长距离输水洞分水口模型试验及过流能力研究

水力学模型试验是验证过水建筑物设计合理性的重要方法之一。基于流体力学和水工模型理论对山西中部引黄工程输水洞分水口开展了模型试验研究。验证了总干隧洞、西干和东干支洞在闸门不同开度下的过流能力、流量分配;给出了闸门与闸前水面线高度的相互关系。结果表明:东西干闸门开度分别为0.60 m和0.56 m时能保证输水能力,并满足东西干流量分配;闸门启闭速率与闸前水位呈负相关。研究成果对无压输水隧洞分水口过流能力研究具有重要理论意义,并对闸门启闭和系统调度具有实际参考价值。     

输水隧洞混凝土表面降糙及补强研究与应用

为确保输水隧洞长期安全、稳定高效运行,采用盾构法、浅埋暗挖法等方法施工的地下引水工程,需实施一层钢筋混凝土二衬结构,对输水隧洞混凝土衬砌表面实施有效防护保护。在常用的防护保护技术措施中,存在易脱落、表面粗糙度较大等问题,不满足输水隧洞糙率要求。文章通过材料比选及现场试验,总结出了满足糙率及补强的一套施工工艺流程,目前,已在南水北调团九二期项目中应用,可为类似的新建及检修项目提供参考借鉴。     

降低不衬砌和喷锚隧洞输水糙率的施工技术

不衬砌和喷锚隧洞因其施工进度快、工序简单、投资小等特点，被广泛应用在矿山井巷、铁路、公路隧道等工程中。受防渗、结构等奈件限制，特别是与混凝土衬砌相比，其输水糙率大，在水利水电工程中应用较少。对不衬砌和喷锚隧洞采取一些必要的工程措施，则可减小隧洞断面，保证输水能力，降低工程投资，特别在某些缺乏建筑材料的工程中，具有明显的优越性。应用前景广阔。     

长距离深埋输水隧洞预应力锚索张拉施工技术研究

水工隧洞预应力内衬预埋件多,内衬锚索张拉预留槽结构复杂,为保证锚索张拉的结构强度,对混凝土施工工艺需进行深入技术研究.文章通过对某长距离输水隧洞预应力锚索张拉关键技术的研究总结,系统分析预应力锚索张拉施工工艺和关键技术,成果既可为预应力衬砌快速施工提供支持,同时为类似工程施工提供一定的指导价值.     

珠江三角洲水资源配置工程输水隧洞糙率取值范围研究

珠江三角洲水资源配置工程采用泵压输水,长期运行后隧洞内壁受淡水壳菜生长附着影响,过水断面减小,糙率和水头损失增加,在保证设计流量前提下,要求泵组扬程加大,这种由生物生长产生的动态糙率,将对泵组选型产生影响,如何在设计之初确定糙率变化范围,在缺少先例的情况下,需要对输水隧洞的检修条件、长度、是否有压流等方面综合研究确定.     

设有保水堰的有压输水箱涵超设计过流能力研究

南水北调中线工程天津干线采用全箱涵无压接有压全自流输水方案,各有压段之间设置保水堰进行衔接,目前该工程运行多年,已成为天津市城市供水的主力水源.因天津干线穿过雄安新区,在距离雄安新区较近的4#堰附近为新区分水,满足新区建设顺利进行的用水需求,成了天津干线一个潜在的工程任务.由此,结合典型流量下的实测沿线水面线数据和水力...     

二滩导流水工模型试验研究

简要介绍了二滩水电站不同设计阶段导流隧洞水工模型试验的若干成果，对试验中的隧桐糙率相似、摩阻相似、洞线布置、下游涌浪和细颗粒覆盖层模拟等进行了探讨。     

大直径长距离输水隧洞静水压试验方案研究

北京市南水北调配套工程东干渠输水隧洞为内径4.6 m、长44.7 km的双层复合衬砌结构有压输水隧洞,如何检验工程质量、有效节约利用南水北调水资源是关系工程建设成败的重要问题,但目前尚无规范对此类规模隧洞的静水压试验方法和指标做出具体规定。为了研究检验工程质量的量测方法和验收标准,通过分析东干渠隧洞工程特点对既有规范的适用性,借鉴类似工程水压试验经验,研究并制定了输水隧洞静水压试验充水、加压、观测、排水各环节方案,以及静水压试验段分区长度、边界条件,制定了试验压力和渗水量标准,确定了观测位置和设备,设计了详细可行的试验分段检验步骤。现场试验表明,该输水隧洞的渗漏量小于控制标准,说明工程质量合格。整体试验方案具有较强的可行性,提出的试验条件和参数有较强的针对性,为类似结构和规模的隧洞工程提供了科学、合理、可靠的渗漏检验方法。     

