消力
- 基于消力井井深变化下的旋流式竖井溢洪道底板脉动压强试验研究
等[7]通过改变消力井直径分析其对底板及压坡段压强的影响，得出了各部位时均压强与消力井直径之间的变化规律；李生庆等[8]通过物理模型试验对旋流式竖井涡室、侧壁及底板的压力变化规律进行了研究，提出了以冲击压力作为消力井底板失稳的标准。综上所述，前人在对旋流式竖井涡室结构体形、壁面压强等方面的研究居多，但在旋流式竖井底板脉动压强特性方面的研究仍不够完善。脉动压力作为泄水建筑物结构安全的重要控制指标，有必要对其进行研究分析，另外，水流进入消力井后掺气比较充分，水
水力发电 2022年12期2022-12-28
- 某水电站表孔溢洪道消力池段结构优化的试验研究
口采用底流消能，消力池底板高程1 424.5 m，长82 m，池深7.5 m，底宽34 m，边墙高度17.8 m。下游护坦段的底板高程1 432.00 m。溢洪道剖面图见图1。30 a一遇洪水、设计洪水、校核洪水的水位分别为1 477.78 m(1 856.2 m3/s)、1 480 m、1 481.65 m。此消力池以30 a一遇洪水为设计标准。图1 原设计溢洪道剖面图1.2 模型试验的内容试验各运行各工况下表孔溢洪道的流量及流态，验证表孔溢洪道控制段、
地下水 2022年5期2022-10-18
- 便携式多波束系统在消力池冲刷检测中的应用
期冲刷作用容易对消力池造成伤害，危及大坝安全。 对消力池的检测既是大坝日常维护的内容，也是保障大坝安全运行的必要手段。 目前，常用的消力池冲刷和护岸稳定性检测手段是基于地形的多波束探测方法。 陈辉等［1］利用GeoSwath Plus 多波束对长江沉排护岸工程运行状况进行了监测，通过对不同时期的监测数据进行比较，分析护岸工程的稳定情况；赵钢等［2-3］将SONIC 2024 多波束运用到沉排水下铺设质量检测中，准确获取了数据，并将SONIC 2024 多波
人民黄河 2022年7期2022-07-07
- 宽尾墩-戽式消力池联合消能在LZ水库中的应用
游反弧段末端处和消力池边墙相接，以保证泄流时水流不往非溢流坝方向扩散。溢流堰采用WES型实用堰，堰顶下游的堰面曲线方程为：y=0.066 05x1.85，曲线接1∶0.7的斜坡段，之后接半径为10 m的反弧段与溢洪道坝后直线段连接起来，反弧段挑坎高程751.458 m，挑射角54.98°。溢流面采用厚1 000 mm的C35钢筋砼，溢流边墙采用厚2 m的C25钢筋砼。若直接采用底流消能，结合下游河道地形布置，消力池建基面高程750 m，池底高程751.45
水利科技与经济 2022年6期2022-06-22
- 不同组合连接体形下旋流式竖井水力特性试验研究
旋流消能和底部的消力井对下泄水流进行消能，这种消能方式首次在20世纪40年代由学者Vischer等[1]提出。作为一种新型高效的泄流消能工，与传统消能方式相比，旋流式竖井因具有结构相对简单、对地形的可适应性强、无雾化及消能率高等优点而被广泛应用，如溪洛渡、双沟、清远及小湾水电站[2-5]等水电工程均采用旋流式竖井消能。近年来，不少学者对旋流式竖井的体形、竖井深度、底部消能区压力特性和消能率进行了研究并取得了一些成果。赵建永等[6]通过模型试验对小流量旋流涡
水力发电 2022年3期2022-06-21
- 斜向进水矩形消力井宽度设计研究
孔板)式消能工和消力井。国内已有许多专家学者对旋流式竖井与洞塞(孔板)式消能工进行了广泛而深入的研究。石胜友等[1]在井径变化条件下，研究了水平进水的矩形旋流式竖井壁面时均压强，指出增大井径能有效减小壁面负压。衡海龙等[2]在井径不变条件下，研究了竖向进水的矩形旋流式消力井底板的相对作用水头和流量的关系。张宗孝等[3]对竖向进水的圆形消力井井径变化时的底板时均压强与脉动压强进行了研究。夏庆福等[4]针对直径相同的二级洞塞，给出了水头损失系数与洞塞面积和泄洪
水利技术监督 2022年4期2022-04-08
- 斜向进水矩形消力井井深设计研究
对长度的要求时，消力井成为了一种可行的选择。近年来，有较多学者对消力井展开了研究，其中包括旋流式消力竖井、跌坎式底流消力井等等。南洪等[1]针对斜向进水的圆形旋流式竖井研究了消能率和井深的关系；石胜友等[2]针对水平进水的方形旋流式竖井尺寸，通过对比分析不同深度消力井的流态、消能率、压强及空化数，从而对消力竖井的尺寸进行了优化。郑铁刚等[3]指出随跌坎深度增加，跌坎式底流消能工水流主体由临底位置向上移动，池内水流呈现底流、混合流和面流3种流态特征；李鑫等[
人民珠江 2022年3期2022-03-28
- 奎屯市东郊水库入库沉砂池优化设计模型试验研究
