水电站建筑物防止和减免空蚀的措施研究

我国是世界上建坝最多的国家，在水工建筑物破坏中，泄水建筑物的破坏最为普遍。泄水建筑物承担着卸或上游来水的作用，同时它受到下泄水流．特别是高速水流的冲刷作用。本文对水电站建筑物防止和减免空蚀的措施进行了研究。     

泥石流拦砂坝下游局部冲刷研究现状及展望

下游局部冲刷是影响泄水建筑物、泥石流拦砂坝安全运行的共同危害形式之一.对泄水建筑物与泥石流拦砂坝下游局部冲刷的准确认识,是防治下游局部冲刷的依据.以泄水建筑物与拦砂坝下游局部冲刷为研究对象,对下游局部冲刷坑深度计算、冲刷动力来源—水舌和泥舌的研究现状进行阐述与分析.总结得出:对泄水建筑物下游局部冲刷坑深度的计算已有较多计算公式及预测模型,关于其冲刷动力来源—水舌的水力特性也有较全面研究;拦砂坝下游局部冲刷的研究大多借鉴水利工程上的研究成果,然而泥石流属于非牛顿流体、不同于水流,并不能将泄水建筑物下游局部冲刷的研究成果简单应用于泥石流中。此外,对拦砂坝下游局部冲刷的动力来源—泥舌的水力特性认识不够充分.鉴于拦砂坝下游局部冲刷研究中存在的不足,探讨了未来可开展的工作:①基于物质组成和流速分布的泥舌水力特性研究;②基于动力演变过程的泥舌冲击力特征研究;③基于泥石流动力学过程的拦砂坝下游冲刷坑参数计算方法研究.     

抗冲磨混凝土研究现状及其分析

水工泄水建筑物的冲刷磨损破坏,一直是水利水电工程建设中长期关注、有待妥善解决的重要问题。本文介绍了各类抗冲磨混凝土的性能特点以及抗冲磨机理,综述了国内外抗冲磨混凝土的最新进展,分析了其存在的问题,展望了其发展趋势和应用前景;最后,指出了需进一步研究的方向。     

抗磨砼的研究及设计

泄洪建筑物是枢纽的重要组成部分,是保障工程安全和使枢纽发挥预期效益的关键性建筑物。因此解决好泄洪建筑物的安全泄洪、充分消能和减轻下游冲刷是一项非常重要的任务。对工程而言,抗冲磨材料的应用是非常关键的,结合现有的工程,针对抗磨砼的特点,选用合理的抗冲耐磨材料,可以提高泄水建筑物的可靠性,减少泄水建筑物的破坏,保障工程的正常运行。同时收集了国内外一些著名大坝的泄洪消能建筑物的混凝土设计及施工情况,以及水利水电工程中使用抗冲磨材料成功与失败的经验。     

浅析泄水建筑物的泄流能力

本文从泄水建筑物的研究重要性出发,描述了泄水建筑物的各种型式,而后是泄流能力的叙述,分堰流和孔流两部分。主题部分是分析泄水建筑物过流能力,从体现泄流能力的流量到流量系数的确定,还分析了影响泄水建筑物过流能力的一些因素。     

泄水建筑物下游波浪特性的实验研究

泄水建筑物下游波浪特性的实验研究何建京，马法三，水利学报，１９９３年第９期本文研究了泄水建筑物下游波浪的统计特性和频率特性，在对实验数据做了大量统计计算工作的基础上，对泄水建筑物下游波浪与海浪的有关特性进行了比较与分析，对泄水建筑物下游几种主要流态在...     

