水垫塘内动水压力允许值的探讨

高水头泄水建筑物下游消能设计中,对作用于水垫塘的动水压力允许值△P,一般限制在15 m水柱以内。从水垫塘内的水流流态出发,分析动水压力对水垫塘底板的稳定及强度,全面地论述了动水压力和施工水平,完全可以突破这一限制,从而在泄水建筑物设计中获得更好的技术经济效益。     

关于动水压力的几个问题

水工建筑物泄洪时,下游河床会产生局部冲刷,主要是动水压力所致。本文根据试验研究成果,对动水压力计算,动水压力允许值;动水压力和冲坑关系以及水舌入水宽度等几个问题,进行了探讨,并给出有关计算方法和结果,可供工程设计及试验研究工作参考应用。     

二滩水电站坝下消力塘允许动水压力值探讨

溢流拱坝表孔泄流时,水舌跌落柱坝下消力塘,产生动水压力,从而产生局部冲刷。本文结合二滩水电站的试验研究成果,从三个方面对动水压力的允许值作了探讨,论证了它和表孔布置形式、消力塘衬砌厚度的关系;并引用国内外工程实际资料,进行了对比分析。     

动水压力试验设备主体设计方案

许多水文仪器是在水下工作的,诸如采样器、转子流速仪等。众所周知,随着水深的增加,水的压力成比例地递增。如果水下作业的仪器在设计中没有采取一定的措施,使仪器具有良好的耐压及密封性能,就难以保证仪器的正常工作,但由于试验检测手段的限制,以往的仪器研制不是将此忽略,造成意外损失,就是花费大量人力物力去野外试验,或者使用简单的压力罐,从而不能较准确地反映仪器实际工作的情况。鉴于以上原因,并且考虑水文仪器研制中对高深度、高流速环境模拟     

水府庙溢流坝下游冲坑底部动水压力的初步估算

文章以长年原型泄洪冲刷资料为基础,对水府庙溢流坝下游冲坑左侧底部的动水压力做了初步估算。最大时均动水压强P为1.20×9.81kPa,最大脉动振幅Amax约为3.23×9.81kPa,脉动均方根值为бpmax=1.04×9.81kPa。后经模型试验验证,估算值与试验值基本相近。     

水垫塘内冲击射流特证及其对岩石河床的冲刷

本文详细地分析了水垫塘内淹没冲击射流的基本特征，针对不同性质的流动区域，首次提出采用不同的岩块起动判别条件。     

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...     

水垫塘动水冲击压力测压管灵敏性分析

随着一批高水头、大流量高拱坝的建设,水垫塘合理布置便成为工程设计中的一项重大技术问题,而动水冲击压力是水垫塘的一个重要指标。测压管法是目前水工模型试验中常用的较经济的方法。为了评价测压管测量水垫塘动水冲击压力的灵敏性,采用三维紊流数值模拟方法,对不同的测压孔内径和测压管内径比值下的水垫塘动水冲击压力测量敏感性进行分析,并用模型试验进行验证。研究结果表明:测压孔内径和测压管内径的比值对动水冲击压力测量有较大的影响,区别于常规水工模型试验要求（测压孔内径应小于2 mm,测压管内径宜大于6 mm）;建议测压孔内径和测压管内径的比应大于0.7且测压管内径宜大于6 mm,并对冲击核心区域用脉动压力传感器法结合测量。     

小湾水电站坝下水垫塘动水冲击压力问题研究

通过对小湾水垫塘多方案整体、局部模型，动、定床试验研究，探讨了其动水冲击压力与冲探的关系，以及动水冲击压力允许值问题。     

水力自动滚筒闸门动水压力的模型试验

通过物理模型试验对圆筒闸体迎水表面的动水压力进行了研究,测试和分析各工况下圆筒闸体迎水面的时均压力和脉动压力,试验证明,其结果符合流体力学的基本理论,并对水力自动滚筒闸门的设计具有指导意义。     

