三维底流消能的溢洪道的自动绘制

为减少设计人员的工作量及直观展现设计效果图。基于溢洪道的设计规范,三维底流消能的溢洪道的自动绘制程序被编写。通过输入的数据实现自动计算和绘制底流消能的三维溢洪道。计算和图形绘制遇到的问题进行了分析说明。在泄槽水面线的迭代计算中,MATLAB的M代码和EXCEL的计算结果进行了比较。MATLAB编写的代码读入的工程数据信息后能自动得到三维泄槽、消力池和水面。计算和可视化结果可应用于实际工程-单一坡角的泄槽的三维溢洪道的设计。     

台阶式溢洪道消能规律试验研究

为研究台阶式溢洪道消能变化规律,结合某水库实际工程,采用水工模型试验的方法,对不同水力条件下台阶式溢洪道的水流流态、消能特性进行了研究。结果表明:台阶式溢洪道水流流态根据上游来流量和台阶尺寸的不同可分为滑行水流、跌落水流和过渡水流;台阶式溢洪道消能率随流量的增加而减小,并随坝高的增加而增大,改变台阶尺寸对消能率基本没有影响;在较小流量时台阶式溢洪道消能率可达到90%以上,说明台阶式溢洪道具有很好的消能效果。     

台阶式溢洪道的消能问题

阐述了台阶式溢洪道的水流流况分类，叙述了在一定斜坡角度情况下的试验研究结论，并分析了台阶段各流况的试验资料下及游消力池水跃消能的试验资料，结果表明，台阶式溢洪道的总消能率可达95％左右，其中中台阶段消能率占85％以上，下游水跃消能只占总能量的10％左右，说明台阶式溢洪道具有很好的消能效果。     

掺气分流墩台阶式溢洪道的水流流态和流速特性

通过模型试验，研究了掺气分流墩台阶式溢洪道的流流态和流速特性。结果表明：此种消能工能改善台阶式溢洪道的水流流态，大幅度地减小水流流速。在试验范围内，掺气分流墩台阶式溢洪道的流速较相应光滑溢洪道减小了18．4％－68．3％，较相应的台阶式溢洪道降低了6．8％－54．0％。     

台阶式溢洪道水力特性计算方法分析

提出单纯台阶式溢洪道的水力设计方法。对比分析了台阶式溢洪道的水流流态、自掺气发生点以及消能效果,推荐Yasuda公式作为滑行水流和跌落水流界限的判别式,提出了自掺气发生点和消能率的统一计算公式,给出了台阶段水面线的计算方法。所得成果可以作为单纯台阶式溢洪道的工程设计参考。     

大单宽流量岸边溢洪道水力特性三维数值模拟

采用κ~ε双方程紊流模型模拟了带掺气槽岸边溢洪道具有大曲率水气交界面的水流流场,给出了溢洪道溢流堰、泄槽及挑流鼻坎的压力分布、流速分布等水力特性并对掺气槽掺气特性进行了定性分析.其中部分结果与模型试验结果吻合良好.对连续式和差动式两种不同坎型挑流鼻坎消能效果进行对比,给出各自预挖坑底板紊动能分布,结果表明多股水舌消能效果优于单股水舌,可为挑流坎型优化设计提供参考.     

基于VOF模型的台阶式溢洪道的数值模拟

为了研究台阶式溢洪道在不同体型下的水流流态、流速分布和消能率等水力特性,采用RNG的湍流模型和VOF方法模拟台阶式溢洪道的水流流动,对不同体型的台阶式溢洪道进行了数值模拟计算。结果表明:模型1与模型2水流流态为跌落水流,对台阶的冲击和冲刷较大,模型4水流流态平稳,为滑行水流流态。4种模型消力池出池流速基本一致均较小,即消能效果较好,计算流速最大值小于15 m/s,45级台阶的消能率达最高。数值计算结果与物理模型试验相吻合,验证了该方法的可行性与实用性。     

溢洪道改扩建方案优选浅析

溢洪道改扩建是病险水库除险加固工程的一项重要内容。通过几座水库的溢洪道改扩建实例,对溢洪道改扩建方案的选择、进口形式的选择及泄槽、消能设施的处理等方面进行了论述。     

阳湾则水库溢洪道水力计算

描述了阳湾则水库溢洪道的地理位置，介绍了溢洪道的布置情况，计算了溢洪道泄流能力、水面线、出口挑流消能及冲刷等。     

台阶式溢洪道水力特性数值研究

为研究台阶式溢洪道的水力特性,结合某水库实际工程,采用标准k-ε紊流模型模拟溢洪道水流流场,并利用流体体积分数法(VOF)来追踪自由水面,复杂边界形状采用非结构网格进行处理的方法对台阶式溢洪道流场和光滑溢洪道流场进行了模拟。结果表明:数值模拟能够得到较为合理的自由水面和速度场,台阶式溢洪道自由水面高于光滑溢洪道,水流流速则低于光滑溢洪道,且台阶内部存在漩涡。台阶式溢洪道消能率远远大于光滑溢洪道,可见台阶式溢洪道消能效果十分显著。     