散段底部斜向增加消力坎，将部分右侧水流挑到左侧，使水流尽量平顺、流速均匀，并形成稳定水跃，现提出4种优化设计。4.1 优化设计1保留原设计导流墩，在斜坡段增加2道消力坎；根据试验中斜坡段水深，初步确定坎高0.25m，坎宽0.15m，沿斜坡段通长布置；1#消力坎右侧距闸后0.585m；2#消力坎右侧距闸后1.6m。优化设计1如图7所示，试验成果及分析如下。图6 原设计中测点平均流速布置图7 优化设计14.1.1试验成果优化设计1增加2道消力坎后，斜坡段的扩散
水利技术监督 2022年3期2022-03-24
- 小型水库无压放水洞改建为有压管道的技术应用
管尾端推入到前端消力井内，然后在消力井出水口处封堵有压管道与放水涵之间的空隙，放水时有压流通过消力井直接进入有压管道。实施这种方案要求放水管涵纵向笔直不能弯曲，不然易造成管壁磨损或推入失败，同时对消力井结构、进水口形式、施工人员、材料设备能否进入也有要求，只适合部分满足条件的无压放水涵管进行改建。4）无压放水洞改建有压管道。放水洞是设在水库放水控制和消能设施下游的无压出流廊道，多为城门洞形，断面较大，可以将有压管道架设在洞内一侧，通过工程措施直接连通水库，
湖南水利水电 2021年5期2021-11-26
- 斜向进水消力井水力特性模拟研究
消能方式[1]。消力井的理念最先由郭子中[2]在20世纪80年代提出，并对井流消能的设计准则及尺寸确定方法进行了研究总结，而后国内外专家学者对其进行了广泛而深入的研究，如石胜友等[3]、孙高升[4]、刘春冬等[5]分别对不同型式消力井的设计及应用进行了研究；金瑾等[6]、邵国瀛等[7]、衡海龙[8]结合实际工程需要对消力井进行了改进分析；张宗孝等[9]、陈小威等[10]、解卫东等[11]开展直径、井深等局部结构尺寸变化下的水工模型试验研究；何军龄等[12]
水资源与水工程学报 2021年4期2021-10-28
- 梁河水库泄洪洞模型试验及设计优化
论述泄洪洞及出口消力池的水力设计。2.2 泄洪洞水力设计泄洪兼导流洞布置在右坝肩山体内，为一无压城门洞形隧洞，塔式进水口后接渐变段与洞身段相接，隧洞出口通过渐变段与消能段衔接。泄洪兼导流洞总长312.01 m，其中：塔式进水口后接渐变段与泄洪洞相接，渐变段长35 m，渐变段内设有长5 m的导流墩将水流平顺的导入泄洪洞。为改善进水口水翅现象，在渐变段到隧洞弯道段前端的洞内设置压水板，压水板下缘位于隧洞直墙段与圆拱段交界处，渐变段压水板纵坡与渐变段顶板平行，直
陕西水利 2021年5期2021-06-21
- “阶梯+消力墩”型排导槽调控泥石流性能研究
出了一种“阶梯+消力墩”型排导槽，并对其阶梯与消力墩表面的泥石流冲击力特征进行了初步研究[22]。本文进一步对这种新型排导槽进行综合性研究，主要从排导槽内泥石流流态、密度、固相颗粒大小、泥深、运动速度和冲击压强等参数的变化，定量分析不同消力墩体型（梯形、三角形和正方形）在调控泥石流方面的表现，期望给出全面客观的评价。1 模型试验方法1.1 水槽试验装置及测试仪器试验模型装置由储料箱、水槽、尾料池、钢管支架、钢化玻璃及摄影设备组成，如图2所示。水槽尺寸为长×
工程科学与技术 2021年3期2021-06-10
- 长距离大口径输水管道放空建筑物设计及数值模拟分析
系统由放空钢管、消力井和溢流涵洞组成。放空钢管共3根，内径300mm，水平并列布置，间距1.3m。放空钢管上布置有闸阀，兼具控制与消能作用。钢管末端为半径0.6m的弯管，出口朝下，距消力井井底1.05m，其中，中间钢管出口位于竖井中心位置。消力井为圆形竖井，内径4m，高15.7m。消力井上部接溢流涵洞，涵洞断面为矩形，宽1.5m，高1.6m，坡度为1/200，涵洞起始端底板高程距消力井底部12.497m。涵洞末端与陡坡相接，将水排入下游河渠。2 放空系统水
工程技术研究 2021年5期2021-04-15
- 闸后消力池二级消力坎设计参数优化研究
采用传统的挖深式消力池，往往难以满足消能要求，在出消力池后还会出现二次水跃，对闸后的河渠造成明显的冲刷破坏[1]。基于此，结合工程的实际情况以及相关研究成果，拟采用二级消力坎消力池设计方案[2]。显然，池内消力坎的参数设计也是消力池消能效果的重要影响因素。因此本次研究以模型试验的方式，展开对二级消力坎参数的优化研究，以期为相关工程设计提供技术支持和借鉴。2 试验设计与方法2.1 模型试验设计为了使模型试验的结果具有科学性和有效性，需要保证模型试验和原型工程
水利科技与经济 2021年12期2021-02-14
- 某闸坝工程跌坎底流消力池体形优化试验研究
。低Fr水流易在消力池内产生波状水跃，消能效率低、跃后余能大，易引起下游河道基岩的冲刷。工程中常采用多级消力池、池内增设辅助消能工等措施来改善消能[6-8]。黄河天桥水电站泄洪闸在设计与校核洪水流量时，消力池流态及消能不满足要求，呈远驱式水跃，后消力池采用折线型，且池长增至64 m，改善了池内水流条件，实现了充分的水跃消能[9]。但由于池长增加、消力池折线型设计，体型复杂、工程造价增加。辽宁清原水库泄洪道泄洪具有低Fr、消能率低特点，经研究采用加深消力池，