青溪水电站大坝下游河床冲刷分析与研究

青溪水电站溢流坝段采用面流消能工,运行十多年来下游河床冲刷较严重,该文通过对该电站泄洪资料、下游河床实测地形资料的统计分析,并通过判别面流流态初步验算与冲刷坑冲刷深度估算,认为影响下游河床冲刷的主要因素为泄洪闸部分闸孔闸门集中大开度开启,其次,下游河床下切水位下降导致面流流态发生了较大的变化,甚至无法保证面流流态的形成是下游河床形成冲刷的另一个因素。     

含沙水流挑流消能对卵石河床冲刷的试验研究

本文通过室内浑水模型试验,探讨了卵石床质河流上泄水建筑物挑流消能对河床的局部冲刷问题。试验结果表明:浑水水流的单宽流量大小、含沙量的多少以及含沙粒径的变化都对冲刷坑深度有一定的影响。本文就浑水冲刷特性问题,与清水挑流消能作了对比,提出了一些初步认识。     

动水压力及其对坝体地震反应影响的研究进展

由于大坝事故可能产生的灾难性后果，合理确定地震时坝面动水压力是地震区新建坝设计和已建 坝安全评估的一个重要因素。自从Westergaard(1933)的创造性研究开始，许多研究者对坝面动水压力及其对坝体地震反应影响进行了研究。由于计算工具和计算方法的局限性，在初期的研究中一般都采用简化模型，假定坝体和地基为刚性，分析刚性坝面动水压力。随着计算机性能的不断提高，多种数值方法开始广泛应用于分析坝面动水压力，坝面动水压力分析的计算模型不断完善，逐步考虑了坝体和库水的动力相互作用、地基柔性的影响、库水可压缩性的影响、库底淤积泥砂层的影响以及非线性反应的影响等。本文详细回顾了上述几方面的研究进展，总结了库水的可压缩性、坝体、库底淤积砂层、地基等因素对地震时坝面动水压力影响的研究成果。     

桥墩基础施工河床局部冲刷研究

天然河流中水流受到建筑物的阻碍时，产生紊动涡旋，局部河床泥沙在水流紊动剪应力作用下起动，并被涡旋流带向下游，建筑物局部河床因此受到侵蚀而下降，形成局部冲刷坑。跨河大桥桥墩的局部冲刷就是如此。桥墩及其基础与水深或河床的相对位置影响着局部冲刷深度的发展。本文通过室内试验研究了桥墩下部钢围堰基础施工的相对高程对河床局部冲刷最大深度的影响，探讨了工后钢围堰顶部处于相对水深的不同高度时局部冲刷发展的规律，并将这些影响因素用墩形系数法计入局部冲刷深度计算中，给出了计算公式。本文的研究对目前跨江及跨海大尺度桥墩基础工程施工具有指导意义。     

射流对下游河床冲击作用的数值模拟

本文建议一种数值计算方法,用于研究挑射跌落水流对下游河床的冲击作用。研究表明,该方法具有计算工作量小,收敛速度快及计算精度较高的优点,并能较好地解决双自由面和上下游流量分配的问题。计算结果与实验资料吻合良好。     

三维冲击射流截面宽厚比对动水冲击压力的影响

为了探求高拱坝溢流水舌截面形状对下游水垫塘底板动水冲击压力的影响,应用RNG κ-ε 双方程紊流模型对三维淹没冲击射流进行了数值模拟计算。通过对不同射流截面宽厚比的矩形喷口的三维冲击射流的研究发现,在自由射流区,所得结果与前人的物理实验和数值计算结果吻合良好,说明所选用的紊流模型合理。研究还发现,在射流入水动量相等的情况下,随着射流截面宽厚比的增加,三维淹没冲击射流的轴线流速衰减加快,相应地对固体壁面的动水压力也呈下降趋势。     

狭谷河床泄流与消能设计

本文就弗氏数较低的大河口电站狭谷高坝工程，在设计过程中如何解决泄洪消能问题作了简要介绍。