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。     

那兰水电站溢洪道设计

那兰水电站工程枢纽由混凝土面板堆石坝、岸边式溢洪道、引水发电系统及冲沙建筑物等组成,布置紧凑。溢洪道为岸边开敞式建筑,是枢纽唯一的泄洪建筑物。溢洪道沿线地质条件差,泄槽段基础有F2断层通过,岩石较软弱,消力池位于断层破碎带上,地基强度不够,抗冲刷能力弱,采用底流消能。还存在消力池高边墙稳定问题,设计难度较大,进行了水工模型试验及地基承载力原位试验研究,采取了基础处理措施,以确保电站的安全运行。     

溢共道基本水力特性的研究

溢洪道的水力特性对水库安全运行有着重要的影响。以郭家窖头水库溢洪道水工模型试验为基础,对溢洪道的泄流能力、流速与流态分布以及溢洪道的消能与防冲等水力特性进行了研究。     

溢洪道非定常工况水力特性的研究

用数值模拟方法，对岸式溢洪道的引渠和泄槽段在开始泄洪、泄量调节和停止共过程中的水力特性进行计算研究，这些非定常工况的水力特性具有变化快，变幅大的特点，且受泄槽坡，泄量大小，运行方式和时间等多种因素影响，在溢洪道边墙高度设计和溢洪道运用时应充分考虑这些特性及其影响。     

静态爆破在无临空面基础开挖工程中的应用

积石峡水电站溢洪道门机轨道布置在溢洪道建基面5%的斜坡0.3m垫层混凝土上,轨道基础宽度1.0m,最大开挖深度1.0m,开挖体型较小,开挖难度较大,采用常规乳化炸药爆破对混凝土基础体型难以保证,而且会影响周边建筑物.为保证积石峡水电站溢洪道泄槽段门机轨道基础顺利开挖,基础体型外岩石及垫层砼不受影响,保证体型完好,同时避免爆破飞石对周边在建建筑物的破坏和对其它施工项目的影响,采用静态爆破及槽挖法进行轨道基础开挖.     

清河水库溢洪道整治设计

清河水库是辽河流域重要的水利枢纽工程之一，地理位置十分重要。然而．由于年久失修，水库滥洪道泄槽．挑坎，检修闸门等等均存在严重安全隐患，极大地影响了工程效益的正常发挥。亟需更新改建。本文以此为切入点．对清河水库溢洪道泄槽伸缩缝。挑坎排水孔，检修闸门的龙门吊．防汛及检查道路．供电线路及设备．土建及电器设备等的维修改造方案等分别进行了介绍。     

翼形堰和驼峰堰水力特性的研究

对可能作河岸明流溢洪道控制堰的翼形堰和驼峰堰进行了二维流场的数学模型研究,求得了各堰型的流量系数和堰面动力压强;定量给出了各堰型特别是翼形堰的泄流能力变化规律和压强分布规律及主要影响因素。     

陡坡台阶式溢洪道中的水翅现象

水翅是陡坡台阶式溢洪道在流量较小时出现的一种水流现象。模型试验表明:当斜坡角度为40°～60°时,水翅存在于几乎整个跌落水流范围内,甚至持续到过渡水流;随着溢洪道底坡的增大,水翅存在的流量变化范围增大、高度增加;随着台阶尺寸的减小,水翅高度降低,所存在的流量变化范围缩小。     

台阶式溢洪道上的水流分析

本文从阶梯形砼楔形块的一般水流流特性推演出台阶式溢洪道的水流参数计算公式，然后对水流阻力系数ＣＤ，水流阻力ＦＤ进行了分析，并与有关的学者的成果进行了对照，其结果具有惊人的一致性。这从另一个角度说明了推导中使用的理论和假设是正确的。     

威远江水电站泄水建筑物消能方案试验研究

通过威远江水电站泄水建筑物的整体模型试验,研究了泄水建筑物消能工的消能效果,发现了其主要问题为溢洪道挑流坎挑流消能时,当泄流量较大时的挑距过大,挑流水舌不能与下游水流很好衔接.泄洪洞挑流坎挑流消能时,当泄流量较小时,挑距较短.经过试验研究提出了修改解决方案,并经试验验证得到较好的消能效果,为工程设计和施工提供了可靠的设计依据.