水力发电 2020年10期2021-01-14
- 苏巴什水库泄水建筑物消能防冲优化试验研究
，泄水建筑物联合消力池出口护坦段末端下部基础被掏空，下游河道整治段河床出现明显下切现象，右岸挡墙发生倾斜[3]。基于泄水闸下游主流集中于右岸，对右岸边墙及下游河床冲刷严重的现象，进行不同的消能防冲方案比选，通过观测泄水闸下游水流流态、断面平均流速及护坦出口处冲刷特性，提出增设连续消力坎消除出闸水流偏流、主流集中、降低护坦出口流速提高消能率以减少冲刷的目的，为设计提供科学合理的除险加固建议。1 工程概况苏巴什水库位于新疆阿克苏地区柯坪县境内的苏巴什河上，坝址
水利技术监督 2020年6期2020-12-14
- 某水电站泄洪闸消力池水力特性模型试验与数值仿真分析研究
在泄洪闸下游建设消力池，开展消力池设计对消能作用具有重要意义[1- 3]。国内外已有诸多专家与学者开展了消力池等水工结构的水力特性研究，基于水工模型试验研究，获得水工结构在室内模拟实验过程中的破坏过程，为水利设计提供重要参考[4- 6]。当然，在工程现场安装监测传感器，以实测数据推导水利工程未来运营状况，进而评价消力池等水利结构安全状态[7]。数值仿真作为一种研究复杂工况的高效率手段，以实际水工模型为基础，再在数值仿真软件中反演[8]，对比试验结果，为准确
水利技术监督 2020年5期2020-09-25
- 综合消能方式在表孔溢洪洞末端的应用与研究
段、挑流段和下游消力池及泄洪渠段7段组成，其中下游消力池及泄洪渠段包括消力塘、八字进水口、陡槽段、台阶式陡坡、消力池、泄洪渠6部分。2 工程地质表孔溢洪洞因岩土类型、基岩风化程度、围岩类别、构造影响和洞身结构等不同，可大致分为3段。2.1 侧堰段侧堰段进口处发育有一条冲沟，沟内地表植被极发育。该段以挖方为主，基础座置于混合土漂石和强风化基岩上。混合土漂石厚度约9.0m，杂色，青灰色，松散-稍密，稍湿-饱水，多以块石为主，块石成分与山体母岩成分一致，岩性为灰
水利技术监督 2020年5期2020-09-25
- 低Froude数新型消能尾坎数值模拟研究
游水位，从而降低消力池尾水深度使得消力池更加难以形成水跃进行消能，而且给水工建筑物本身带来很大安全隐患[2]。一般应用到低佛氏数消能工的主要有：多级消力池，消力池+趾墩，消力池+消力墩，消力池+低坎分流墩，消力池+T型墩+尾坎，消力池+宽尾墩，厢式消能工等[3]。同样在低佛氏数水流消能的条件下，国外学者提出的USBR-Ⅳ型消力池是以上消能工中趾墩与尾坎的组合形式，美国垦务局提出的SAF型消力池与印度ISI型消力池是趾墩、消力墩以及尾坎等辅助消能工组合形式的
中国农村水利水电 2020年8期2020-08-21
- 基于Flow-3D的消力池内消力坎设置的必要性与高度优化研究
设计为底流消能，消力池长100 m，宽90 m，消力池底板高程227.50 m，底板厚度为3.5 m。由于闸坝设计在不同重现期洪水条件下，上下游水位的变动幅度较大，因此消力池的设计存在一定难度[2]。2 数值计算模型2.1 计算模型的建立研究中选择商用CFD流体分析软件Flow-3D进行计算模型的构建[3]。首先，以工程设计资料为依据，利用AUTO CAD软件建立1∶1三维几何模型，建模的范围为泄洪闸上游30 m至消力池出口下游100 m，涵盖了泄洪闸闸室
陕西水利 2020年1期2020-06-08
- 基于BIM的水闸消能工优化设计应用研究
冲槽、上游海漫、消力池、闸室、消力池、下游海漫、下游防冲槽。某水闸平面布置图见图2。图1 BIM+数值仿真流程图2 某水闸平面布置图3 基于Revit创建水闸三维模型BIM技术在水利工程建模中应用较少，目前还没有专门应用于水利行业的三维建模软件，Revit是欧特克平台软件，建模原理是通过由图元组成的族，在项目模板中通过参考平面和轴网的限定组成建筑信息模型。在Revit中，水利工程三维建模利用族和项目模板完成。项目模板由不同的族组装而成，族是在Revit中建
水利与建筑工程学报 2020年6期2020-01-03
- 斜向进水消力井淹没射流水力特性机理分析
研究背景斜向进水消力井作为一种新型消能工，工程结构简单，消能效率好，地形适应性强，在山区峡谷型水库中是一种相对合理、可行的选择[1]。消力井的概念最早由郭子中[2]提出，而后国内外专家学者分别对消力井进行了广泛而深入的研究，其中多以深筒式或旋流式竖向进水消力井为主,这些理论研究很大程度上深化了人们对于消力井的认识，对实际工程的建设应用也起到了一定的推动作用。近年来，金瑾等[3]通过水工模型试验对直径变化下竖井溢洪道各个重要部分的特征压强作了研究，试验得到在
长江科学院院报 2019年11期2019-11-13
- 综合式消力池坎高与池深组合消能计算方法
