水工隧洞内消能工的研究及应用进展

对于高水头、大流量的水电工程,以往的消能工具有一定的局限性,研究表明,把大面积遭受高速水流作用改为局部承受的消能方式,是高坝泄洪消能的一条有效途径。内消能工主要有孔板(洞塞)式消能工、旋流式消能工、消力井等3种形式。实践表明,内消能工对改善大坝下游水流流态,保护下游环境,保障下游边坡稳定等有积极作用,综合考虑,旋流式消能工具有较大优越性。对水工隧洞内部消能技术尚需开展进一步的研究与实践。     

组合隔板式鱼道水力特性数值模拟研究

鱼道是为鱼类提供洄游通道的一种重要的工程措施。基于Flow-3D采用标准RNG k-ε紊流模型和Tru-VOF追踪自由液面方法,对鱼道池室内流场进行三维紊流数值模拟,研究池室内水流流速、流态空间分布,分析鱼道的水力特性对目标鱼类洄游上溯的影响。结果表明:溢流堰与竖缝组合隔板式鱼道在设计流速v=0.75 m/s条件下,竖缝处平均流速为0.83 m/s,竖缝处流速分布范围为0.76~0.89 m/s;堰上流速为0.90~1.12 m/s,回流区流速分布范围为0.09~0.25 m/s,流速大小在鱼类的克流能力范围之内,但靠竖缝隔板处存在明显的主流贴壁现象。为此开展了池室优化方案设计,使鱼道池室流态满足鱼类上溯要求。     

城市异形排涝通道消能防冲新技术

该文针对感潮河段魁岐排涝二站?型复杂流道的不利冲刷问题,通过建立整体水工模型,研究城市异形排涝通道消能防冲新技术,提出导流坎、消力坎和消力墩联合消能防冲技术,探索其在宽幅水位变化、多工程交替运行及通航情况下的适应能力,并给出水力设计方法。研究表明,联合消能工对复杂工况适应良好,能有效解决异形排涝通道的消能防冲问题。     

设置三角形阻流件的通道内流体流动特性研究

对常物性流体在通道内的周期性充分发展层流流动特性进行二维数值计算分析,所研究的通道是由两平行平板和交错布置于两平行平板上的多个三角形阻流件构成。给出了不同阻流件高度、顶角和间距以及不同Re 数下的流函数图和阻力特性曲线。     

小长宽比鱼道池室水力学试验研究

鱼道水流条件是影响其过鱼效果的重要因素。在分析鱼道类型及其特点的基础上,针对应用最为广泛的竖缝隔板式鱼道,通过1∶4的大比尺局部物理模型试验,研究了各级水池长宽比小于1.0条件下的隔板布置及竖缝宽度,对比了3种布置方案,分析评价了竖缝流速指标以及池室流速分布、流态和消能特性,提出了适合小长宽比池室条件下的鱼道隔板布置型式。通过1∶12.5的鱼道整体水力学模型试验,对运行水力指标进行了验证分析,确立了减小隔板前局部水位壅高及提高竖缝流速沿程均匀性的设计原则;为适应鱼道进、出口水深的变化,从生态明渠引水补充鱼道流量,最小补水流量为0.22 m~3/s。试验结果表明,这种鱼道布置型式可推广应用到其他类似鱼道工程中。     

桂花水电站掺气分流墩与消力池联合应用消能效果的研究

通过试验研究了桂花水电站拱坝掺气分流墩的体型、布置和水流流态,消力池和消力池中T型墩的体型和布置,掺气分流墩和消力池联合应用的水流流态和消能效果。试验表明,掺气分流墩与消力池联合应用明显改变了水流流态,具有显著的消能效果。     

环翼式桥墩环翼式挡板最佳延伸长度试验

为研究环翼式桥墩环翼式挡板的最佳延伸长度,进行了不同流速和不同环翼式挡板延伸长度下环翼式桥墩的局部防冲刷试验。试验结果表明:环翼式挡板的延伸长度不同,桥墩的冲刷效果有较大的差别,当环翼式挡板的延伸长度与桥墩的半径相同时,与无挡板的桥墩相比最大冲坑深度可减小57.6%,近底垂向流速最大可减小70.4%,近底紊动强度也明显减小,防冲刷效果显著。     

水电站消力池导墙抗疲劳破坏问题研究

为研究水电站消力池导墙抗疲劳破坏问题,对某大型水利枢纽消力池导墙流激振动疲劳破坏问题进行了系统研究。通过枢纽整体水力学模型试验,测量与分析导墙两侧面的水流脉动压力,进行导墙的自振特性计算与水力共振校核;进行导墙静应力和流激振动响应计算与强度校核;对不满足强度要求的墙段,进行配筋计算与防裂验算,用2种方法对配筋后的导墙进行抗疲劳破坏计算研究,根据抗疲劳要求增加导墙的配筋量,使其满足安全要求。     

INFLUENCE OF STRUCTURE ON HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF T SHAPE FISHWAY

While dams cut off the migratory route of fish, and affect their growth and breeding, fishways are built to restore the connectivity of rivers and facilitate the life cycle of these migratory fish. This paper proposes a new kind of fishway called the "T shape fishway", and studies it by using both numerical simulations and physical experimental methods with the aim to design a fishway in China for migratory fish with swimming and jumping capability much poorer, such as schizothorax davidi and schizothorax prenanti, as compared with migratory fish in other places of the world, like trout and salmon. It is indicated that the range of velocity in each regular pool of the T shape fishway is from 0.42 m/s to 1.22 m/s when the flow discharge Q is 350 L/s, and there are no large vortex zones found there. This study shows that the T shape fishway can meet the requirements of these migratory fish quite well in terms of velocity and flow patterns in China.     

基于 PLAXIS 2D 的波浪桩护岸设计研究 ——以界南河颍河至泉河段治理项目（一期）为例

以界南河颍河至泉河段治理项目（一期）工程为例,利用 PLAXIS 有限元软件在不同规格的波浪桩挡土高度和施工工法等设计和施工组合条件下进行了数值模拟计算,分析总结波浪桩桩顶位移、岸后地面沉降的变化规律。选用打入式沉桩法时波浪桩悬臂段挡土高度宜控制在 2.0～3.0 m 范围,相关成果可为类似工程提供设计参考。