泄水工程反弧半径的研究

泄水建筑物反弧半径的选择是泄水工程设计中的重要问题之一。本文的目标就是探讨泄水建筑物反弧半径的计算方法。根据反弧段水流特性的分析,寻找出影响反弧半径的变量。进一步由量纲分析,给出泄水建筑物反弧半径的一般函数关系式。通过分析收集的大量原型观测和模型试验资料,建议了挑流,面流,戽流流态情况下计算泄水建筑物反弧半径的经验公式。结果说明,相对反弧半径是反弧水流Froude数的函数,随着Froude数的增加而增加。并讨论了泄水建筑物反弧半径的有关特性。本文建议的不同流态下泄水建筑物反弧半径的计算式形式简单,资料可靠。因此,可应用于挑流,面流,戽流流态情况下实际工程泄水建筑物反弧半径的计算与设计。     

横丹水电站下游冲刷坑二维数值模拟

采用二维数学模型,对横丹水电站泄水建筑物下游冲刷过程进行了二维数值模拟.以泥沙起动拖曳力作为泥沙起动判据,在二维流场计算的基础上,提取每个时间步后床面各节点水流剪切应力,通过比较水流剪切应力与泥沙起动拖曳力的大小来控制床面高程的变化;采用动网格模型、弹簧光顺模型和局部重构模型较好的完成了计算过程中网格的移动和动边界局部网格自动调整,实现了冲刷坑冲刷过程的二维数值模拟.结果表明,模拟计算的冲刷坑形态和深度与模型实测值吻合良好.在冲刷起始阶段,床面剪切应力下降较快,之后下降较慢.与冲刷坑起始冲刷较快,之后冲刷较慢具有良好的一致性.     

谈迷宫堰的实际运用

设计方案的布局合理、结构可靠．运行简便．经济高效及生态美观,一直是水利水电工程建设所追求的目标。而迷宫堰在泄水建筑物的方案选择上具备上述全部优点,是一种比较理想的泄水建筑物。文章介绍了迷宫堰的独特优点,设计要点,以及在桂林市平野水电站工程中的应用。并对迷宫堰的应用前景进行了分析和期待。     

土基溢洪道设计探讨

本文根据作者以往从事土基泄水建筑物设计工作的体会并结合近年来国内外有关科技成果,对修建土基溢洪道的规模控制、泄槽面板型式的改进及水流拖曳力对泄槽面板稳定计算的影响,防止下游回流冲刷的措施等提出看法,并建议采用强夯法加固溢洪道的湿陷性黄土地基。     

小型水库工程溢洪道加固施工技术管理实践探讨

溢洪道通常由五个部分组成,属于泄水建筑物的一种。通过对溢洪道施工工艺进行研究,分析了溢洪道施工工艺质量控制,目的在于加固溢洪道的施工工程,减少泄水建筑物风险的因素。     

小型水库工程溢洪道加固施工技术管理实践探讨

溢洪道通常由五个部分组成，属于泄水建筑物的一种。通过对溢洪道施工工艺进行研究，分析了溢洪道施工工艺质量控制，目的在于加固溢洪道的施工工程，减少泄水建筑物风险的因素。     

略论水工建筑物空蚀的危害及防治

空蚀的破坏常发生在泄水建筑物,包括泄洪管道,溢流坝和陡槽等的过水表面,闸门槽、反弧段、扩散段,转弯、岔管段、异型挑流鼻坎、消力池的辅助消能设施及闸门井与水洞连接部位。空蚀是强烈空穴的后果,它能使所有材料损毁,其破坏力很大,严重的空蚀不仅会影响泄水建筑物的正常运行,而且需要花较长的时间和较多的经费去维修。因此,应格外重视空蚀的防治措施。     

高水头泄水建筑物反弧抗蚀体型研究

针对高水头泄水建筑物反弧段的反弧末端易发生空蚀破坏的问题, 从改善体型的角度出发, 采用理论分析与数值计算的方法, 通过比较, 得出一种抗空蚀性能较优的反弧曲线形式, 便于在工程实践中推广应用。     

