水舌

  • 狭窄河谷溢洪洞出口挑坎体型优化研究
    形的限制,对挑流水舌方向、形态和地质条件要求均较高[3],特别是当位于狭窄河道的水利工程的岸边溢洪道或泄洪洞采用挑流消能时,其洞轴线与河道往往存在一定夹角,容易产生水舌脱槽或水流集中的现象[4]。张守磊等[5]研究指出斜切挑坎出切角是影响挑流水舌形态的关键因素;吴鹏[6]提出差动鼻坎挑流距离与冲坑深度计算公式之中考虑空气阻力和浮力的影响更符合工程实际;余挺等[7]基于水流特性与下游冲刷淤积情况提出了一种新型椭圆型挑流鼻坎;何志亚等[8]采用模型试验对沙河水

    四川水利 2023年6期2023-12-30

  • 连续坎挑流水舌出射角特性研究
    坎体型尺寸下挑流水舌的挑距、入水范围、水舌形态、入水角和扩散特性等技术参数值是十分必要的。其中水舌挑距就是挑流消能设计中非常重要的技术参数,因为水舌挑距直接决定下游最深冲坑的位置,而水舌挑距计算的准确性与水舌出射角的特性密切相关。关于连续坎挑流水舌出射角,早期研究认为水舌出射角等于挑坎挑角,即α=θ[1-2],Dey和Anirban的研究表明,α≠θ[3-4],柯朗等根据急流射流理论认为α前人对于连续坎挑流水舌出射角的研究较为丰富,但大多仅是关注了挑坎出口

    中国水利水电科学研究院学报 2023年1期2023-03-14

  • 高重力坝挑坎体型及水力特性对比
    体型对高速水流的水舌形态和水垫塘消能率有极大的影响,挑坎体型的选择直接关乎水利枢纽工程安全等级指标和泄洪消能率。众多学者对挑坎体型进行了优化研究并提出了一系列新型挑坎,如:差动式挑坎[5-7]、窄缝式挑坎[8-10]、扭曲式挑坎[11-12]、燕尾式挑坎[13-15]、窄缝燕尾式挑坎[16-17]等。张挺等[5]研究了高扩散低收缩差动式挑坎,发现挑流水舌纵向和横向充分扩散,形成两股水舌碰撞区,水股更分散。孙红娟等[6]发现差动式挑坎水舌明显分为上下两股,中

    水利水电科技进展 2022年5期2022-09-12

  • 溢洪道出口窄缝挑坎特性研究
    急剧上升,使空中水舌在长度方向拉伸、宽度变窄,增大了水流与空气及下游水垫塘水体的接触面积,从而达到提高水流消能效率,减轻下游河床冲刷的目的[2]。窄缝挑坎多应用于峡谷高坝泄洪建筑物,使水流纵向拉伸,避免冲刷岸坡,以保护峡谷高岸坡的稳定[3]。但由于窄缝挑坎边墙的急剧收缩,使水流紊动变大,也加大了对挑坎侧墙及底板的冲击作用,并且与连续挑坎相比较,窄缝挑坎设计相对复杂[4-5]。彭引等[6]研究了偏转角为0°~10°非对称窄缝的水力学特性,重点分析了挑流段水面

    水资源与水工程学报 2022年4期2022-08-30

  • 某工程泄洪洞挑坎体型优化试验
    工况下泄洪洞出口水舌流态情况,可以看到由于泄洪洞出口消能条件较好(河道较为顺直),洞轴线与主河槽交角也比较小,泄洪洞水舌落点基本位于河槽以内, 但是水舌相对靠近右岸边坡, 这对下游河岸的边坡稳定有着不利的影响;此外,设计体型为常规等宽挑坎,这是一种比较简单常规的体型, 目前在实际工程当中已经较少采用[1-3],仅作为设计单位初始设计方案以供参考;但是该体型水舌落点较为集中,这将对下游河床造成相对较大的冲刷破坏, 故挑坎有进一步优化调整的空间。图2 设计体型

    吉林水利 2022年7期2022-08-18

  • 燕尾挑坎挑射水流数值模拟
    至碰撞,同时利用水舌跌入水垫塘形成淹没射流的紊动扩散,以及水股与四周水体、壁面旋滚的剪切作用,来消散下泄水流的巨大动能[1]。挑流消能工的核心设计之一是挑坎体型,随着坝工技术的蓬勃发展,连续坎、斜切坎、窄缝坎等陆续都得到了广泛应用,窄缝挑坎多用于峡谷高坝泄洪建筑物的末端,使水流纵向拉伸,保护峡谷高岸坡稳定,但由于边墙的急剧收缩,水流对侧墙的冲击作用非常大,挑坎的悬臂边墙承受很大的动水压力,侧墙结构设计十分困难[2]。而燕尾型挑坎不仅能形成典型的窄缝水舌,挑

