辅助消能工的水力特性及其在低佛氏数水跃消能中的应用

低佛氏数(Fr)消能是中小型水利水电工程中常见的问题,由于低佛氏数(Fr)水流所形成的弱水跃及颤动水跃,消能效率低,要求消力池长,增加工程量。如果采用辅助消能工与传统底流消力池联合作用,就能取得良好的消能效果。     

多孔淹没紊动射流三维流场模拟及消能分析

采用RNGk-ε紊流模型,结合万家寨引黄入晋工程第1区段压力管道出口多喷孔淹没射流消能,进行了三维数值模拟研究,对不同喷孔个数时流场的时均特性和紊动特性进行了比较,分析讨论了多孔淹没射流进入消力池后的水流运动规律与消能机理。结果表明,射流动量的分散程度是决定消能效果的关键,在保持孔口总面积不变的条件下,随着喷孔数的增加,消能效果显著提高,但当喷孔数增加到60个时,其变化显著减缓。多喷孔射流进入消能水体后,射流水股与周围水体接触面积极大增加,在距离喷孔出口0.41 m左右时射流能量迅速衰减,加之各水股间的相互卷吸、掺混,形成了多个强剪切消能区,消能率较高。同时,由于各漩滚的相互作用,可有效地减小其对消力池固壁的冲刷。     

掺气窄缝戽流消能的研究

通过水工模型试验得出，在消能戽斗内设置掺气窄缝墩，调节水流结构，形成掺气窄缝戽流，对低堰消能是很有利的，并进而得出计算公式。试验结果表明掺气窄缝戽流具有消能效果显著，下淤冲刷深度与没有窄缝墩的戽斗消能相比，可减少冲恻深度６０％以上，可减少尾水的波度高度和长度１．２倍，降低下游的界限水深等优点，并适合在砂质软基河流上应用。     

阶梯坝面消能在工程中的运用

 通过水工模型实验,将阶梯坝面消能运用于水利工程的泄水建筑物上,以改善其水力条件,增加泄流面消能、减少下泄水流动量和速度,减轻泄水建筑物下游消能负担、减小(或省免) 下游消能设施及工程量,增强泄水建筑物(如溢洪道) 的整体稳定和安全。这项消能技术多次在云南省的水利工程中运用,取得了较好的效益。     

北河桥闸工程水工断面模型试验研究

为解决北河桥闸工程下游消能问题,采用水工断面模型试验的方法对其消能工程进行优化。试验表明,原设计方案闸孔下泄水流在消力池内未形成淹没水跃,不满足设计提供的闸门调度运行要求。考虑工程安全并结合类似工程,模型推荐方案为:在原设计方案消力池内加设消能墩,水流在消力池中形成强迫水跃。     

悬栅消力池消能特性的试验研究

悬栅消力池是在新疆喀什河吉林台一级水电站引水隧洞水力学模型试验中提出的一种新型的消能工型式。通过试验研究，进一步分析悬栅消力池的消能特性，加栅前后消力池内水深及消力池下游明流洞内涌浪的变化。试验结果表明：同一工况下，悬栅的设置，破坏了水跃的结构，使水流内部结构经历剧烈的改变和再调整，消耗大量的机械能。消能率整体提高，最大提高幅度为15.10％，最高消能率达95．14％。加栅后消力池内水深及消力池下游明流洞内涌浪高度都有明显消减。     

深孔闸门后无压隧洞内消能工水流流态的数值模拟

采用流体体积函数法(VOF)处理水气交界面,与标准k-ε二方程紊流模型耦合,并采用结构网格与非结构网格结合的方式处理复杂的边界形状,模拟了加有消能栅的消力池前后的水流流态。通过模拟计算,得到不同工况下消力池及无压隧洞内的水流流态等,数值计算结果与模型试验吻合较好。     

水平洞式消能工的试验研究

水工建筑物下游采用水平洞式底流消能,在建筑物后面形成表面淹没回旋区,是底流消能的有利条件,而不要求下游有较大的水深,可以减少消力池深或墙高,减少消力池长,可提高消能效果20%以上,有利于和下游水流的衔接。     

巴山水电站溢洪道挑流消能方案试验优化研究*

 针对巴山水电站溢洪道具有泄量大、水头高、下游消能区地质条件差等特点,通过1∶70整体模型试验对溢洪道的挑流消能防冲布置及消能形式进行了4个方案的试验研究。结果表明：优化方案四的挑流鼻坎形式较合理地解决了下游消能困难的缺点,基本能够满足工程实际的需要。     

无压隧洞洞内消能试验研究

通过新疆喀什河吉林台一级水电站引水隧洞水力学模型试验，对深孔式无压隧洞洞内消能及消能工型式进行试验研究的成果，提出了在无压隧洞洞内设置消力池加悬栅的消能工型式。试验表明，悬栅的置入增大了掺气量，并且起到了破碎水跃表面波浪的作用，从而削弱了因池中水波而引发的下游洞内涌浪。该消能工的消能率达90％以上。     