研究背景综合式消力池是底流消能的重要形式之一，适应于开挖太大、造价不经济或河床不宜大量开挖的情形。消力坎的作用是壅高坎前的水位形成消力池，其水力计算的主要任务是确定设计消力坎坎高，保障下游消能防冲安全。由于综合式消力池的消能计算传统计算方法十分复杂，特别是坎上淹没系数计算，其计算值是坎高、下游水深、跃后共轭水深之间的复杂函数，通常采用反复查表试算法，计算繁琐，效率低，不便于工程应用。目前坎式消力池坎高的计算方法主要为试算法[1]，其试算初值选取及是否收敛
长江科学院院报 2019年11期2019-11-12
- 疏勒河灌区昌马总干渠陡坡消能工原型观测分析
流能量集中于下游消力池，高速水流在消力池中形成水跃，利用水跃翻滚区水流的激烈紊动进行消能。同时，在陡坡段和消力池内增加糙条、消力墩、趾墩、T型尾墩、尾坎等一些辅助消能工来提高消能效率[1- 2]。但是，由于陡坡段和消力池内所修建的消能设施在水流过程中会引起水流的旋滚，有时还会造成推移质泥沙磨损消能设施，不仅消能效果不明显，而且会危及消能设施的安全。为进一步分析大比降输水渠道陡坡消能效果，在昌马渠道已改建、具有代表性的47#陡坡上对水流流速、流态、水跃、水深
水利规划与设计 2019年10期2019-10-22
- 改进型深筒式消力井消能效果及影响因素分析
贞姬改进型深筒式消力井消能效果及影响因素分析金 瑾1，刘焕芳1※，冯 博2，刘贞姬1（1. 石河子大学水利建筑工程学院，石河子 832000；2. 湖南省交通规划勘察设计院，长沙 410200）为优化深筒式消力井装置的结构，使其在增加消能率的同时而不影响水流平顺流入下一级管道，并能降低水流对消力井井底的冲刷破坏作用，通过理论分析和模型试验研究，测量了消力井的相关水力参数，计算了不同结构体型消力井的水头损失系数和消能率，从消能率的角度探讨了多喷孔出水口的结构
农业工程学报 2019年16期2019-10-10
- 某水库溢洪道方形消力竖井优化研究
除部分水流能量。消力井的尺寸对井流流态有显著的影响，因此，国内研究人员针对消力井深、井宽等水力计算和泄流特性开展了一些研究。郭雷等[1]结合金平水电站对具有消能井的溢洪道压力特性及消能率等问题进行了研究。陈永铭[2]结合南平市区排洪隧洞工程，对竖井式溢洪道中消能井的水流流态、水面线和流速分布进行了研究。廖常德等[3]通过对6个新型竖井消能溢洪道的水力模型试验成果对比分析，认为采用竖井消能的溢洪道具有消能率高和造价低的特点。赵灿华[4]针对旋流式竖井通过模型
水资源与水工程学报 2019年3期2019-08-06
- 圆孔格栅不同开孔率对井式消能水力特性的影响研究
峭的峡谷型山区，消力井体型简单、灵活、对地形地质条件有很好的适应性，但井深和井径的大小直接影响下泄水流的消能效果和工程投资。文献[1]通过模型试验对竖井旋流泄洪洞中竖井与导流洞衔接段体型的优化进行研究，并给出了合理的消力井深度；文献[2]针对低落差、小流量情况下，水平栅条在消力池内顺流方向和垂直水流方向布置时的消能机理试验研究；文献[3]针对小落差泄水建筑物已有研究成果进行归纳总结，对栅条及矩形开孔格栅筛网式消能工在消力池中的结构布置、水力计算、消能计算给
人民珠江 2019年7期2019-07-30
- 科技文摘
03改进型深筒式消力井消能效果及影响因素分析/金瑾（石河子大学水利建筑工程学院），刘焕芳，冯博...// 农业工程学报.-2019，35（16）.- 87-94.为优化深筒式消力井装置的结构，使其在增加消能率的同时而不影响水流平顺流入下一级管道，并能降低水流对消力井井底的冲刷破坏作用，通过理论分析和模型试验研究，测量了消力井的相关水力参数，计算了不同结构体型消力井的水头损失系数和消能率，从消能率的角度探讨了多喷孔出水口的结构参数、溢流板高度与水头损失系数之
中国农业文摘-农业工程 2019年6期2019-01-04
- 两级消力池在废黄河分洪道工程中的应用
建筑物中设置两级消力池可以很好地引导水流、适应地形，同时改善下泄水流冲刷河道的问题。而两级消力池的计算方法却很少在公开文献上有记载。本文结合宿迁市五河分洪道中的落差建筑物五河跌水设计，介绍两级消力池的布置和水力计算，以期为同类工程设计提供参考。一、工程概况该工程位于宿迁市宿城区仓集镇境内，五河分洪道穿越老黄河大堤节点处。该节点上游地面平均高程22.0m（废黄河高程系，下同），下游17.5m，高差达4.5m，设计水位差4.24m，为保障泄洪水流流态稳定，衔接
治淮 2018年11期2018-12-05
- 基于ANSYS有限元的导流洞消力池结构动力分析
对于导流洞出口处消力池的结构布置提出了严格的要求[2]。国内外消力池的研究多从渗流或者水力学角度，特别是从脉动压力的作用机理及其分布的角度来分析消力池失稳破坏机理[3-4]。然而，当消力池建筑在基岩物理力学性质差且岩性变化显著的不均匀地基上，基础对消力池结构的影响就变得十分突出，尤其对于消力池高度大、边墙厚度相对较薄的结构稳定性分析变得更为重要。本文借助有限元理论，结合试验模型提供的脉动压力，建立有限元模型。通过边墙和消力梁的动应力和动位移作为判定标准，对
