低水头水闸下游流态及消力池长度计算分析

在分析低水头水闸泄流下游流态的基础上,对水闸下游消力池长度的计算方法进行较系统地研究.研究成果包括了水闸的3种闸门开启运行方式的下游消力池长度计算:① 水闸最大泄洪流量Qm运行时,闸门为局部开启控泄运行;② 闸门全开、Qm运行时,水闸为自由出流运行;③ 闸门全开、Qm运行时,水闸为淹没出流运行.该研究成果基本涵盖了低水...     

低水头拦河闸下游消力池布置探讨

通过部分工程实例和水力模型试验成果,对低水头拦河闸下游消力池体型和布置进行探讨,供类似工程设计和运行参考。     

低水头拦河闸下游一、二级消力池的布置

为了解决低水头拦河闸下游河床下切、河道水位下降造成下游消能工无法正常运行的问题,需要对拦河闸工程下游消能工进行除险改造或重建。基于广东省3座拦河闸除险改造和重建工程的水力模型试验研究成果,对低水头拦河闸下游两级消力池的布置进行研究,提出加高一级消力池尾坎顶及在下游陡坡段设置外凸型阶梯跌坎等优化措施。试验结果表明,采取上述措施可大幅度提高消力池水流消能率,简化消能工设施,节省工程投资。     

大湾水电站中低水头溢洪道消力池体型研究

礼社江大湾水电站坝前雍水不高,而下泄流量较大,通过模型试验对依据水力学计算成果设计的溢洪道体型进行研究,其成果表明,中低水头作用下溢洪道泄洪消能时,泄流能力与理论计算值一致,但水流在消力池内不发生水跃消能而直接进入下游河道使得消力池未发生作用。通过不同消力池设计方案的模型试验研究,采用闸室后扩宽消力池宽度,将消力池断面体型设计为直边墙和带马道的斜边墙时具有良好的消能效果和经济优势。     

一字闸下游护真和消力池底板的改进

一字闸的下游护坡板和消力池底板采用素混凝土时，在寒冷地区常常发生冻胀破坏，影响一字闸安全运行。对托县灌溉渠系上18座一字闸的下游护坡及消力池底板改用网筋混凝土，增加了砌体的刚度和强度，还采用地基换沙措施，效果良好，充分发挥了一字闸的优越性。     

电厂排水口消力池优化试验研究

结合某电厂排水口工程进行了水力模型试验，主要研究了消力池的水力特性及其下游的防冲措施，旨在改进原设计方案，为优化设计提供依据，针对原设计的扩散式消力池中因扩散角过大造成的池内流态不佳、出流不均的问题，提出在池中前端设置适宜的消力槛，能明显地改善池内流态、均化出流；并通过试验对消力槛的设置参数及体型进行了优化，将消力池长度缩短后的池内设槛方案作为推荐方案，消力池下游防冲措施研究中，对设置斜坡式海漫或防冲槽的防护方案分别进行了泥沙冲刷试验，结果验证了消力池改进方案的有效性和斜坡式海漫防护措施的安全性，提供了防冲槽抛石防护措施中可采用的一些设计参数，本研究成果可供类似排水口工程设计时参考。     

一字闸下游护坡和消力池底板的改进

一字闸的下游护坡板和消力池底板采用素混凝土时 ,在寒冷地区常常发生冻胀破坏 ,影响一字闸安全运行。对托县灌溉渠系上 18座一字闸的下游护坡及消力池底板改用网筋混凝土 ,增加了砌体的刚度和强度 ,还采用地基换沙措施 ,效果良好 ,充分发挥了一字闸的优越性     

乌牛新闸消力池设计及水工模型试验

乌牛新闸下游紧接江道,下游引河短、河床高程低、土质差,设计采用水闸设计规范推荐公式计算出挖深式一级消力池的深度和长度。为优化设计,采用水工模型试验的方法对计算的消力池进行了试验,发现一级消力池的实际消能效果较差,优化后推荐两级消力池,其消能效果和出池流速分布得到了明显改善。对整个优化过程作了详细介绍,可供同类工程参考。     

某水闸消力池自由液面数值模拟的研究

就自由液面数值模拟进行了研究,给出了相关的控制方程,并简要介绍了应用Fluent软件实现数值模拟的操作步骤,最后应用Fluent软件中的VOF法对一个具体工程实例进行闸后消能结构中的自由液面进行了模拟,结果与传统设计方法得出的数值较吻合.     