水利工程管理过程中泄水建筑物冲刷破坏及其防治措施分析研究

水利工程管理中如何使泄水建筑物冲刷破坏的情况进行防治对于水利事业的建设具有十分重要的意义。对此,本文分析研究了相应的防治措施,主要表现有:进水口冲刷破坏的防治措施,泄槽冲刷破坏的防治措施,底流消能工下游冲刷破坏的防治,面流(含戽流)消能工下游冲刷破坏的防治以及挑流消能工下游冲刷破坏的防治,文中最后分析研究了泄水建筑物接触渗漏破坏的防治处理。     

农业供水工程中在线式孔板消能装置探讨

整合了前人研究的单孔多级消能装置和孔板螺旋流消能装置,对螺旋流消能方式进行新的尝试。通过对多级多孔孔板螺旋流消能装置在不同孔板间距、不同孔板扭转角度、不同流量工况的测量,对多级多孔孔板螺旋流消能装置的消能效率、结构因素进行全面分析,结果表明,总体消能效率可达52.7%～88.4%,且随着雷诺数的增加而增大,旨在为在线式消能装置的研究开辟一条新的思路,为类似的工程设计和研究提供参考。     

筛网式消能工在大湾二级水电站溢流渠中的应用

在酒泉市疏勒河昌马总干渠大湾二级水电站的泄水陡坡中 ,采用筛网式消能工取代目前普遍采用的底流式的消能工 ,本文主要介绍了小型水电站泄水陡坡中筛网式消能工结构设计 ,并得出结论 :筛网式消能工相对于底流式消能工 ,消能和抗冻效果好 ,建筑物结构尺寸更加经济 ,电站布置更加紧凑 ,节省工程量和投资。     

绰勒水利枢纽溢流坝T形墩消力池的设计

结合绰勒水利枢纽工程的特点，针对该工程低水头、大单宽流量、低佛氏数泄洪的消能问题进行了多种方案的分析与比较，设计并对模型试验结果进行了详细的分析，最终选定T形墩消力池的消能方案。     

龙首二级水电站枢纽泄水建筑物布置的试验研究

龙首二级水电站的泄水建筑物为岸边陡槽溢洪道和泄洪冲沙洞。泄水建筑物单宽流量大、水头高、流速大,并且下游消能区自然条件较差,高速水流的流态控制和消能防冲问题突出。本文介绍泄水建筑物布置方案及消能防冲问题的试验研究成果。     

电算法在引水式水电站闸坝取水枢纽泄洪消能设计中的研究与应用

通过对闸坝枢纽泄洪建筑物下游消能的各种影响因素的分析,综合考虑泄洪建筑物泄洪时对下游河床冲刷严重的问题,结合低水头闸坝枢纽一般采用的底流消能方式,提出了在传统设计方法的基础上编制电算程序的设计方案,用试算法确定了坝闸下游消能的最不利工况,并将其结果应用到程序中,对其实用性和有效性进行了验证.结果表明:该电算法能使低水头...     

大伙房水库除险加固工程第一非常溢洪道形式选择

大伙房水库是抚顺、沈阳等市的防洪屏障和主要水源地,第一非常溢洪道是大伙房水库除险加固工程设计的重点,本研究根据堰址的自然条件及工程地质条件诸因素,对陡槽式溢洪道和直泄式溢洪道两种形式及其分别采用挑流和底流消能方式时,进行了水力特性和经济比较,最终把陡槽式溢洪道方案作为推荐方案.     

庆玉水库泄洪洞消能防冲分析

结合庆玉水库工程概况,从陡坡段流态的判别、泄槽分段长度的计算、掺气水深的计算等方面阐述了泄槽水面线的计算方法,并从坝下游水位—流量关系计算、消力池计算、海漫计算、防冲槽计算等方面阐述了消能防冲计算方法,并通过计算结果得出庆玉水库泄洪洞消能防冲设施满足正常泄洪要求。     

实体消力戽的冲刷试验研究

本文通过对戽唇挑角为45度的实体消力戽所做的冲刷试验研究,对实体消力戽的流态特征及下游冲刷规律进行了分析探讨,并得出了各流态阶段的冲刷经验公式,为合理的设计此类消力戽的体形,保证在设计要求范围内处于良好的工作状态,提出了计算方法。可供设计参考应用。     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究（2）：灌区水闸启 …

利用物理模型对闸门开启过程中水流进行研究,证明了闸门开启过程中和全开之后一段时间内非恒定流的存在。以圣维南方程为基础建立数学模型,利用物理模型实验数据验证,并分析了主要影响因素。从而得到适用于模拟闸门开启过程中渐变非恒定流的数学模型,为寻找水闸消能防冲设计参数提供依据。该模型经过辽阳灯塔灌区实测数据的验证,是正确合理的。