台阶式溢洪道消能规律

为探讨台阶式溢洪道消能特性及水流的紊乱特性规律,将台阶式溢洪道与对应光滑溢洪道对比研究,通过试验数据计算出台阶式溢洪道消能率、阶顶断面弗劳德数,试算求出对应光滑溢洪道水力参数,用台阶式溢洪道消能率减去对应光滑溢洪道消能率得到相对消能率,光滑溢洪道断面弗劳德数减去对应台阶式溢洪道阶顶断面弗劳德数得到相对弗劳德数.两水力参数反映了台阶式溢洪道相对光滑溢洪道对消杀能量大小及水流紊乱剧烈程度.通过对26.57°,32.01°,33.69°,38.66°,51.3°这5组不同坡度,1.43~6.67 cm台阶高度的21组模型试验研究,探讨了相对消能率和相对弗劳德数之间关系,结果表明相对弗劳德数和相对消能率沿程呈线性关系,相关系数为0.993 7~0.999 5.且相同相对弗劳德数,单宽流量大对应相对消能率也大;台阶高度变化对直线关系影响很小;坡度对直线关系影响复杂,较小坡度同一单宽流量,坡度越大相对消能率越小,坡度较大时同一单宽流量,坡度大对应相对消能率大.相对消能率和相对弗劳德数的直线规律体现出台阶式溢洪道独特的水力特性,为探究其消能机理提供了重要依据.     

溢洪道消能问题及水工模型试验方法研究

溢洪道是保证水库泄洪能力的重要设施,因其泄下的高速水流具有很强的冲击力,所以其消能问题备受关注。介绍目前工程中常用的几种消能方法,阐述利用水工模型进行试验研究的理论基础,以期为溢洪道消能问题的研究提供参考。     

若干水库泄洪建筑物消能工的体型

通过对广东省老炉下水库溢流坝窄缝式挑坎体型、虎局水库溢洪道扩建工程消能工、惠州抽水蓄能电站下库溢洪道能工及杨溪水三级水电站溢流坝肖能工等4座水库泄洪工程消能工试验研究成果的总结，提示了泄水建设物消能工水流消能机理，优化了消能工的体型和尺寸。     

阳江核电水库溢洪道消能试验研究

阳江核电水库溢洪道上、下游落差大，受地形条件的限制，一、二级消力池之间由两段弯道组成，弯道内产生折冲水流和偏流，流态较复杂。本文对阳江核电水库溢洪道工程方案进行试验研究，将溢洪道闸墩改为宽尾墩，并在一级陡槽段槽面加设阶梯跌坎，再抬高二级陡槽段堰顶高程，使弯道调整段水深加大等，改善了溢洪道运行流态，妥善地解决了溢洪道泄流与下游河道水流衔接的问题。     

溢洪道水流消能研究

溢洪道是广泛应用于水利枢纽工程中的一种泄水建筑物。若泄洪消能问题处理不好,不仅会冲刷下游河床,还会影响枢纽工程中其他建筑物的正常运行。阐述溢洪道的水流特性和泄洪消能的形式,介绍与分析国内外对泄洪消能问题的研究现状,以期为溢洪道泄洪消能的进一步研究提供参考。     

某水库溢洪道泄洪消能的试验研究

针对某水库溢洪道消力池内水流流态较差、消能效果不理想和对下游岸坡冲刷严重等问题,通过水力学模型试验,在原设计方案基础上对比分析了消力池集中消能和阶梯分级消能两种消能方式,并观测了消力池水流流态、底板压强、下游河道水面线等水力特性指标。结果表明,消力池集中消能方式更适合本工程地形特点、地质要求,消能效果明显,出池水流流态较好,与下游河道水面衔接平顺,并且水面波动较小,满足泄洪消能要求。     

坡度较缓溢洪道上的消能方式研究

白莲河水库第二溢洪道为二级消能，由泄槽和出水渠组成。第二级的出水渠为宽浅型渠道，底坡为0.08~0.05，坡度较一般溢洪道缓，但落差较大。出泄槽水流挑流消能后在渠道内加速，使出渠流速仍然较高。如不加以衬砌则难免受到冲刷。试验探索采用消力墩加糙方案，有效地消刹渠内水流能量，降低渠内的流速，使渠道不需要衬砌。试验表明，在坡度较缓的溢洪道上适当布置消力墩，能够有效达到消能减速的目的，是一种较好的消能方式。     

