机翼形堰水力特性的势流模型研究

0 前言河岸明流溢洪道或表孔泄洪隧洞的控制堰往往上游相对堰高很小而下游相对堰高很大.对适用这种情况的堰型研究尚不多.注意到美国国家航空咨询委员会提出的机翼形堰有其明显的体型特色,本文对这一新堰型4种剖面的二维流场进行了势流模型研究,用有限元法解出了泄流能力和堰面压强分布.研究表明这种堰可能是明流河岸泄水建筑物控制堰的一种较优堰型.     

肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪冲砂洞设计

肯斯瓦特水利枢纽为大(2)型Ⅱ等工程,根据枢纽布置方案并结合地形、地质条件,选择安全可靠、经济合理的隧洞型式是隧洞设计中的关键问题之一。泄洪洞在枢纽中的作用是渲泄洪水、灌溉、水库放空,布置在库区右岸。泄洪洞由引渠段、闸井段、洞身段、出口明渠段、消能段组成。防洪高水位时,设计泄量为500m3/s。根据枢纽区地形条件和泄洪洞的工作任务,水库汛期运行要求等情况,对泄洪洞提出以下3种不同的泄水建筑物布置形式,进行泄水建筑物方案设计。     

锦屏一级水电站大坝高压、高流速流道钢衬接触灌浆施工技术

锦屏一级水电站大坝设置2个放空底孔和5个泄洪深孔,其中放空底孔底部高程位于EL1750.00m,放空底孔布置有钢衬,钢衬断面均为矩形,包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.0m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩至6.082m(净高尺寸);泄洪深孔底部高程EL1792.0m,泄洪深孔布置有钢衬,断面均为矩形,泄洪深孔包括渐变段和水平直段,其水平直段断面净尺寸为5.448m(宽)×9.2m(高),出口高度向下收缩。钢衬由顶衬、侧衬和底衬组成,施工为先进行钢衬安装,后进行混凝土浇筑,最后进行钢衬的接触灌浆施工。     

布尔津河冲乎尔水电站工程布置方案的探讨

布尔津河冲呼尔水电站是阿尔泰地区电网供电的枢纽性工程,在水工模型试验的基础上,通过设计优化,考虑了导流及泄洪底孔右岸布置、导流及泄洪底孔左岸布置、左岸单独设置发电洞等三个主体工程布置方案,通过对比论证确定导流及泄洪底乳右岸布置为推荐方案,为相似工程提供参考。     

水口电站导流底孔封堵方案中挟气对负压和气蚀的影响

闽江水口电站导流底孔封堵方案研究中提出两截门方案，即先沉放高度9．5m的下截平板门，门项过水，直至最终沉放上截门完全封堵面积为15m×8m的导流孔，由此新方案在上截闸门沉放过程中产生了负压面流、过渡流和挑射流三种工况以及墙顶和侧墙负压、气蚀等复杂情况，本文研究了这些情况并根据模型试验结果，确定圆形或矩形补气孔的挟气减蚀效果，对有关工程问题提出了一些建议．     

孔-堰结合型鱼道过流元件的水动力特性及应用研究

为了解决鱼道水位落差大、流速高、难以平顺过渡问题,提出一种新型的孔-堰结合过流元件;试图通过这种新结构调控上下分流比,获得适宜鱼类洄游的水流条件.采用理论分析、数值模拟与水力模拟试验的综合研究方法,开展了一般性分析与典型鱼道研究.首先对孔-堰的特性及水力计算进行分析,给出适宜的分流模数与设计方法.以某鱼道过渡段为研究对象,对常规多级堰与多级孔-堰的水力特性开展数值模拟和模型试验研究,获得不同边界的流场水力要素.研究表明,具有上下通道的孔-堰呈双峰型流速垂线分布,比无孔-堰的偏态单峰分布更适合不同流层鱼类上溯;多级孔-堰调整了水流结构,使各级潜堰上下游水头差降低30%～50%;堰顶流速降幅达23%～40%,为1.2～2.1m/s,底孔流速保持在0.8～1.3m/s;孔-堰分流比沿程呈逐级增大(13%～39%)特征.孔-堰过流元件使流场整体紊动性减弱,堰顶湍动能降低58.8%～76.9%;底部加糙使能耗结构趋于合理,有益于鱼类上溯与休憩;同时保持平缓、连续的自由水面,具有良好的水力生态调节作用.     

万家寨水利枢纽工程水工控流设备设计述评

简要介绍了万家寨水利枢纽工程概况，详细介绍施工导流系统、引黄取水系统、泄洪系统（表孔、中孔、底孔）、发电系统、电站排沙系统、工业和生活及消防取水系统的各类闸门、拦污栅、启闭设备与清污设备等挖流设备（金属结构）的设计、布置、型式、尺寸、技术参数等，并对设计成果进行述评.     

泵站调节池水力优化的数值模拟

基于定常不可压流体的控制方程和重整化群(RNG)湍流模型,采用CFD技术,通过SIMPLEC算法,计算了6种导流墙布置方案的泵站调节池定常流动,并且通过物理模型验证,定量分析了导流墙布置方案对调节池水流流动的影响.研究表明:导流墙间隔为10L时,过小的间隔导致调节池内边壁脱流现象严重;导流墙间隔为16L时,过大的间隔又使得调节池内水流流速过低;增加1m调节池挖深时,调节池流态改善不明显并且增加工程造价;利用21L和10L宽窄相间的导流墙布置形式,底部流速达到不淤流速的同时可以有效降低调节池水头损失近1.2m,为泵站前池的流态提供一定的保障,其中L为导流墙宽度.基于数值模拟结果提出的调节池布置方案可应用于工程实际.     

隧道排水泄压孔对周边水压分布变化的影响研究

针对老旧隧道排水系统堵塞瘫痪导致的隧道衬砌渗漏水问题，现场常通过增设泄压孔的方式排出衬砌背后高压水.为探究泄压孔对隧道周边水压力分布产生的影响，总结开通泄压孔后隧道周边水压力的变化趋势及其影响因素（泄压位置、泄压时间、水位高度及土层渗透系数等），然后通过数值模拟有限元分析、模拟富水隧道在不同位置增设泄压孔时周边水压力分布情况，分析泄压孔对隧道外环水压力分布产生的影响.结果表明：(1)泄压孔的降压效果及影响范围主要取决于土层的渗透系数，随渗透系数的减小而减小；(2)泄压时间及上覆水位高度对泄压孔的降压效果影响较小，在渗透系数大于等于1.2 m/d的土层中，泄压32 d降压效果趋近于稳态泄压；(3)开设泄压孔后，隧道外环水压降压比将迅速降至0.8以内，而泄压孔周边1 m左右范围水压将减至无泄压孔时的40%以内，该范围随土层渗透系数的增大而增大.     

输水工程中压力管道出口水流消能方法的试验研究

结合万家寨引黄输水工程,对压力管道出口高速水流的消能问题进行了试验研究.在无控制自由泄放的情况下,试验确定了多喷孔射流消能竖管周边的开孔大小、布置方式及建筑物体形尺寸.在落差大、流量变幅也大的情况下,确定支管长度为26 m,糙率为0.011 4时,两支管同时过水满足流量10.02 m3/s,且其消能率达到90%以上,保证了有压管流输水的运行条件和水流平稳进入西干渠.所得结论与实际运行情况相符.