玛尔挡水电站溢洪道挑流鼻坎体型试验研究

挑流鼻坎是水利工程常用的消能工,不同体型的挑坎对过流水体具有不同的导向作用。为解决玛尔挡水电站因水头高、流速大、泄洪建筑物集中,但其对下游河床的冲刷要求高而导致泄洪消能严峻的问题,对其进行了整体模型试验。为满足溢洪道三孔鼻坎水舌在死水位时不冲砸本岸及左右岸坡脚冲刷深度较浅的设计要求,进行了斜鼻坎、舌形挑坎、直墙窄缝挑坎和曲面贴角窄缝挑坎四种不同挑坎体型的对比试验,通过比选,曲面贴角窄缝挑坎较好地满足了设计要求。该试验研究对类似工程具有一定的借鉴意义。     

小湾电站导流隧洞出口堆积体边坡

主要介绍小湾电站导流隧洞出口堆积体边坡，锚索施工的成功施工过程和经验，包括详细的造孔、编制安装到张拉全过程施工。在施工过程中，导流遂洞出口边坡与泄洪洞出口雾化区连在一起，开挖边坡高达200多米，上部六号山梁岩体破碎，安全隐患严重。对此，经过多次设计优化，各种吨位和长度锚索相继在该部位施工。     

窄缝式挑坎体型及动水压强特性分

通过窄缝式挑坎的体型布置、动水压强特性等资料的总结和分析研究，对窄缝式挑坎的体型布置和反弧收宿段动水压强的计算方法进行探讨，将反弧收缩段的窄缝式挑坎动水压强分为两部分：一为反弧段曲率边界引起的离心惯性力，二为窄缝挑坎水流横向收缩产生的附加动水压强。通过分析研究和水力模型试验，提出了窄缝式挑坎最大动水压强的估算式。研究成果可供工程设计参考。     

高水头阶梯溢流坝掺气坎体型优化试验研究

针对阶梯溢流坝前端设置掺气坎,以提高坝面减蚀能力与坝体消能率的研究理论尚不成熟的现状,通过9组不同掺气坎的水工模型试验,采用极差与方差分析方法得出了掺气坎角度与高度对阶梯溢流坝联合消能方式水力特性的显著性影响.试验结果表明:与掺气坎高度相比坎角度对台阶面最大负压影响较大.掺气坎角度为11.3°,坎高度为1.0, 1.3 m时,台阶面最大负压最小,分别为-9.25 kPa, -8.56 kPa;掺气坎角度对影响反弧段时均压强的显著性不如掺气坎高度,而两者对消力池最小时均压强的显著性影响相差不大.当掺气坎角度为11.3°,高度为0.7, 1.0 m时,上游水流对下游的冲刷强度较小,水体掺气充分,反弧段最大时均压强分别为424.44, 431.73 kPa;根据坝体消能效果,掺气坎高度是影响阶梯溢流坝消能率的主要因素.根据各因素综合分析,推荐掺气坎角度为11.3°,高度为1.0 m时为最优坎型,其消能率为53.63%.     

那棱格勒泄洪洞挑坎水力特性试验研究

受下游出口横向宽度有限等因素的影响,泄洪洞扩散式挑坎存在水舌入水面积过大、冲刷下游边坡的现象。针对这一现象,基于那棱格勒水利枢纽工程整体水工模型试验,对比研究扩散式挑坎和等宽式挑坎两种挑坎方案内部流态、水面线、流速、时均压力、出口水舌形态和下游冲刷情况等相关水力学特性。研究结果表明:等宽式挑坎内部横向水面变幅较小,发生空化的可能性较低,水舌入水宽度较小,消能效果充分。在改善挑坎流态,减轻下游岸坡冲刷等方面起到重要作用,有效满足了当地实际地形对于入水水舌的要求和工程运行的需要。     

小湾电站导流隧洞出口堆积体边坡锚索施工技术

主要介绍小湾电站导流隧洞出口堆积体边坡，锚索施工的成功施工过程和经验，包括详细的造孔、编制安装到张拉全过程施工。在施工过程中，导流遂洞出口边坡与泄洪洞出口雾化区连在一起，开挖边坡高达200多m，上部6号山梁岩体破碎，安全隐患严重。对此，经过多次设计优化，各种吨位和长度锚索相继在该部位施工。     

曲面贴角窄缝挑坎与直墙窄缝挑坎对比研究

曲面贴角窄缝挑坎是在直墙窄缝挑坎基础上发展而来的典型消能工,目前对曲面贴角窄缝挑坎水力特性的研究还较少。通过对比分析曲面贴角窄缝挑坎与直墙窄缝挑坎体型结构、消能机理、受力特征上的差异,并从水力模型实验方面予以验证,证实曲面贴角窄缝挑坎除具有传统窄缝挑坎的优点外,还具有边墙低、消能充分、稳定性及安全性好、水舌纵向横向较为分散、底槽水舌挑距稳定有利于跨岸、下游河道冲刷深度较浅等优点。     

燕尾挑坎溢洪道三维数值模拟研究

采用标准的k~ε紊流模型与VOF方法,结合某水利工程实例,对其溢洪道整体水力特性进行了水气二相流三维模拟研究。计算得到水深、流速、压强沿程分布、空腔形态、空中水舌形态及水舌挑距等一系列水力要素计算值,模拟结果与模型试验结果吻合良好,分析了燕尾型挑坎的空中水舌形态,形成过程。研究结果表明采用三维数值模拟的方法研究接燕尾型挑坎的溢洪道水流是可行的,其结果能为类似工程起到一定的指导作用。     

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.     

