岩石基础高水头泄水建筑物下游河床的变形

在设计高水头泄水建筑物时,综合实测资料对设计高水头泄水建筑物具有重要的意义。本文研究影响下游河床和河岸变形的水工建筑物的参数。图1示出计算图式;表I就两类水利枢纽——一类下游宽阔,一类位于窄小狭谷中(拱坝)——列出某些几何参数、水力学参数和冲刷坑参数(最大深度冲刷坑的资料较为完整)。     

高水头电站泄水建筑物的新型结构

大型高水头水电站的泄水建筑物,在宣泄洪水后通常会遭受不同程度的破坏,故提高这种建筑物的可靠性仍是一项具有现实意义的迫切任务. 目前上下游的连接大致有三种方式(图1):利用水跃方式在消力池消能;坝上泄下的水流经挑流坎以大于30°的跌落角以底流消能;或以小于15°的面流连接.但无论哪一     

高水头泄水建筑物上下游水流衔接消能

高水头水工建筑物下泄的水流单宽流量大、流速高、能量大,如果处理不当,会对河床和岸坡造成严重冲刷,甚至导致建筑物损毁。文中介绍水工建筑物上下游水流衔接的形式和消杀下泄水流中多余能量的不同方式（消能方式）及其工程措施,在高水头水利枢纽上,常采用挑流而很少用水舌自由跌落的衔接方式。并阐述与下游水流衔接良好,消能充分的结构形式和合理尺寸等问题。     

高水头泄水建筑物掺气设施研究综述

根据国内外大量的工程实例,在前人研究的基础上,总结了高水头、高流速下泄水建筑物掺气设施的几个主要水力特性,包括掺气坎体型尺寸、空腔长度、空腔负压、掺气井通风量与掺气保护长度等,同时对具有高水头、高流速、小底坡、低弗劳德数等特点的泄水建筑物掺气设施体型研究成果进行了综述,指出目前掺气减蚀理论研究落后于工程实践,有待进一步的深入研究.     

高水头泄水建筑物掺气坎体型研究

对具有高水头、大单宽流量的泄洪建筑物,工程中通常采用强迫掺气减蚀措施防止壁面发生空蚀破坏。本文主要通过物理模型试验研究方法,对高水头龙抬头明流泄洪洞反弧段下游底板和侧墙掺气减蚀进行了研究,提出了一种底部突跌凸型坎和侧墙加贴角联合掺气的新型掺气坎,解决了洞顶余幅、底空腔内回水和突缩引起掺气坎后形成水翅之间的问题。采用这种新型的掺气坎体型后,底空腔内没有回水,同时消除了反弧段后侧墙出现的清水区;侧空腔畅通并直接和底空腔相连,对侧墙和底板都起到了很好的保护。该体型对类似工程的设计及修复具有一定参考价值。     

高水头泄水建筑物泄洪消能设计思路探讨

探讨了高水头泄水建筑物集中消能和分散消能两种消能方式的特点,通过工程实例,重点介绍了分散消能方式。本文认为,分散消能方式可减轻消力池或下游水垫塘的消能负担;在流道内设台阶消能工能有效降低流速,减小水流冲刷破坏作用,台阶产生紊动均匀流,水深、流速不变,理论上可应用于水头200m3、00m量级以上的溢洪道设计。设法在流道内提高消能率,可收到事半功倍的效果。     

河床式泄水建筑物的几个水力学问题

本文根据工程实践和试验资料，对河床式泄水建筑物在特定条件下出现的强压气囊，水跃打闸门、振荡水流等几个力学问题，就其发生机理，危害程度，克服办法等进行了初步分析和探讨。     

泄水建筑物下游波浪特性的实验研究

本文研究了泄水建筑物下游波浪的统计特性和频率特性。通过对大量实验数据的处理计算,得到了波面高度的分布规律及波高和波周期的分布规律;给出了一些特征波高间的函数关系式;在谱分析的基础上对不同流态的频率特性进行了比较。     

大坝下游岩石河床的冲刷问题

大坝下游岩石河床的冲刷问题Ｆ．Ｅ．Ｆａｈｌｂｕｓｃｈ主题词水力冲刷，动量方程，水力计算，消能工与挑流鼻坎、滑雪式溢洪道和自由溢流有关的自由抛射的高能射流造成的冲刷坑或跌水潭，只有当它们出现在谷坡和坝基的安全距离之外时，才是有利而廉价的消能工，因为安全...     