盘道岭隧洞除险加固工程糙率原型观测及过流能力分析

盘道岭隧洞为长距离无压隧洞(长15.723 km),因地层岩性复杂、地质条件恶劣,出现了裂缝、表面混凝土剥蚀、地下水外渗等安全隐患。于2013年9月实施了除险加固,在洞壁套衬了最小衬砌厚度为0.25 m的钢筋混凝土,减小了隧洞过水断面。加固后隧洞表面较原隧洞光滑,糙率有所减小。隧洞过流能力能否满足设计要求,糙率是关键,常规计算及试验难以满足精度要求,为此进行了原型观测。介绍了糙率原型观测的理论依据、观测手段及方法,并对各段观测糙率的合理性及泄流能力进行了分析。观测分析表明:疙瘩沟矩形明渠段、隧洞进口未加固段、隧洞进口加固段和隧洞出口加固段的糙率分别为0.013 07,0.015 49,0.011 16,0.010 52,结合观测断面内的水位测定值,分析得出盘道岭隧洞经除险加固后过流能力满足设计要求。观测成果可为类似引调水工程优化设计、节约工程投资提供科学依据。     

南水北调工程主要输水建筑物的水工模型试验研究

简要介绍了南水北调中线工程主要输水建筑物多年来进行的水力学试验成果,其项目有:水源工程丹江口大坝加高,引水枢纽陶岔渠首水闸扩建工程,输水总干渠的漳河渡槽,穿越黄河工程的隧洞、涵洞,以及跨越河道的西越河倒虹吸和堰子河段倒虹吸,均进行了大量模型试验,其内容为泄水能力,消能防冲,水流形态、压力,水头局部损失等。还有国内混凝土渠道的糙率调研及3条渠道糙率的原型观测成果。内容丰富、资料完整,给出了各种进出口型式的水头局部损失系数的应用值。     

巢湖兆河分洪闸泄流特性试验研究

受周边地形条件及环境限制,巢湖兆河分洪闸与河道呈垂直布置,进流条件不利。针对分洪闸与河道垂直布置这一特征,分别对开敞式和涵洞式分洪闸进行了水工模型进口流态试验分析,结果表明涵洞式分洪闸进流流态优于开敞式分洪闸,能更好地保证各闸孔的均匀进流。针对涵洞式分洪闸方案,研究了分洪闸敞泄和控泄的泄流能力,指出敞泄状态下进口行近流速对流量计算影响明显,在水闸规划设计中,应计入行近流速影响。为改善消能效果及出口水流与下游的衔接,进行了多方案消能防冲改进试验,结果表明尾坎作为一种冲击式消能工布置在挖深式消力池末端,可使出口水流流速分布更加均匀并与下游水流衔接更为平顺,明显增强消能防冲效果。     

高水头水电站 “三洞合一”布置的体型优化试验

针对某水电站坝址河道狭窄现状,采用放空洞、旋流竖井泄洪洞与导流洞"三洞合一"技术优化枢纽布置。通过模型试验,分析旋流竖井泄洪洞泄流能力及相关水力特性,评价了结构尺寸设计的合理性。提出在放空洞连接段采用曲线型阶梯消能工的措施,通过试验得到了优化体型。研究表明,采用曲线型阶梯消能工后,连接段流态平稳,水流掺气充分,并且消能效果显著,在单宽流量为54.3 m3/(s.m)时阶梯段的消能率达到了43%。在洞内连接段布置阶梯消能工可有效改善枢纽布置。     

公伯峡水电站导流洞改建为旋流泄洪洞方案研究

为减小公伯峡水电站右岸泄洪洞改建施工风险，从技术，经济，地质、施工以及公伯峡水电站目前的实际出发，对原龙抬头泄洪洞方案，竖井旋流方案，水平旋流泄漏洞方案等进行了对比试验，并重点研究了水平旋流泄洪洞方案在公伯峡水电站应用的可行性，研究结果表明，采用水平旋流泄洪洞方案消能率高，运行工程投资较省，技术经济上具有较明显的优势。     

导流洞改作发电尾水洞过渡过程中明满流的数学模型

本文在总结前人研究成果的基础上，系统地考虑了导流洞改作发尾电水洞内明满流体特有的初始状态和边界条件的影响，对洞内共留空气和进，排气过程作了精心处理，应用有压不恒定流基本方程和理想气体状态方程建立了数学模型；通过大量计算与水力学模型试验对比，表明该数学模型是合理的，为类似工程设计提供了理论依据，具有实际的参考价值。     

