分布于西南和西北的高山峡谷地区.在这些地区的大江大河上修建电站,在施工导流方面,由于受到高山峡谷地形的影响,往往需要修建数条尺寸较大的导流隧洞.将高坝导流洞改建为永久性泄洪洞,为了解决高速水流带来的种种问题,往往采用内消能工,将大部分水流能量消散在泄洪建筑物内部,以降低洞内流速,减轻高速水流对下游河床的破坏.通过水工模型试验,对具有消能井结构的竖井式溢洪道的水流流态、压力特性及消能率等水力学问题进行了研究.结果表明,此种消能形式的竖井溢洪道由于大量的掺气作用,因此缺乏发生空蚀现象的条件,并且由于具有很高的消能率,因而可满足工程的消能要求.     

适合高山峡谷高坝泄流的涡流式竖井溢洪道

研究成果表明：竖井涡流消能工具有良好的水力特性和消能效果，消能率在５０％以上，当考虑到高水头大流量、高流速运行条件时，会受空化空蚀及流动失稳等问题的困扰，而修建涡流式竖井泄洪洞是解决了述难点的有效技术措施。因此，选用涡流式竖井溢洪道，不失为改建导流洞为泄洪洞或修建泄洪洞的较佳选择。     

竖井进流水平旋流式内消能工的水力特性

随着国内外高水头水利枢纽工程的日益兴建，寻求新的消能途径解决高水头大流量条件下泄水建筑物的安全和消能问题是高坝水力设计中亟待解决的难题之一。本文对竖井先进流水平旋流式内消能工进行了试验研究，给出了过流能力，消能率，时均压力等水力参数的研究成果。     

超临界流旋涡竖井式溢洪道设计研究

结合沙牌等工程对旋涡式竖井溢洪道的水力学特性进行了试验研究。提出超临界流的涡室优化体型，给确定涡室和竖井等尺寸的经验公式，并通过注力学理论方法加以论证。     

旋流式竖井溢洪道的过流能力及蜗室与锥形渐缩段的水力特性研究

本文对旋流式竖井溢洪道进行了实验研究和理论分析,给出了流量系数、蜗室与锥形渐缩管中的空腔形状、能量损失和其它水力参数的实验结果及近似计算方法。     

台阶式溢洪道的水力特性

台阶式溢洪道是水利工程中常见的新型泄洪消能方式之一,相比于其他消能方式有较高的消能率、能很好地降低溢洪道末端流速,工程造价低、不易发生空蚀等诸多优点。文章概述了台阶式消能工机理及其主要研究方法,归纳了学者对台阶式消能已有的研究结果,并从溢洪道表面台阶设置、水力特性参数、台阶自身形态与消能特性关系3个方面总结了消能率的影响因素,进一步讨论了"M"和"V"2种新型的台阶溢洪道消能特性,通过改变台阶形态增强了消能效果,较大程度地缩减了溢洪道的长度,降低了对下游消能设施的要求。     

开敞式进水口布置在尾矿库排洪工程中的应用

本文通过某排洪隧洞工程的水力设计、水力学试验研究成果总结,介绍了适应于尾矿库排洪工程特定条件下的明流隧洞进水口布置型式的特点,并总结分析了其水流特性,提出了适应于尾矿库排洪隧洞“上游沟谷纵坡较陡、洪枯水流量变幅较大且无调节要求”的隧洞进水口体型。     

大石门水电站脱壁流竖井式溢洪道设计及应用

为解决大石门水电站峡谷河道工程布置困难问题,采用了竖井式溢洪道泄洪,并在竖井底部设消力井进行一级消能,以简化洞外消能工。工程布置采用加大溢洪道竖井直径,并以突然扩大断面的形式与进水喇叭口末端连接,利用通气管向突扩断面大量补气,使水体与井壁之间形成气幕,水流以脱离井壁的方式下泄,增加掺气,减轻空蚀破坏;将下游泄洪洞的城门洞形断面向上游旋转90°,形成断面形式为城门洞形消力井,这种断面形式不同于传统的圆形消力井,不仅简化了施工,而且有利于水流扩散,有效提高了消能效率。经模型试验验证,这种脱壁流竖井式溢洪道形体设计及参数符合设计要求,用于工程后,较好地解决了峡谷河道施工导流和总体布置的干扰问题。     