小籽粒精密播种机参数优化试验研究

研制了一种自走式小籽粒精密播种机,采用二因素五水平二次正交旋转组合试验设计方法在播种机性能检测试验台进行试验,建立了种子漏播率、种子重播率、种子破损率、粒距合格率与排种轮转速、导种管橡胶管长度二因素之间的数学模型,确定了最优排种轮转速为10r/min,揭示了有导种管可以对播种性能优化和导种管橡胶管长度对播种性能影响微弱,为二代小籽粒精密播种机的研发提供了设计依据。     

排涝泵站导流排污试验研究

排涝泵站导流排污试验研究张锦辉，陈润来（广东省东莞市水利局５１０１５００）前言随着农村城镇化的发展，农村的产业结构发生重大变革，排水泵站已不仅单纯地为农田排水，而且逐步转向工业和乡镇排水。排水要求大大提高，泵站进水口设栅型拦污栅很难适应排污拦污需要。...     

导流兼泄洪冲沙洞消力池体型优化及河床冲刷研究

导流兼泄洪冲沙洞中消力池经常存在水跃波动范围不稳定、水流跃出边墙等问题。为获得良好的消能防冲效果,通过数值模拟与物理模型试验相结合的方法,对导流兼泄洪冲沙洞泄洪过程的流体运动进行研究,获得流场水力性能参数以及下游河床冲刷情况,分析不同方案对消力池水力特性的影响并进行物理试验验证。结果显示：消力池末端在增设矩形尾坎后水流流态得到改善;同时池内进出口流速降幅最大为7.66 m/s,而压强分布均匀、无负压产生,且消能率达到80.60%。在设计和校核工况下,增设矩形尾坎后河床冲坑范围相较于原方案分别减少12.20 m和13.30 m,其最大冲坑深度分别较原方案减少0.48 m和1.00 m,对下游防护效果明显。研究表明：所设的体型优化方案均能有效的提高消力池的消能效果,在增设矩形尾坎后流场分布均匀且减轻下游河床冲刷的效果最佳。该研究成果可为导流兼泄洪冲沙工程提供参考。     

高坝泄水建筑物体型优化试验研究

在狭窄河谷下修建高坝水电站,高速水流如何下泄至下游河道,如何保证大坝的安全,如何减少对环境的影响,泄水建筑物的布置形式极其重要,要对泄水建筑物的布置进行系列研究.对某典型深窄峡谷高坝水电站泄水建筑物体形优化试验研究,结果表明:原体形方案泄水时水舌分布不合理,并且对消力池的冲刷很严重,在较大下泄流量时,消力池的覆盖层几乎被冲掉,直冲基岩,不值得借鉴,经过体型优化,推荐的优化体形能很好地解决上述问题,试验研究成果可供类似工程参考.     

底坎式机翼形量水槽试验研究

机翼形量水槽是一种新型的量水建筑物,为保证量水槽在自由流下工作,设计了底坎式机翼形量水槽。选择3种收缩比,在矩形渠道上进行一系列试验,并运用量纲分析法和不完全自相似理论,拟合得到了量水槽自由流条件下的流量计算公式,拟合度R2=0.9993。结果表明:该公式测流误差小,平均相对误差为1.44%;临界淹没度可达0.88。     

锦屏二级引水隧洞大理岩强度参数研究

高应力环境下,岩体加载强度和卸载强度差别很大,岩体的强度参数是工程设计中很重要的的参数。锦屏二级引水隧洞最高地应力达70MPa,对锦屏二级水电站引水隧洞取得的埋深2000 m左右的大理岩岩样进行单轴和三轴常规试验、卸荷试验、蠕变试验,试验围压最高值达到80MPa。试验结果表明：岩石属于硬脆岩石;大理岩围压效应明显,加载和卸载试验峰值强度随着围压增加而增加;相比常规三轴加载试验卸荷试验岩体黏聚力c 值降低约42.9%,内摩擦角增加约70.2%;岩体的流变属性为“弹-粘弹-粘塑性”,其流变力学模型可用西原模型来表征;流变长期强度凝聚力为0,内摩擦角为36.75.这些结论揭示高应力条件下大理岩的加卸载强度和长期强度,为引水隧洞开挖和支护长期稳定分析提供可靠依据。     

旋转式喷头结构参数的实验研究——摇臂导流器中其余参数之正交试验(四)

本文以(二)、(三)所选定的参数为基础,对摇臂导流器中的其它几个参数进行了正交试验,並得到了它们的最优组合方案。     

溢洪道转弯出水渠体型及出口防冲措施优化研究

西洋河水库除险加固工程新建溢洪道通过出水渠转弯将下泄水流在京新高速前导入下游河床,转弯角度达54°。初设方案水工模型试验中弯道水流明显偏向左侧,渠内水流出现波状分界,两侧边墙出现回流,流态较差,导致出口水流扩散后左侧冲向高速桥墩,下游河床冲刷严重,无法满足消能防冲要求。采用FLOW-3D软件对出水渠体型优化方案进行了数值模拟,并进行了推荐方案的物理模型试验。研究成果表明：优化后的矩形断面平坡出水渠,水流束窄效果较好,渠内回流消失,流态明显改善。出水渠体型优化后渠内流速增大明显,因此针对下游防冲措施进行了不同方案对比,并推荐了可行方案。     

旋转式喷头结构参数的试验研究(二)——摇臂导流器中偏流板几何参数之选择

从使喷头可靠运转和降雨分布均匀两项指标出发,对摇臂导流器中的偏流板之结构参数进行了试验研究。提出了符合这两项要求的偏流板与导流器水舌中心线之倾斜角β,偏流板的合适宽度b,偏流板的适宜长度L,以及偏流板末端反弧适宜长度S诸结构参数值。