某水电站导流兼泄洪洞水工模型试验

通过对新疆某水电站导流兼泄洪洞水工模型试验,在原设计方案采用传统底流消能不满足消能效果的前提下,采用设置消力墩和掺气槽方式进行优化。试验证明：优化方案能有效地改善消力池内的水力特性,起到稳定水流流态,提高消能效率,消能率可达到59.32%-67.91%。     

小湾水电站大型导流洞改建泄洪洞研究

针对小湾水电站高水头、大流量的泄洪特点，通过大量的优化试验研究，将旋流竖井式泄洪洞技术应用于小湾水电站导流改建工程，并提出适合工程特点的体形布置形式，解决了下游高水位淹没泄洪洞出口的技术难题。研究表明，这种旋流竖井式泄洪的消能效率可达90％左右，涡室与竖井的水流流态比较平顺，压力分布分理，导流洞内水流速度低于20m/s，不失为高水头、大流量条件下导流洞改建为泄洪洞的有效方式之一。     

小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞消能工优化试验

通过新疆库马拉克河小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞原设计方案的消能工试验,发现消力池内发生淹没水跃,水跃旋滚区与闸后射流相叠加,使陡坡段水流剧烈脉动。为了防止护坦段在较大的动水荷载下发生振动和破坏,采用在消力池内设置不同于传统布置方式的悬栅式消能工的方式,即从闸后陡坡末端起布置悬栅,悬栅的安装高度随水跃跃高逐渐抬高,呈台阶式布置。试验表明,台阶式布置悬栅起到了破碎水跃上部剧烈回旋运动的表面旋滚的作用,增大了回流的阻力,从而使水跃向下游移动,由淹没式水跃转化成稍有淹没水跃;在悬栅作用下,陡坡段和消力池内水流脉动明显减弱,浪花溅起高度明显小于加悬栅前的高度,这种悬栅布置方式可为其他同类工程提供参考。     

楠溪江供水工程长距离引水隧洞围岩工程地质分类

根据现场试验和实际开挖地质编录成果,参考相关工程规范,采用工程类比的方法对楠溪江供水工程引水隧洞围岩进行了Q系统和RMR分类,提出了围岩主要物理力学参数建议值以及合理的设计支护措施,有效保障了该引水隧洞的围岩稳定和水工结构安全。     

台山核电厂引水隧洞进出水口阻力特性试验研究

结合台山核电厂输水系统工程,通过物理模型试验研究了引水隧洞不同粗糙度对进、出口段局部水头损失的影响规律。模型采用重力相似设计,比尺1∶18.9。在试验过程中,通过不断加大流量来改变模型水流雷诺数,依次得到不同糙率下的局部阻力系数随雷诺数变化曲线。局部阻力系数随雷诺数的增加而减小,其减小率随雷诺数的增加而下降,当雷诺数大于某临界值时,局部阻力系数逐渐趋于常数,说明水流进入阻力平方区,由此得到稳定后的局部阻力系数值。结果表明:不同粗糙度情况下,隧洞进、出口的局部阻力系数值变化明显,边壁粗糙度较大时,水流边界层受边壁绝对粗糙度影响,水流脉动跳跃离开边壁形成较大的涡流运动,水流能量耗散加强,对水流的阻力随之增大;局部阻力系数不仅与形状有关,还与隧洞的粗糙度有关,粗糙度越大,局部阻力系数越大,对于该项目,粗糙管比光滑管进口段局部阻力系数加大约45%,出口段局部阻力系数加大约56%。研究成果为实际工程输水系统设计提供了依据。     

引滦入津隧洞糙率两次原型观测成果综述

简介1985年5月昆明水电设计研究院科研所与引滦入津隧洞管理处合作,对引滦入津输水隧洞的水力糙率进行第一次原型观测的情况.观测结果表明,该隧洞的平均综合糙率为0 0120～0 0123.着重介绍2000年3月进行第二次糙率原型观测的情况.观测结果表明:由于15年来管理者对隧洞底板进行了多次全面的维修,使底板部分的糙率有所减小;边墙因受进口明渠侧门洞口和隧洞内维修裂缝时在边墙表面遗留了若干"补疤"造成局部阻水的影响,糙率略有增大,但全洞的平均糙率仍然保持在0 0125水平.由此证实,对于现代的混凝土衬砌输水隧洞或明渠,设计采用糙率n=0 013是完全可行的.