与宽尾墩联合使用的阶梯溢流面水流掺气问题研究

通过模型试验、原体观测资料的分析发现,与宽尾墩联合使用的阶梯式消能工,为了满足溢流面水流掺气减蚀的要求,须使阶梯溢流面在初始段6～8个台阶形成空腔溢流,而阶梯堰面形成空腔溢流与阶梯起始断面的掺气坎型、坎高及宽尾墩型式有关。台阶高度对阶梯溢流面大单宽过流掺气浓度沿程变化影响很小,掺气浓发随阶梯溢流面坡比的变化比较明显,坡度越缓,沿程衰减越明显;掺气浓度随堰上水头的增加而增大;堰面使用Y型宽尾墩掺气量最大,无墩时最小,使用X墩时,处于二者之问。与宽尾墩联合使用的阶梯溢流面大单宽过流掺气量可以满足减蚀需要,而无     

DG水电站表孔溢流面及宽尾墩设计试验研究

碾压混凝土坝的宽尾墩一体化消能工通常根据碾压混凝土分层高度和通仓碾压的施工特点采用台阶溢流面,而常态混凝土坝多采用光滑溢流面。在DG水电站的可研阶段对上述方案进行了比选,招标技施设计阶段采用大比尺模型对推荐碾压混凝土方案的台阶溢流面+X型宽尾墩的挑坎掺气空腔、台阶面掺气浓度等方面做了进一步的论证和优化。研究表明,台阶溢流面能够有效削弱X型宽尾墩下部开口水舌的动水垫作用和附壁效应,掺气效果及消能效果较好。     

汤河水库电厂尾水渠岸边流速系数的试验与订正

1 电厂尾水渠流量测试简介 汤河水库电厂1984年4月全面建成并投入运行,该电厂安装有3200kW和630kW大小2台机组。电厂尾水通过尾水渠流至水库输水隧洞下游的输水道。电厂发电初期其尾水流量由输水道测流断面测定,由于该断面在电厂独立发电时,其距电厂尾水汇入口较近,水流折冲、流态紊乱并存在部分死水区,影响测流精度,因此,1986年在电厂尾水渠上建了1座测流桥,单独设立了测流断面,其后电厂尾水流量均由该断面测试。     

格栅与阶梯式溢流面联合消能工的试验研究

本文以六顶山水库溢洪道为研究对象，采用阶梯式溢流面与格栅相结合的消能工。试验结果表明，这一新型消能工具有良好的水力特性和消能效果。     

卡房水库坝面溢流泄洪消能问题的试验研究

介绍了卡房水库坝面溢流的泄洪消能问题，提出了一种复合型消能工，不仅很好的解决了该工程的实际问题，而且是扩散鼻坎和窄缝鼻坎有机结合的一个成功应用，该方法可供类似工程参考。     

拱网消力池网板过流能力及流速系数的试验研究

拱网消力池是适用于低佛氏数底流消能的一种新型消能工，特别对于渠系建筑物涵、闸下游的消能与防冲，有其广泛的应用价值。本文通过对过网水流流速系数和网板过流能力的试验研究，得出了拱网消力池边墙高度和所需网后尾水位的计算方法，可供工程设计人员作为设计参考。     

人工阶梯-深潭结构对河床冲刷的试验研究

人工阶梯-深潭结构是小型河流生态修复的最新方法,文章通过水槽试验探讨了阶梯坎高度及流量对下游河床冲刷强度的影响关系,以指导工程实践。结果表明,阶梯坎高于10cm时,阶梯坎高度对冲刷强度的影响并不显著,低于10cm时可能呈负相关关系;流量大小对冲刷强度影响较大,且冲刷长度比冲刷深度变化更为明显。     

阶梯式溢流面水力特性规律研究

通过调研、专题和实际工程物理模型试验研究,对阶梯式溢流面的水流流态、掺气特性、坡面均匀流水深、时均压力分布特征及消能效果进行了较系统全面的研究,分析了各种水力特性参数的主要影响因子及其规律.     

重力拱坝坝面溢流消能防冲的试验研究

后河水库重力拱坝坝面溢流挑流消能经过水工模型试验确定的方案，其特点为：（１）改善坝面及挑流流态、减小水流向心集中，分散挑射水舌，减轻对河床、岸坡冲刷的方案体型。（２）利用在挑流坎段加直壁导水墙和曲面贴角的措施，提高了消能防冲效果，即分散了挑流水舌，增大了入水面积，调整了冲坑位置，减小了冲坑深度。（３）在贴角及导水墙转折处测定了时均压力、脉动压力，这些部位的时均压力均比较高，而脉动压力占时均压力的８％～１０％，只占流速水头的３％左右，主频区一般为０．２Ｈｚ～１２．６Ｈｚ，属于低频区。     

阶梯面坡度对一体化消能工水力特性影响的试验研究

一体化联合消能工是我国高坝建设中常用的消能形式,对其结构设计进行研究具有重要的理论意义和工程价值。文章以猴山水库大坝为例,通过模型试验的方式研究了一体化消能工阶梯坡面坡度对水力特征的影响,结果显示增加阶梯面坡度可以在一定程度上提高消能效果,但是随着坡度的增加,其提升作用较为有限。因此,在工程设计中应该综合施工难度和成本等因素,确定合理的阶梯面坡度。     