    杨凌职业技术学院学报 2022年2期2022-07-21

  • 狭窄河道泄洪洞与溢洪道联合泄洪三维数值模拟研究
    究主要集中在挑流水舌和水垫塘上,采用的方法主要有理论分析、水工模型试验以及数值模拟.刘宣烈[1]等人从理论角度出发分析了空中水舌的运动机理、扩散规律、流速分布以及能量损失;刘士和[2]通过模型试验对挑流水舌断面形态的演化进行了深入研究,并提出了断面面积和湿周的的沿程变化规律.数值模拟在计算能力受到限制时一般采用二维计算,例如沙海飞[3]等人运用两相流的二维紊流模型研究了水舌的入水点等水力特性;刁明军[4]等人从上游库区到下游水垫塘对挑流消能进行了二维全程模

    西南民族大学学报(自然科学版) 2022年2期2022-04-20

  • 三维挑流水舌及其碰撞的LBM数值模拟研究
    :挑流泄洪雾化与水舌自身掺气扩散、水舌之间相互碰撞和水舌入水喷溅密切相关,要对挑流泄洪雾化进行更深入的研究,就必须对挑流水舌的运动特性,以及水舌与空气的耦合作用引起的水舌风场进行研究。针对水舌的运动特性,许多学者建立不同的数学模型进行了研究,刘宣烈等[1-3]通过实验对水舌运动过程的掺气和扩散过程进行研究,得到了水舌运动的轨迹方程以及水舌横、纵断面的扩散规律。梁在潮等[4]对水舌运动轨迹、水舌掺气量以及雾源量等参数进行了研究,并对这些参数进行拟合。张华等[

    中国水利水电科学研究院学报 2022年2期2022-04-18

  • 高速矩形水舌表面破碎的大涡模拟
    洪洞泄洪时的挑流水舌会发生雾化现象,其雾源有三个部分,分别是水舌扩散掺气、水舌入水喷溅、水舌空中相碰而产生的雾化[1- 5]。其中第一雾源主要来自水舌表面破碎,虽然其雾源量较小,但第一雾源的特性与第二、第三雾源的特性密切相关,并且是第二与第三雾源的基础。因此,高速矩形水舌的表面破碎机理是一个重要的科学问题。对于水舌表面初次破碎机理这个问题,可追溯到小尺度自由射流的研究,对其的研究已取得如下的研究进展。施红辉等人推广了Ryhming模型,确定了喷嘴内部结构对

    水利技术监督 2022年4期2022-04-08

  • 水库滑坡涌浪动压力特征试验研究
    水后首先会产生“水舌”这样的非完整涌浪,并快速到达对岸,形成水舌冲击压力,然而对于水舌冲击压力的强度及灾害后果却鲜有报道。一般水舌高度远大于实体涌浪的高度[13-14],其对岸坡的冲击力是否大于实体涌浪脉冲作用力?由水舌冲击压力到脉冲作用力的完整的衰减过程如何?针对这些问题,本文基于三维物理模型试验获得了滑体入水断面上滑坡涌浪的形态及运动特征,研究了作用于岸坡上的滑坡涌浪动压力类型、不同类型动压力的作用特点及其分布规律。1 物理模型试验概况1.1 试验设计

    安全与环境工程 2022年2期2022-04-01

  • 贵州某水库台阶溢洪道体型优化研究
    成掺气空腔和掺气水舌,应该在台阶起点增加掺气坎,实现台阶上段水流的掺气,同时改善台阶起点水流流态;(2)针对小流量水舌直接冲击台阶水平面形成平抛流态,导致的流态不佳甚至超出两侧边墙的情况,应该对起始端台阶布置进行具体优化。3.1 优化方案一为了避免小流量在第一个台阶水流贴壁下泄,水流在台阶水平面挑射出流,形成平抛水流流态,试验在溢流堰末端设置一个掺气坎,目的是在第一个台阶跌坎位置形成一个通气空腔,避免水流贴壁下泄产生不利流态。按照这一思路,试验参考以往工程

    工程技术研究 2021年18期2021-12-13

  • 关于挑流消能挑距计算公式的应用分析
    坑最深点大体位于水舌外缘轨迹在水中的延长线上,如图1所示。在不计空气阻力、不考虑水舌射出角与挑坎挑角差异等因素影响条件下,按照质点抛射运动原理,可以推出从坎顶水舌外缘至下游水面抛射距离理论结果为:图1 挑流水舌与下游河道衔接剖面图式中θ——挑流水舌水面出射角,近似可取用挑坎挑角,(°);h1——坎顶垂直方向水深,m;h2——坎顶至下游水面高差,m;v1——挑坎坎顶水面流速,m/s。理论公式为自挑坎坎顶起挑点垂直方向起算的至下游水面的挑距,与挑坎末端算起的稍

    水利水电工程设计 2021年2期2021-09-26

  • 高拱坝非对称泄洪消能布置优化试验研究
    程特点,基于分散水舌的原则,提出了各具特色的消能布置方式[4]。对于出口流速较高的深孔,水舌落水点可通过调整深孔挑角实现纵向分散;而表孔出口流速较低,水舌落水点可调整范围有限,再加上拱坝体型的特点,水舌容易向心集中。因而表孔的布置大多配合一些促进横向扩散的措施,同时相邻孔口挑角(俯角)不能太接近,以避免水舌横向交叠。表1列举了国内部分大型拱坝的消能布置参数,其中如锦屏一级水电站就在水垫塘消能安全裕度较高的前提下采用收缩式表孔,降低碰撞雾化效应的同时加大了水