水利科技与经济 2018年8期2018-09-03
- 矩形明渠粗糙壁面消力池的水力计算
矩形明渠粗糙壁面消力池是指人为的在消力池的底板上加设粗糙块，例如砾石、横条、方块、波形床面等不同形式的粗糙面。2002 年以来，Ead 和 Rajaratnam[1][2]、Abbaspour等[3]、我国的陈香菊[4]、张志昌[5][6][7]等对波状床面的水跃特性进行过研究。1984年，Hughes[8]对密排砾石粗糙壁面消力池的水跃特性进行了试验研究。2007年，Francesco Giuseppe Carollo[9]通过试验研究了在水跃区底板上设
陕西水利 2018年3期2018-06-13
- ATS水利枢纽1#深孔放空排沙泄洪洞消能工优化研究
条件相似，出口以消力池出流水力条件相似为标准，取距水垫塘出口100 m左右。模型制作：模型由供水系统供水，上游设平水段和稳水栅，保证进口水流平稳，模型采用下游量水。建筑物均采用有机玻璃加工制作。3 模型试验结果分析3.1 原设计方案试验结果1#深孔放空排沙泄洪洞原设计方案（见图2）的泄流能力分析，试验值比设计值小0.89%[7]，二者基本一致，1#深孔泄流能力满足要求。图2 1#深孔放空排沙泄洪洞消能工布置图上游水位1820.00 m1#深孔放空排沙泄洪洞
陕西水利 2018年3期2018-06-13
- 山区泄水建筑物斜向进水消力井直径优化研究
201)1 概述消力井作为一种新型内消能工，具有体型简单、消能率高、地形适应性强等优点。但由于消力井内水流紊动剧烈，底板受下泄水流冲击作用强烈，易导致底板结构破坏，在实际工程中的应用受到了制约。文献[1]通过对竖井溢洪道体型优化研究，分析了竖井体型变化对水流流态及各种水力参数的影响，提出了消力井的合理设计尺寸；文献[2]根据水工模型试验，重点分析了消能井直径变化对消能井内各水力参数的影响，给出了消能井的合理直径建议值；侍克斌[3]等人通过模型试验研究，得出
水利规划与设计 2018年4期2018-05-04
- 象鼻岭拱坝水垫塘结构布置优化设计
坝下游设有混凝土消力塘作为防冲结构。2 前期设计方案及水工模型试验成果在可行性研究阶段，结合象鼻岭拱坝挑流消能方式，采用“护坦+护坡”的下游岸坡保护方式，即为保护坝脚不被淘刷，在坝基下游设置长70 m、宽57.8～32.00 m、厚3 m的C25混凝土护坦，护坦底部设置梅花形布置、间排距3 m的固结灌浆孔、锚杆、排水孔，其中固结灌浆孔、锚杆孔深入基岩6 m，排水孔深入基岩3 m。考虑校核洪水对应的下游水位为1 300.57 m，两岸设2 m厚护坡至1 30
水力发电 2018年12期2018-03-25
- 竖井旋流式溢洪道消能及空化特性
中在竖井洞径以及消力井深度方面，通过对竖井体型的优化，以达到更好的消能效果。董兴林等[3]通过对旋流式溢洪道的研究，提出了涡室、涡井体型方案，计算了各部分结构尺寸，总结了旋流式溢洪道的设计准则。郭雷等[4−5]通过分析体型变化对消能井内各水力参数的影响，提出消能井的合理尺寸应为井深0等于1.69倍竖井直径0。YU等[6−7]对城市排涝竖井的切向涡流入口进行了大量的试验研究，发现水流流态受切向入口及竖井几何尺寸的影响，且水力参数的稳定与竖井泄流量有关。郭琰等
中南大学学报（自然科学版） 2018年12期2018-03-04
- 波流作用下电站排水口消能及铺面稳定性试验
动力的综合影响，消力池内复杂的水动力条件对铺面块石或人工块体的稳定性产生不利的影响。基于印度尼西亚某电站的实际问题，采用物理模型进行了波流作用下排水口消力池的消能特性和铺面稳定性试验。研究结果表明: 该电站排水口采用扩散式消力池并结合消力墩和尾坎的消能方式可行，消力墩和圆弧型尾坎的消能和均流作用明显；波流作用下，扩散式消力池内波能有集中，排水水流虽然对波浪的传播产生阻碍，但波浪的影响仍延伸至排水口上端的明渠内，因此也应对一定范围内的明渠采取护面和护底措施。
水道港口 2017年5期2017-11-22
- 高坝消力戽消能跃后共轭水深的计算
10002)高坝消力戽消能跃后共轭水深的计算李水泷,黄朝煊(浙江省水利水电勘测设计院 围垦院，杭州 310002)针对现有高坝消力戽消能计算十分繁琐的问题，考虑底挑圆弧离心力对收缩水深的影响，基于无量纲化理论、水力学基本理论和数学理论推导，给出了高坝消力戽消能计算基本方程。利用一元三次方程的卡当公式解分别给出了坎底收缩水深和跃后共轭水深的解析计算公式，并采用MatLab计算软件对跃后共轭水深与无量纲单宽流量、无量纲总水头以及消力戽底坎挑角的影响关系进行了计
长江科学院院报 2017年5期2017-05-18
- 浅谈小型水库输水设施除险加固
