立堵截流龙口水力特性与截流难度的试验研究

利用某水电站截流模型,研究了立堵截流过程中龙口流速、落差、单宽功率的变化规律,同时分析了龙口水力要素与不同截流方案下抛投强度的依存关系。试验研究表明,截流过程中最大单宽功率出现在龙口宽度比为0.32时,这一时期抛投强度和大规模抛投材料使用量最大即截流难度最大,是截流关键期。另外,通过对比,不同截流方案下各龙口水力要素最大值（龙口区水流最大落差、最大流速与单宽功率）与抛投强度、大规模抛投材料均有一定关联,同时也受到截流流量、下游控制水位和抛投材料的重要影响。     

河流泥沙的环境效应分析

分析了泥沙环境效应的研究状况,讨论了吸附在泥沙上的污染物迁移转化的模式与计算模型,简要说明了利用模型推求污染物质量浓度与吸附污染物量的方法。研究表明,悬移质对重金属的吸附大都可以用Freundlich型或Langmuir型吸附等温式进行较好的拟合;基于泥沙粒径对金属吸附的独立性,可采用等效粒径的等温式进行试验拟合,建立吸附预测模型。通过已有Freundlich模型对贾鲁河水体中总磷的计算,发现随着二站间含沙量的增大,二站总磷含量减小,泥沙吸附磷在总磷中所占的比例增大。     

1000MW电厂循环水流道进水池三维

电厂进水池的流态直接影响到水泵的工作状况、气蚀性能和安全运行保证率,因此在进水流池体型研究与水力设计中都特别关注这一问题。针对大型1000MW电厂进水池工程实际,应用κ～ε紊流模型对进水水池及喇叭口附近流场进行三维水流数值模拟计算, 分析研究了吸水池及喇叭口附近的流速、压强及涡漩分布,同时也对进水池数值模拟的计算参数及网格处理进行了分析讨论。数值模拟结果分析表明,计算结果与物理模型试验数据基本一致。为了消除水泵喇叭口附近的表面漩涡和水下漩涡,作者提出了保证水泵正常运行的进水池设计控制尺寸。     

下游水电站运用方式对施工导截流影响的研究

以苗尾水电站为例,研究了截流过程中下游不同水位运用方式对导流洞水位流量的影响。试验表明,下游水位高,会影响导流洞进口水位和出流状况,并且龙口流速和单宽功率较低。并且水位越高,对导截流的影响越大。     

宽浅陡槽急流动量分布特征及稳定性研究

采取改变陡槽底坡的系列模型试验,对宽浅急流特性及其对下游消能流态的影响进行分析研究,探讨影响宽浅陡槽泄水消能流态稳定的主要原因。研究表明,宽浅急流能量损耗远大于一般明渠急流,且动量横向分布存在两种不同形态:"椭圆型"与"马鞍型",前者水流稳定性差,有可能产生立轴漩涡,降低消能率;后者水流稳定性好,消能比较充分。同时研究发现,相同流量下,随着弗劳德数Fr的增大,水流的抗扰动能力相应增强。提出宽浅急流是否稳定主要取决于跃前断面宽深比B/h和弗劳德数Fr两个要素,并拟合出用于流态判别的临界曲线,该曲线可为实际工程设计提供帮助。     

尾矿库排水系统急流交汇区水流控导试验研究

基于某尾矿库模型试验研究,发现排水系统主、支洞交汇区水流衔接流态恶劣、旋滚强烈,影响干支洞的过流能力;亟需改善交汇区流态,保证排水系统在泄洪时的安全稳定。结合工程实际,经多次试验研究,在支洞设置导流楔体以缓解支洞出口水面横比降大、动量分布不均的问题;在主洞设置压浪板、稳流池以改善交汇区水流紊乱、急流折冲的现象。将两类措施综合,提出了交汇区急流控导的稳流装置与交汇区优化体型。试验验证表明,改善后的急流交汇区进、出口水面横比降降低、顶冲水流得到有效控制、流态相对稳定,满足安全泄洪要求,已经被工程采用并有很好的推广应用前景。     

库区河道阻力的初步研究

在实测资料的基础上，对水库库区三角洲河道水力几何形态的特征，沙纹、沙垅的消长，水流阻力的变化以及水温对水流阻力的影响等进行了初步分析。在前人研究的基础上，分别建立了沙垅阻力、总阻力、冰期阻力与水流强度间的关系。通过对某水库实测河床形态与阻力资料的检验，前述关系得到比较满意的验证。     

基于安全行洪与滩区建设协调的冲积性河流洪水特性研究

【目的】利用广阔河漫滩进行适度开发建设,促进流域高质量发展;了解人类活动影响下的冲积性河流洪水特性,提出实现滩区工程建设与河流安全行洪协调一致的解决方案,将保护河流健康落实在河流工程建设中。【方法】选择某冲积性河流宽滩区拟开发生态观光旅游绿道,采用历史演变分析,河床冲淤预测及水动力数值模拟等综合研究方法,分析了工程河段洪水特性、河道演变规律及水库下游的河床调整因素,研究了预测河床边界的处理模式与河流工程等效阻力。通过平面二维洪水数值模拟计算,分析了绿道涉及河段的洪水特性及线路对行洪期流场的影响。【结果】模拟研究首先得到该河段主流自由摆动度受到整治工程限制,洪水河势保持基本不变;其次拟建绿道远离河槽、顺槽平行布线,滩区过流面积阻水比小于2.6%,道路建设引起的局部壅水不超过0.058 m。【结论】科学规划线路与工程布置,可以将工程对河流洪水传播的影响降至最低,满足河道行洪安全与滩区开发建设的协调关系。     

桥墩布置形式对桥墩绕流及局部流场的影响

应用MIKE21软件模拟分析了不同桥墩布置形式斜交桥对河道局部流场的影响.模拟结果表明:单线斜交桥对水流有明显阻水影响,双线斜交桥对水流的阻水影响,并不是简单叠加;下游桥桥墩与上游桥桥墩对孔布置且桥墩相距较近,下游桥桥墩受上游桥桥墩的遮蔽作用,其阻水影响被削弱,对水流的消能和流速再分配有一定作用;下游桥桥墩与水流方向夹角的改变,除使桥墩附近局部区域水流流态变化明显,并随着角度增加影响增大、其他区域变化值相差不大,不存在单调关系;圆端形桥墩应尽量采用顺水流布置,非顺水流布置时,如果对桥墩附近局部区域水流流态的影响较大,可通过开挖拓宽桥址处河道,降低河道单宽流量,增加河道过流面积的方法改善.