老炉下水库工程泄洪消能设计

根据老炉下水库工程的水流条件、地形地质条件，阐述了该工程的泄洪消能设计方法，具体分析比较了挑流消能和底流消能两种方式。结论认为，采用收缩式窄缝挑坎消能方式与工程的水力及地形地质条件相适应。     

申庄水库溢洪道模型试验优化研究

由于弯道水流的复杂性，对于大中型水利工程弯道水流水力要素的确定最终还需结合水工模型试验确定。申庄水库溢洪道布置受地形条件限制，设计中泄槽设置了弯道和收缩段，下泄水流受其影响形成了不对称冲击波，两岸水深差悬殊，且影响鼻坎挑流消能。本文在分析前人研究成果的基础上，以山西省申庄水库溢洪道弯道水流为研究对象，通过水工模型试验，提出了在弯道末端布置横向挑流坎的方案，明显改善了水力条件，为工程改造设计提供了依据。     

旁侧溢洪道消能新构思

阐述了双层散流工消能工的工作原理，水流特性和水力计算方法，该新型消能工吸收了国内外对撞消能、倒悬、扩散等异形鼻坎的优点，特别适合于狭窄河谷、水舌落水点难以控制及河道转弯等不利地形的下游消能防冲设计工程，该消能工与等宽挑流相比，冲刷深度可降低一个数量级，与斜切扩散坎等新型挑流消能工相比，仍可减少冲刷５０％，甚至可以做到不冲刷，关于双层散流式消能工的报导，国内外未见有关研究资料。     

转弯河段重力坝组合挑流消能建筑物体型优化试验研究

针对某大型水电站采用组合挑流消能方式时其消力池下游河道转弯、水流归槽难等问题,对2种泄洪消能建筑物体型布置方案的水力特性开展对比试验,获得挑流水舌及入水形态、消力池内流态及出池水流衔接等水力参数;通过体型优化,获得了满足设计要求的推荐方案,消除原设计方案中消力池底部冲刷严重,出池水流偏离主河槽且与下游河道衔接不佳,河道水位波动较大等不利水力学条件.     

阶梯溢流坝水流数值模拟及消能分析

利用k-ε紊流模型模拟了带有曲线自由表面的阶梯溢流坝和非阶梯溢流坝的紊流流场,采用流体体积分数法(VOF法)来确定自由表面。通过数值模拟,得到了2种溢流坝水流的较为合理的速度场,比较了二者的消能效果。模拟结果表明,阶梯溢流坝消能效果更好,阶梯溢流坝的消能率比非阶梯溢流坝的消能率高约17%。     

小型闸涵尾水拱网消能试验研究

拱型网板（简称拱网）是设置在消力池里的辅助消能工，它具有良好的水力特性和消能效果，模型试验和原型观测结果表明，消力池中设置拱网可大大降低消力池的规模和工程费用。研究了影响拱网水力特性的几个参数和拱网的消能率。基于模型试验和原型观测结果，给出了确定网高和网距的经验公式。经几个工程应用结果表明，经验公式与实际是相符的。     

泄流条件下的溢流坝结构原型动力测试与模态参数识别

在溢流坝泄流条件下,基于泄流荷载对溢流坝结构产生的激励作用,对溢流坝结构进行了原型动力测试;并以原型动力测试响应信号为依据,运用随机子空间法进行了基于泄流激励的溢流坝结构模态参数识别,得到了溢流坝结构在泄流条件下的动力特性参数,同时采用有限元方法对"溢流坝－水体－地基"耦合动力特性进行了计算分析,并与其动力特性识别结果进行了对比,结果表明,识别结果与计算结果基本吻合,溢流坝泄流工作性态与有限元模拟情况基本一致。     

大比降灌溉渠陡坡消能的试验研究

为了解决新疆及甘肃河西等地区山溪性河流急速渠道的水流钎接及消能问题，结合工程实际研究出一种经济合理的消能形式－－陡坡加糙消能形式。对混凝土半球形突体在4种不同间距、10种不同水深情况下的水力摩阻系数进行了试验研究；由多糙度渠道水流阻力分析得出了设计条件半球形突体梅花桩布置时的最佳跨高比；对加糙消能效果进行了比较。