台阶式溢洪道的消能及其应用价值的探讨

文中总结了溢洪道消能率的计算公式、消能率的影响因素、台阶式溢洪道的适用范围；对某水库的台阶式溢洪道和光滑面溢洪道的两个方案在效能效果、消力池长度等方面进行比较，分析了这两种方案各自的特点。结果表明，台阶式溢洪道消能主要集中在台阶段，而且相对于光滑面溢洪道，大大缩短了消力池的长度，降低了投资。     

阶梯式溢流面消能特性研究

通过物理模型专题研究,并结合国内外相关研究成果,对阶梯式溢流面的消能特性作了较系统的探讨。论述了阶梯式溢流面消能率的影响因子及规律,研究表明,消能率大小与溢流面坡度关系不大,而与单宽流量、阶梯高度及数目存在着定量关系。
关 键 词： 阶梯式溢流面;光滑溢流面;消能率;相对消能率     

台阶式溢洪道消能特性的研究

结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道水力学模型试验结果,引入了相对消能率和单宽消能功率,总结了台阶高度、单宽流量与消能率、相对消能率和单宽消能功率的变化规律,重点研究相对消能率的变化规律。研究表明,流量增加时台阶溢洪道的相对消能率和单宽消能功率逐渐增大,表明台阶所起到的消能功效增强了。     

碾压混凝土坝采用台阶式溢洪道消能初探

台阶式溢洪道在国外许多碾压混凝土坝上得到采用，本文通过试验，分析了台阶式溢洪道的消能特性，单宽流量与消能率的关系，以及台阶面坡度对消能率的影响，以便探讨在我国碾压混凝土坝上应用台阶式溢洪道的前景。     

基于VOF模型的台阶式溢洪道数值模拟

为了深入研究台阶式溢洪道水流特性,通过利用FLUENT软件,采用标准k-ε紊流模型模拟湍流流场和VOF模型追踪自由水面的方法对某水库台阶式溢洪道流场进行数值模拟,得到了台阶式溢洪道的自由水面、水流流场、压强分布等水力特性,并与物理模型试验结果进行对比.结果表明:计算值与实测值吻合较好,数值模拟能够快捷获得更加全面的流场信息;同时发现,台阶内存在漩涡,紊动能和紊动耗散率较大,台阶水平面存在压强峰值,而垂直面出现负压区,可为台阶式溢洪道的优化设计提供可靠的参考依据.     

台阶溢流坝过流掺气减蚀问题的研究

根据大朝山水电站表孔减压模型试验资料,结合原型观测有关资料,对台阶溢流坝掺气减蚀问题进行了分析研究。结果表明,利用表孔宽尾墩+台阶面的过流形式,可以解决台阶面大单宽过流掺气减蚀问题,台阶面水流近底掺气浓度最小在5%以上。高坝试验结果还表明,坝高增加20 m,台阶面水流掺气浓度沿程分布规律不变,即该掺气减蚀方法应用范围可推广至坝高131.0 m的台阶溢流坝。     

曲线型阶梯溢流坝坝面掺气发生点位置的确定

 曲线型阶梯溢流坝坝面形成掺气水流，是阶梯溢流坝具有较高消能率的重要原因之一，故掺气初生点位置的确定，对阶梯尺寸的选择有重要的影响。根据在大型钢架玻璃水槽中，对4种不同阶梯尺寸的曲线型阶梯溢流坝系统试验结果，分析了坝面掺气的机理，给出了确定坝面掺气初生点位置的计算公式及曲线。     

阶梯式溢洪道的数值模拟研究

为了充分研究阶梯溢洪道对水流的影响,采用标准k~ε模型模拟紊流,利用VOF法追踪自由水面,分别对某阶梯式溢洪道在设计洪水位和校核洪水位下进行了三维流场数值模拟,并将沿程水面高程、底板压力及断面流速分布的计算结果与模型试验数据进行对比验证,两者吻合良好,数值模拟能够快速提供更加细腻、完整的流场信息。计算发现,最大负压值位于首个台阶立面处,从而为溢洪道的优化设计提供可靠的依据。更多还原     

台阶式溢洪道相对消能率与相对佛汝德数关系研究

台阶式溢洪道是目前研究的热点,台阶消能率和佛汝德数是重要的水力参数。将台阶式溢洪道佛汝德数与对应光滑溢洪道佛汝德数对比,引入相对佛汝德数的概念,准确地反映由于台阶的存在对水流佛汝德数的改变值。通过对0.5,1.0,2.0 m 这3个不同台阶高度,坡度为38.66°的台阶式溢洪道进行试验研究,探讨了相对佛汝德数和相对消能率之间的关系。结果表明非均匀流流态下相对佛汝德数和相对消能率表现出良好线性关系,相关系数为0.992 7~0.998 9。单宽流量不同,相对佛汝德数和相对消能率对应直线的斜率明显不同,其斜率随单宽流量加大而增大;而台阶高度变化对相对佛汝德数和相对消能率线性关系的直线斜率影响很小。     

台阶式溢洪道的消能及其应用价值的探讨

作者总结了溢洪道消能率的计算公式、消能率的影响因素、台阶式溢洪道的适用范围;对某水库的台阶式溢洪道和光滑面溢洪道的两个方案在消能效果、消力池长度等方面进行比较,分析了这两种方案各自的特点。结果表明,台阶式溢洪道消能主要集中在台阶段,而且相对于光滑面溢洪道,大大缩短了消力池的长度,降低了投资。