旋流式竖井溢洪道的过流能力及蜗室与锥形渐缩段的水力…

本文对旋流式竖井溢洪道进行了实验研究和理论分析，给出了流量系数、蜗室与锥形渐缩管中的空腔形状，能量损失和其它水力参数的实验结果及近似计算方法。     

导流洞改为旋涡式竖井溢洪道综合研究

结合我国一些水电站工程，对导流洞改建为旋涡式竖井溢洪道进行了综合研究。首次采用了压力短进水口出流为急流的引水道分别同涡井和涡室两种旋涡结构的连接型式，通过水工模型试验优选涡井（室）体型，并系统地研究其设计方法和水力学特性，为今后旋涡式竖井溢洪道设计提供了依据。     

阶梯式斜槽溢洪道水力设计现有发展水平

阶梯式斜槽溢洪道水力设计现有发展水平Ｈ·钱桑主题词陡槽式溢洪道流态观测掺气水流消能水力设计应用研究由于阶梯式溢洪道具有快速消能的优点．近来应用越来越多。本文论述阶梯式斜槽的水力设计和一些应用情况，以及相应的水流趋势和基本流态。过坝水流消能通常采用下列...     

导流洞改建为跌流式竖井溢洪道的试验研究

结合某水电站导流洞改建永久性溢洪道试验,研究了跌流式竖井溢洪道的水力特性,并对消力井布置进行了优化研究。研究表明,该溢洪道自环形进水口以下采用突扩方式与竖井连接所形成的脱壁水流结构,与传统的贴壁式竖井的水流结构具有明显不同,不仅可以有效避免竖井段因水流流速较高可能造成的空化空蚀破坏,降低施工难度,而且有利于水舌掺气并促进消力井消能。该研究提出的消力井优化布置体型,与传统的布置形式相比具有更高的消能效率,消能效率可以达到83%以上。     

岸边溢洪道水力设计研究与应用现状述评

收集国内外岸边溢洪道约１００多个工程实例及运用资料，并进行述评。认为岸边溢洪道与主坝相结合设置在主坝两侧或一侧，担任洪洪或与主坝联合泄洪，具有水头高土石坝防渗体填筑 流量大、下泄功率大的特点，但需妥善解决高速水流导向问题，防止水流直冲岸边。使射流方向与河道主流方向一致因此消能防冲设计难度更大。消能工一般仍可采用挑流，面流，底流以及导向新型消能工，并获得较好的消能效果，其所总结的经验及教训，可供今后     

尾坎位置对坎式阶梯溢洪道水力特性影响研究

〗坎式阶梯溢洪道具有较高的掺气效率,然而目前为止对其详细流场结构以及消能特性开展的研究尚不多见。为此结合VOF法,采用标准k-ε紊流模型对带尾坎的阶梯溢洪道进行了三维数值模拟,研究了不同尾坎位置对其水力特性的影响。结果表明：随着尾坎向上游移动,水面线和尾坎下游侧的旋涡大小均无明显变化,但尾坎上游侧的旋涡尺度逐渐减小;对于不同体型,同一台阶凸角上流速呈先增加后不变的规律,而对于同一体型,下游台阶凸角上流速大于上游的;台阶水平面上最大压强先增加后不变,台阶竖直面上最小压强逐渐减小,而尾坎下游侧竖直面上最小压强则呈增加的趋势;台阶面上最大紊动能耗散率逐渐增加,而尾坎上的则相反,总的消能率变化甚微。     

坝内单进口旋流式竖井加洞塞组合消能试验研究

针对水电工程开发面临的坝高、流量大、河谷窄的问题,提出了新型的坝内旋流式竖井泄洪消能;其结构简单、泄流稳定、工程投资低、可减轻下游河床冲刷、改善坝区环境。通过多方案试验研究,寻求适合高拱坝的大泄量、高消能率的结构型式。     

多级侧坎式螺旋泄水道竖井水力特性研究

针对螺旋滑道式竖井入流条件要求低、排气稳定但消能不足的特点,该文提出了一种多级侧坎式螺旋泄水道竖井,即在竖井螺旋泄水道外壁沿程设置多级侧坎以达到消能效果。试验中可以观察到：在螺旋泄水道水流流动时,部分水流受侧坎作用形成折射水流,折向泄水道内侧,部分水流未受侧坎影响,在离心力作用下发展为贴壁流动;两股水流在侧坎后交汇,交汇处产生了强烈的紊动剪切,降低了水流动能。结果表明,侧坎螺旋滑道式竖井的消能率与螺旋阶梯式竖井的消能率相近,与传统螺旋滑道式竖井相比,其消能率可提高20%～30%。此外,还试验研究了不同侧坎宽度下的竖井水力特性,包括流态、压强、消能和水面线等,总结了侧坎宽度对竖井流动的影响规律。