小浪底水利枢纽进口导墙布置形式的试验研究

小浪底是黄河干流上的大型水利枢纽工程，由于坝址处地质条件的限制，泄水建筑物布置在与干流垂直的风雨沟内。黄河的多泥沙特性及泄水建筑物特殊的布置形式，使得枢纽进口导墙的布置形式对泄水孔口的淤堵状况有着重要的影响。在原布置形式的基础上，提出了修改后的进口导墙布置形式并对此进行了试验研究。不同坝前水位和入库水沙条件的试验结果表明，泄水建筑物前可以形成单一逆时针方向的回流、主流顺坝流动、侧向泄流的有利流态。在此种流态下，泄水建筑物门前能够形成宽度为７０～２００ｍ、边坡为１∶５．０～１∶１．４３的小漏斗，可以保持泄水孔口不发生淤堵。     

侧掺气空腔长度计算

对泄水建筑物过流面进行掺气是一种有效的减蚀措施.采用常规的底部掺气设施后,泄水建筑物下游侧墙仍易发生空蚀破坏,其主要原因是边墙存在掺气盲区.在底掺气的基础上设置侧掺气坎,形成较小的侧空腔能明显提高下游近壁掺气浓度,有效消除原掺气盲区.影响掺气设施掺气效率的一个重要设计参数就是空腔长度,对侧空腔长度尚缺乏计算方法,它的形成机理与底空腔不同.本文笔者通过考虑影响侧空腔长度的结构参数和水力学参数,导出了一种近似计算侧空腔长度的计算方法.     

消力池的水力计算

水利工程的溢流重力坝和溢洪道等泄水建筑物中,需要设计消力池设施来消除高速水流对下游河床的冲刷作用。消力池设计计算的主要内容包括确定消力池池深,坎高、消力池入口收缩断面水深和消力池的长度等。消力池的水力计算实质上就是解联立方程。本文编制了 BASIC 语言和 FORTRAN 语言源程序,该程序是采用迭代法进行逐步逼近求解的,而且在 PC—1500机和 PE—3220小型机上进行实例计算,列出了运算的操作使用指示说明,可供实用中参考。     

泄水建筑物曲面边壁紊流数值分析

采用先进的数值计算技术求解完整的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，辅以双方程紊流ｋ－ε模型，并计入流线弯曲的影响，模拟泄水建筑物曲面边壁紊流的水力特性。实例计算结果与物理模型实测资料符合较好，证明该数学模型可用于预测泄水建筑物曲面边壁紊流的水力特性。     

清溪水电站工程大坝设计概述

清溪水电站为坝后式电站,工程主要建筑物有挡水建筑物、泄水建筑物、发电引水建筑物及发电厂房、升压站等。实验室水工模型试验和三维有限元计算分析,得出水工模型试验结论和三维有限元计算分析结论。     

石头峡水电站导流泄洪洞研究与设计

为了解决因高水头泄水隧洞大流速引起的过流表面冲刷、空蚀造成的"龙抬头"泄水洞混凝土表面冲刷严重等难题,文中以石头峡水电站导流泄洪洞工程为实际案例,对隧洞模型试验成果进行分析总结,优化了渥奇曲线,通过HF混凝土与传统硅粉混凝土对比试验,结合改进施工方法,提高隧洞的抗冲耐磨性能。结果表明:渥奇系数k值越大,水流流态相对较好,工程相对安全,但经济性相对下降,采用x~2=300y渥奇曲线方程,能够有效兼顾工程安全与经济;采用的HF高强耐磨粉煤灰混凝土具有优异的抗冲耐磨强度及施工和易性;采用人工初平,后接机械抹面工艺,保证了无压段3 m靠尺不平整度在5 mm以内,反弧段3 m靠尺不平整度在3 mm以内,达到设计指标和规范要求;经过运行多年后实地观测,反弧末端高流速区最大磨损2 cm,表面光滑完整无开裂破损,说明设计方案合理,达到了预期的目的,有效地解决了高速水流冲刷、空蚀破坏问题,可为以后相关工程设计提供指导和借鉴。