，跌入卧管末端的消力井，消能之后再进入输水涵洞。卧管内水流形态较为复杂，根据试验，水流由孔口跌入卧管后，水柱跃起高度约为管内正常水深的（2.5～3.5）倍，因此我们在设计过程中，利用明渠均匀流公式，计算出卧管的正常水深，然后取正常水深的（3～4）倍作为卧管的设计管径。（3）消力井水力学计算：消力井水力学计算主要包括消力井深度（由涵管底板至消力井底板的高度）分析计算和消力井容积的计算，消力井的深度须确保井底不受射流的直接冲击，消力井深度p一般按下式计算：P=
湖南水利水电 2017年3期2017-05-11
- 低水头泄洪冲沙闸消力池体型数值模拟研究
。因此需要在下游消力池中加设辅助消能工或者优化消力池的体型。朱健、田荣国等[2]通过水工模型试验研究发现，在下游水深较小情况下，消力池宜采用直墙式消力坎；张佳星等[3]利用标准k-ε双方程紊流模型对不同消力坎形状的消力池进行了二维数值模拟；王月华等[4]通过数值模拟发现，Flow-3d软件能够较好地模拟出水流在消力池发生的水跃状态。然而，针对低水头条件下底流消力池的三维数值模拟相关研究较少，若池中设置消力坎，则坎体型、坎高等因素对消能率的影响效果也有待进一
中国农村水利水电 2017年10期2017-03-22
- 刘家沟水电站溢洪道泄洪消能方案试验研究
。3.3 方案2消力池及岸坡设消力墩联合消能修改方案底流消能属于典型的集中消能形式，是将水体机械能集中在水跃发生区进行消耗，使下泄水流流态为缓流，以便与下游河道平稳衔接[7]。方案2考虑在溢洪道泄槽出口段设置消力池初步耗散下泄水流的能量，减缓下泄水流对下游河床的局部冲刷程度，改善溢洪道消能效果。3.3.1 试验方案布置本次修改方案对于桩号溢0+060.30以上溢洪道段不做修改，桩号溢0+060.30以下泄槽段进行了线形优化。桩号溢0+060.30至溢0+0
中国农村水利水电 2017年6期2017-03-22
- 明渠梯形断面消力池池深和尾坎高度的计算方法
)明渠梯形断面消力池池深和尾坎高度的计算方法张志昌1，赵 莹1,2，王学斌3(1.西安理工大学 水利水电学院，西安 710048; 2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司工程实验检测分院，西安 710000; 3.中国水电建设集团 第十五工程局有限公司，西安 710065)为研究明渠梯形断面消力池池深和尾坎高度的计算方法，依据前人对梯形断面消力池水跃共轭水深、梯形断面量水堰(槛)的研究成果，采用能量方程研究梯形断面挖深式消力池、消力坎式消力池和综合式
长江科学院院报 2016年1期2016-12-01
- 消力坎高度取值规律
100015）消力坎高度取值规律苑司乐（北京东方园林股份有限公司，北京 100015）在水工设计中经常涉及到消力坎高度的计算。当下泄水流发生远趋式水跃时应设置消力坎，以消除多余的水流动能。在设计消力坎高度时有些工程师们常常会采用下泄最大流量时计算所得的消力坎高度，然而此时计算出的结果并不一定是消力坎高度的最大值，因为有可能在小于设计过流能力时需要的消力坎更高。文章从分析工程设计中消力坎的设计高度与下泄流量和淹没状态之间的关系入手，得出消力坎高度与两者之间
东北水利水电 2016年4期2016-09-30
- 石泉水电站水库泄流方式对消力戽的影响
站水库泄流方式对消力戽的影响吴相伦（大唐石泉水力发电厂，陕西石泉，725200）根据石泉水库泄流方式，分析高速水流对石泉中孔消力戽和表孔消力戽空蚀影响，统计最近一次消力戽大修后泄流对消力戽的影响，并在洪水过后及时抽水检查，进行验证，将石泉消力戽的运行注意事项和损坏规律总结出来，指导今后的运行。消力戽；石泉水库；空蚀；影响1 工程概况石泉水电站位于陕西省石泉县境内的汉江上,是汉江上游最早建成的一座大（Ⅱ）型水电站，建于20世纪70年代初期。坝址以上控制流域面
大坝与安全 2016年5期2016-02-10
- 小型水库卧管、消力井水力分析计算
卧管与涵管衔接的消力井运行多年，卧管裂缝较多，消力井被高速水流冲刷，破损漏水严重。因此卧管、消力井的除险加固是小型水库除险加固的重要内容，本文通过对娄底市涟源市龙虎冲水库卧管、消力井的水力分析计算，为本地区小型水库卧管和消力井除险加固提供经验及借鉴。2 资料情况龙虎冲水库位于娄底市涟源市，由大坝、溢洪道、输水涵管等组成。死水位282.70 m，死库容2.8万m3，正常蓄水位297.70 m，正常库容32.30 万m3，总库容35.60 万m3，实际灌溉面积
湖南水利水电 2015年3期2015-12-24
- 澜沧江糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测
扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测罗辑（长江三峡技术经济发展有限公司工程检测中心，湖北宜昌443113）本文详细介绍了澜沧江糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测的必要性，高边坡表层、深层监测点布设及观测，通过对溢洪道消力塘高边坡两年多的各种安全设施监测结果分析边坡没有发生明显扰动，整体处于稳定状态，为整个糯扎渡水电站的安全提供了重要依据。安全监测；锚索测力计；测斜孔；多点位移计；地下水位观测孔澜沧江糯扎渡水电站位于云南省思茅市和澜沧县交界处的澜沧江下游
黑龙江科学 2015年17期2015-12-14
- 水东电站泄洪消能设施补强加固处理技术
处出现局部破坏，消力戽喷锚混凝土结构出现局部冲毁，有可能危及大坝安全。为确保大坝的长期安全运行，有必要对这些缺陷进行补强加固。大坝泄洪消能设施补强加固平面图见图1。2 消力戽补强加固2.1 补强加固方案针对水东大坝消力戽出现的局部冲刷缺陷，大坝原设计单位福建省水利水电勘测设计研究院对消力戽补强加固提出了3个方案。方案1：修建下游围堰形成干地，浇筑C25混凝土方案；方案2：水下浇筑C25混凝土整体处理方案；方案3：水下浇筑C25混凝土局部处理方案。通过技术经
大坝与安全 2015年2期2015-01-16
- 竖井旋流泄洪洞消力井深度对竖井消能率影响的数值模拟研究
流泄洪洞中，下挖消力井深度对竖井出水口的流态、流速和竖井消能率有较大影响，但在工程中关于消力井合理应用深度的参考资料和经验较少。目前竖井旋流泄洪洞的研究方法主要有水工模型试验和水力学数值模拟计算。由于竖井内水流流态复杂，特别是涡室及竖井内的水力特性仍不是很清楚，常规的测量方法很难对涡室及竖井内的有关参数进行测量［10］。水力学数值模拟计算有成本低、计算时间短、无测量仪器干扰、无比尺效应和数据信息完整等优点。相关研究表明［10－12］，数值模拟计算结果与模型
水利与建筑工程学报 2014年5期2014-12-21
- 武技要言
，必无误矣。三、消力夫水至柔之物也，激之可使过颡；铁至刚之物也，熔之可使成液。何则？以力抑之，则激而生变，以智取之，则从心所欲也。拳术之道，不外乎是，当敌运至刚之劲，使手坚如铁，作势猛攻以伤我，我则运其智巧，使敌劲归于太虚，如熔铁于炉中。敌虽夺，焉得刚，是名曰消力，吾身犹水也，石击水而水无不纳，敌击吾而吾无不受。所谓受者，非以身受，以太虚受之也。吾身之静，犹水之平也，石不击则水不溅，敌不击则手不发，吾身之劲，犹水之浪，敌体犹石也，石既沾水则浪起，敌体贴掌则
少林与太极 2014年10期2014-11-26
- 牛寨节制闸综合式消力池计算分析
牛寨节制闸综合式消力池计算分析张 鑫（河北省水利水电第二勘测设计研究院，石家庄050021）结合工程实例，通过对牛寨节制闸综合式消力池及无辅助消能设施的综合式对比计算分析，证明了辅助消能设施对于减小消力池深度和长度的有效性，总结了消能计算成果的一般规律及综合式消力池消力坎的高度和消力池深度在整个消能过程中的相互转换关系。综合式消力池；辅助消能设施1 工程概况牛寨节制闸位于河北省邢台市威县老沙河末端，主要作用是拦蓄沥水、排涝泄洪。该闸原为四连杆钢筋混凝土结构
水科学与工程技术 2014年4期2014-09-18
- 消力戽在低水头大流 泄水建筑物中的应用
消能效率低，而且消力池往往需要修建很长，而为了减小单宽流量而增大溢流前缘时，消力池又需要修建的很宽，造成泄水建筑物工程量大，所占投资比重大，直接影响工程的经济技术性。消力戽是近年来研究成功的一种新型的泄水建筑物，并在国内外众多中小工程中广泛应用，取得了较好的效益。消力戽是利用一个较大的反弧半径和挑角所形成的戽斗，在一定尾水深度作用下，使从溢流坝下泄的水流在戽斗内产生激烈的表面旋滚，并使出戽的水流在底部及尾水中均产生旋滚，以达到消减能量减轻水流对河床冲刷的目
水利规划与设计 2014年4期2014-05-04
- 溢流坝池式消力戽数值模拟及特性分析
4)1 前言池式消力戽作为一种重要的溢流坝消能形式，在水利工程中有着广泛的应用。当水流从堰面流至消力戽，下泄水流会在戽斗内产生逆时针旋滚，且戽斗的末端仰角将主流挑向下游水面，使出戽的水流在底部产生旋滚，在水面产生波浪和跌水，从而使池式消力戽达到良好的溢流坝消能效果。实验测量方法以其结果的真实可信，成为溢流坝池式消力戽研究的一种有效手段，但由于模型比尺效应以及量测技术问题，使得原型的一些特性难以通过试验方法得到。随着计算流体力学的迅猛发展，数值模拟技术以其花
水利规划与设计 2013年12期2013-10-23
- 消力坎式消力池淹没系数和坎高的计算
710048）消力坎式消力池淹没系数和坎高的计算张志昌，李若冰，赵 莹，傅铭焕（西安理工大学水利水电学院，西安 710048）为了研究消力坎式消力池淹没系数和消力坎高度的简化计算方法，以取代传统的试算法。综合前人对消力坎淹没系数的研究成果，对淹没系数进行优化拟合，进而推求淹没系数的迭代公式；分析了消力池坎高的简化计算方法；通过动量方程研究消力坎的阻力系数。研究给出了淹没系数的拟合公式和迭代公式、坎高的简化公式以及消力坎阻力系数的计算公式，并通过实例验证了