小型泄水建筑物的基础设计

在覆盖层较小的软基上修建拦砂、拦洪、淤地、引水等小型水保水利工程,可将其泄水建筑物下游齿墙设计成仰斜式混凝土防渗墙,并使齿墙嵌入覆盖层下的岩基内,解决了软基上采用挑流式消能的实际问题。这种技术具有工程量小、节省投资、减少工程占地、结构简单、便于施工、工程管理维护费用低、拦蓄地下水等优点。     

泄水建筑物下游收缩断面水深的精确计算公式

从水流的能量方程出发，经过简单的代换，直接求解３次代数方程，导出泄水建筑物下游收缩新面水深的精确计算公式。     

泄水建筑物下游收缩断面水深的简化公式

通过对泄水建筑物下游收缩断面水深hc 计算方程式进行数学变换 ,采用改善迭代收敛的Steffensen方法 ,推得hc 的一个简明算式 .计算分析表明 ,该简化公式不仅计算便捷 ,而且计算精度高 (当hc/E0 ≤0 .2时 ,计算相对误差不超过 0 .2 % ) ,有较高的实际应用价值     

拉哇水电站高水头大泄量泄水建筑物布置与设计

拉哇水电站坝址河谷狭窄,地质条件复杂,工程泄洪规模大,水头高,水库放空要求高,经研究,将枢纽主要建筑物布置于右岸地下,避开了左岸大型不良地质体和大断层,适应了坝址地形地质条件。采用密集布置的大流量洞室泄洪,并将泄洪洞和放空洞结合布置,解决了枢纽泄洪和水库放空问题,并节约了投资。     

泄水建筑物下游冲刷坑二维数值模拟

对巨亭水电站泄水建筑物下游局部冲刷过程进行了二维数值模拟。采用RNG k-ε湍流模型封闭N-S方程、有限体积法在计算网格上离散求解、VOF方法追踪自由水面;采用C语言编写用户自定义函数,以泥沙起动切应力作为床面泥沙起动判别标准,通过分析比较水流剪切力与泥沙起动切应力大小,用以控制冲刷坑底部边界变化;采用局部重构模型和弹簧光顺模型更新计算区域和网格质量,藉以模拟和追踪局部冲刷坑边界变化。研究表明,模拟结果与实测资料符合良好。在冲刷坑的冲刷过程中,床面剪切应力随着冲刷的进程急剧减小,湍动能随着冲刷的进程减小缓慢;床面剪切应力和湍动能沿程变化均较为剧烈,床面剪切应力沿程先增大后减小,床面湍动能则沿程减小。冲刷坑的纵向平衡形态或床面泥沙起动主要决定于床面剪切应力,床面湍动能对泥沙起动也具有重要影响。     

黄河下游河床平面变形模拟研究

黄河下游河道以游荡多变著称，河床演变具有典型的平面二维特征，本文分析了黄河下游河床横向变形的基本模式，认为河床的横向变形是由泥沙的侧向冲刷和河岸淘蚀综合作用的结果，数学模型中可通过这两种现象的分别模拟反映实际河岸的横向变化．引进土力学中有关河岸力学平衡的基本关系，结合河床演变计算的特点在数值方法上适当简化，提出了黄河下游河床横向变形的数值模拟方法，采用反映高含沙水流流动特性的基本方程组，用１９７７年典型高含沙水流洪水过程检验了模型计算多种含沙水流过程的适应性和模拟河床横向变形的可靠性     

石门拱坝下游岩石河床冲刷模拟研究

泄洪建筑物下游岩石河床的冲刷问题,至今尚未得到满意的解决,关键是河床基岩模拟方法的准确、可靠性。本文采用松散碎石、松散节理块、放大岩块及加大岩块容重等模拟方法进行研究。试验结果表明,用加大岩块容重模拟基岩的方法,较好地复演了原体的冲刷过程。该法从岩块“拔出”岩体瞬时动力相似条件出发,保持岩块的几何相似,并考虑岩块节理面间的粘结力。在此基础上,分析了河床岩石的抗冲能力,推荐两种护坦加固措施以供设计、施工部门选用。     

泄水建筑物下游底流状态的局部冲刷计算

对平底静水池、加设消力坎及两排消力齿的消力池、台阶消力池的水流冲刷， 在论证各家计算公式的基础上， 推荐了最优计算方法及采用的计算公式， 并附有计算用的辅助曲线。     

泄水建筑物下游收缩断面水深的迭代公式推导

泄水建筑物下游收缩断面水深,以往应用图解法求得,这种方法一是繁琐,有中间系数需要计算;二是查图易缭乱看错。文章介绍一种利用迭代公式求得,收敛速度快,便于编制电脑程序。     

高水头泄水建筑物侧墙突扩侧空腔水力特性研究

在前期研究的基础上,对高水头明流泄水建筑采用侧墙突扩和底部突跌联合掺气掺气形式时,侧空腔的影响因素和规律进行了试验研究.根据试验结果分析得出:水流经过掺气坎后,在侧墙上的落水位置主要取决于水舌的横向扩散能力和底部的压力分布,底板上的冲击压力对水舌的横向扩散能力有显著影响,冲击压力是影响侧空腔形成的内因.对侧墙突扩掺气坎形式而言,影响侧空腔长度的主要因素有跌坎高度、突扩宽度和来流佛氏数.