拦河闸下游两级消力池布置和计算研究

通常根据拦河闸泄洪水力条件、闸址地形和地质条件、两岸翼墙和堤围的安全、工程施工和投资等,拦河闸下游可选择设置一级或两级消力池。本文对拦河闸下游两级消力池的布置和水力计算方法进行了分析,提出了相应的布置和计算方法:1首先确定一级消力池水平段池底高程,计算消力池末端尾坎的合理高度和水平段池长,使一级消力池内形成稳定的水跃;2根据拦河闸闸址下游河道水位条件,在满足二级消力池出流与下游河道水流为缓流衔接的条件下,初拟二级消力池末端尾坎顶高程,计算出消力池池深和池长,使消力池出流平顺与下游河道水流衔接。本文成果得到了水力模型试验研究实例的验证,可供类似工程设计参考。     

Reduction of stilling basin length with tall end sill

Experiments were conducted to characterize forced hydraulic jumps in stilling basins for enforced cases due to tail water level or dam site arrangement and construction.The case with a single tall sill was simulated in a horizontal flume downstream of a sluice gate.Results of experiments are compared with the classical hydraulic jump, and significant effect of tall sill on dissipation of energy in shorter distance was confirmed.Furthermore, the generated jumps were classified based on the ratio of sill height to basin length, and a simple design criterion was proposed to estimate the basin length for a desired jump and particular inflow.     

潮州供水枢纽西溪拦河水闸二级消力池设计

潮州供水枢纽西溪拦河水闸,因河床下切严重,运行后消能工出现冲刷损毁,本文概述了消能工改造方案,增设二级消力池设计.     

地震作用下重力式码头地基液化及变形

我国现行码头抗震设计规范采用的单水准抗震设计方法,不能反映不同地震烈度时的抗震性能.采用有限差分软件FLAC 3D,对重力式码头的地震响应和地基状况进行了分析计算,研究重力式码头在不同强度地震作用下地基的超孔隙水压力、超孔压比和码头位移,并用国际航运协会码头结构抗震设计指南所规定的性能设计准则进行了评判.计算表明,在强度较小地震作用下,所分析的重力式码头结构和地基的破坏程度较小,不影响结构的正常使用.在较强地震作用下,沉箱底部置换砂超孔压比增幅较小,置换砂并未液化;码头陆侧回填土层超孔压比增幅较大,回填土层在加速度峰值增加到0.2g后,在不同位置发生液化,沉箱水平及竖向位移在加速度峰值出现后急剧增大,最终导致重力式码头结构发生不同程度的破坏.     

加糙消力池共轭水深和水跃长度的试验分析

在总结国内外加糙消力池水力特性研究的基础上,给出密排加糙消力池的共轭水深和水跃长度的计算方法.根据W-S-Hughes等对密排加糙消力池共轭水深和水跃长度的试验资料,利用量纲和谐原理研究密排加糙消力池的水跃方程和水跃长度随弗劳德数、跃前断面水深、跃后断面水深和壁面粗糙度的变化规律.结果表明:密排加糙消力池的共轭水深随着跃前断面弗劳德数的增大而增大,随着壁面粗糙度的增大而减小;水跃长度也是跃前和跃后断面水深、跃前断面弗劳德数和壁面粗糙度的函数;水跃区的消能率随着壁面粗糙度的增加而增加.提出了密排加糙消力池共轭水深和水跃长度的计算式,并用其他学者已有试验资料验证了计算式的可靠性.     

软基上超长闸底板的防裂问题研究

通过北京市北运河拦河闸土基上超长闸底板大体积混凝土的温度应力仿真计算,论证了各种温度荷载（气温年变化、气温日变化、寒潮）以及水化热、自生体积变形、干缩等几种因素对混凝土内部应力的影响,并且在此基础上掺加ZY膨胀剂,计算ZY膨胀剂带来的应力补偿作用。结果表明：寒潮和干缩是带来混凝土表面裂缝的主要因素,如果不加强养护和保湿,表面裂缝很可能向内部扩展;掺加ZY膨胀剂可以有效降低混凝土中的拉应力,对防裂有利,是实现大体积混凝土超长无缝施工的有效措施。     

宽尾墩下游消力池底板动水荷载试验研究

“宽尾墩 消力池”是 3 0年前由我国首先提出并发展起来的消能形式。在依托工程模型试验的基础上 ,通过大量点、面水流脉动荷载测试数据的综合分析 ,基本掌握了宽尾墩射流作用下消力池底板动水压力的规律性分布 ,提出了点、面脉动荷载系数确定方法和结果 ,不仅为工程消力池底板结构稳定计算提供了科学依据 ,而且也提高了该消能形式水流动力特性的认识。