长江科学院院报 2013年11期2013-08-09
- 溢洪道泄流消能试验研究
，陡槽末端设综合消力池进行消能，下游尾水渠两岸修建堤防进行防护。输水洞将进口段、出口段混凝土结构拆除重建，同时对原施工时未衬砌洞身段进行衬砌，进口检修门更换，原出口锥形阀拆除，重建为弧形闸门。b.本文研究内容和方法。针对龙屯水库除险加固工程枢纽总布置方案，研究陡槽部位采用5级消力坎溢洪道的水流特性、陡槽断面的流速流态及各断面底部压强，并与光滑溢洪道进行对比，来验证此种消能方式在实际工程中的可行性。试验方案为:溢洪道为4孔敞泄式溢洪道，单孔净宽为10.0m，
水利建设与管理 2012年11期2012-10-19
- 临沂市小埠东橡胶坝加固渗流分析研究
签可以看出在二级消力坡处的数值有明显的增大现象。因此，在二级消力坡处需要作一定的溢流处理，以降低此处的水压力，保证结构物的安全使用。图3 等势线分布2.4 固定截面流量图从图4可以看出，自上游到下游，通过固定截面的水流流量越来越大，二级消力坡与一级消力坡之间的水力梯度变化值大于二级消力坡与下游盖板之间的水力梯度变化值，因此前者之间的水流流量变化幅度也大于后者。可见，通过固定截面的水流流量与此界面前后的水力梯度差值成正比关系。2.5 渗流路径图从图5可以看出
水利建设与管理 2012年9期2012-07-28
- 糯扎渡水电站溢洪道深化设计
挑流鼻坎段及出口消力塘段组成。进口处位于勘界河左岸，为一宽缓平台，沿线经过糯扎支沟、糯扎沟，消力塘出口位于5号冲沟处。溢洪道所处地层分布有砂岩、粉砂质泥岩、角砾岩和花岗岩，以弱风化、微风化为主。引渠段左侧边坡及中轴线左侧部分为H1滑坡体；闸室段地基弱风化下部砂岩、粉砂岩完整性好，不存在明显的层间软弱夹层，不存在深层抗滑稳定问题；泄槽段中部分布有Ⅱ级结构面F1、F35和F3断层，断层附近节理很发育，岩体破碎；消力塘底板有Ⅲ级结构面F44、F45断层，节理裂隙
水力发电 2012年9期2012-07-26
- 新材料新工艺在石泉大坝消力戽修补中的应用
泉大坝消能方式是消力戽消能。消力戽位于大坝7～23号坝段，共设1～3号中孔、4～5号中孔戽、1～2号表孔戽、3～4号表孔戽。石泉大坝消力戽结构有关特征数据见表1。石泉大坝消力戽于1970～1975年修建，1971年底河床左侧消力戽过水运行，1973年右侧消力戽过水，1986年汛前鼻坎改造和增设检修平台。1988年1月进行了第一次抽水检查和维修，1995年2月份进行了第二次抽水检查，1996年11月至1997年4月第二次大修完成。2001年12月和2003年
大坝与安全 2012年6期2012-07-03
- 低水头泄水闸消力池三维紊流数值模拟
、USBR—Ⅳ型消力池,美国SAF型消力池等。但由于消力池内水流流态的复杂性,在此类消能设施设计过程当中仍然需要理论计算与水工模型试验相结合的方法,最终确定相关尺寸,从而达到保障工程安全和降低工程造价的目的。由于水工模型试验存在试验周期长、费用高、观测手段有限的缺点,近年来,流体力学数值模拟技术得到了较快的发展,并逐步运用在了水工结构设计领域。在泄水闸消能方面也得到广泛应用,但以往主要以二维模拟研究居多,而在实际工程中,消力池内还会布置一些辅助消能设置(如
湖南交通科技 2011年2期2011-02-28
- 浅谈黑龙江地区水工建筑物消能结构的应用
水）在竖井上布置消力梁（或消力网）与井消能组成分层组合式消能，见图1。实际运用是水流在井口改变方向下落直射到消力梁（或消力网）上，水流经消力梁（或消力网）撞击作用消耗一部分能量，同时大量掺气，然后细小水注落到消力井后、互相撞击再次消能，经梁、井双层重复消能，效果稳定可靠。1.2 消力齿、消力栅和底流消能相结合图2所示的节制闸是将传统开敞闸变成封闭闸，或是把一般的封闭式闸洞外单设的开敞消力池段取消，把洞稍加改造，变成既能输水、消能又是闸身，同时在洞消力池内加
中国新技术新产品 2011年3期2011-01-23
- 高滩水电站溢流堰及消能工冲蚀成因与治理
，未端设一排梯形消力墩；中间6#、7#、8#三孔为深消力池坝段，消力池底高程▽101.6 m，池长25 m，池深2.5 m，池内设一排梯形消力墩，消力池尾部设4 m长差动式尾坎，后接10 m长护坦，护坦底板高程▽103.0 m；右侧9#～14#为高消力池坝段，消力池底高程▽103.5 m，池长18 m，池深2.5 m，池内设一排梯形消力墩，消力池尾部设4.5 m长差动式尾坎，后接10 m长护坦，护坦底板顶高程▽104.5 m。按泄流调度程序，先开启6#～8
湖南水利水电 2010年1期2010-03-21