    长江科学院院报 2021年5期2021-05-18

  • 泄洪洞双扩型挑流消能水力特性数值计算
    ,良好地控制了主水舌落点,以适应下游河道受限的泄水建筑物出口条件。薛宏程等[7]对狭窄河道水电工程溢洪道挑流消能进行了数值模拟研究。穆亮等[8]进行了水气二相流相关研究。以往挑流消能技术研究主要依赖于物理模型试验,随着数值模拟技术及计算机硬件的发展,越来越多的研究者开始尝试使用数值模型方法进行研究[9-11]。数值模型的优势在于,当改变工况和体型时只需要改变计算机中的参数,也不受时间和空间的约束,在挑流鼻坎相关研究领域作出了巨大贡献,取得了不少的成果[12

    长江科学院院报 2021年3期2021-03-19

  • 高拱坝表深孔碰撞泄洪消能水力特性
    的同时,还需通过水舌在空中消耗部分能量。而表深孔碰撞消能方式,使上下水舌在空中碰撞、掺气,削弱射流的集中强度,并结合水垫塘消刹能量能使下泄水流的冲击压力大大降低。表中孔联合泄洪时,上下两股水舌沿各自的挑坎射出,呈抛物线轨迹下落。水舌在空中碰撞,碰撞后的联合水流水舌发生碎裂、分散,掺入大量空气,形成许多不连续的水体,水舌纵向扩散充分,使单位面积入水量降低[2]。同时,碰撞后分散的水股厚度减小,射入水垫塘后,有利于水下扩散,使潜没流速迅速衰减。而大量空气的掺入

    科学技术与工程 2021年1期2021-02-25

  • 燕尾坎水舌冲击特性试验及数值仿真研究
    坎的体型变化分散水舌、引导水舌、控制水舌的挑射距离等来优化防冲消能效果。近年来双曲面窄缝坎[2]、差动坎[3]、贴角扭面坎[4-5]、舌瓣坎[6]、翻转坎[7]等已经在国内重大工程上得以运用,有的则作为试验成果中的推荐体型用以解决工程上的局部动水荷载过大、岸坡冲刷和泄洪雾化等突出问题。对于高水头大单宽流量的高坝工程,水舌的分散有助于解决下游荷载集中与消能水体利用不充分的问题。根据Deng等[8]的研究,燕尾坎对于水舌的纵向拉伸效果明显,其团队与国内学者对这

    水资源与水工程学报 2021年6期2021-02-14

  • 窄河谷多个泄水建筑物水舌落点的控制研究
    多个泄水建筑物的水舌落点,让其适应窄河谷的地形特点,有效避免冲刷破坏是工程设计的重点及难点问题。针对单一挑坎的水舌落点问题,孙颖、薛宏程、张家明、马飞、穆亮等分别对扭曲坎[2]、斜切坎[3]、窄缝坎[4]、燕尾坎[5]和差动坎[6]等展开了研究,并提出了相应的解决思路。但是,利用不同挑坎形式的特点,控制窄河谷多泄水建筑物水舌落点的案列相对缺乏。鉴于此,本文在已有研究成果的基础上,结合某抽水蓄能电站泄水建筑物水舌落点的控制问题,利用燕尾坎和斜切坎的特性,有效

    水力发电 2020年4期2020-07-16

  • 某工程溢流坝消能防冲优化研究
    厚1 m。为防止水舌冲击坝脚,坝后设置长度为24.8 m 的护坦,护坦高程938.00 m。溢流坝具体布置如图1 所示。2 设计体型试验图1 溢流坝布置图消能防冲工况下溢流坝水流流态见图2,可以看到,中墩墩尾产生一定程度的水翅现象,这种现象对大坝本身几乎没有影响,但是对于峡谷地区尤其是具有较大风速的情况下,水翅产生的雾化现象将对下游较大范围产生不利影响,甚至影响下游边坡的稳定。图2 不同部位水流流态溢流坝水舌最左侧有部分水流冲击到护岸岸坡,这对岸坡的稳定有

    湖南水利水电 2020年2期2020-06-03

  • 基于出射流速的反弧鼻坎挑距计算
    [1-2]。其中水舌挑距是影响水垫塘设计及岸坡安全性的关键技术指标,在高坝建设的推动下,国内外学者在挑距研究方面取得了丰硕的成果。通常根据质点运动的抛射体理论计算水舌挑距[3]。当鼻坎结构选定时,挑距的影响因素有出射角[4-8]、出射流速[9-10]、空气阻力[11-12]、水舌掺气[13-14]、环境气压[15]等。由于水流受到反弧曲率的影响,水舌实际出射角并不完全等于鼻坎挑角,但是对高速水流情况下的反弧鼻坎,水舌出射角可近似用鼻坎挑角代替[16]。空气

    水利水电科技进展 2020年2期2020-05-19

  • 玛尔挡水电站溢洪道挑流鼻坎体型试验研究
    挑角和导向来控制水舌的挑距和落水位置;舌形挑坎[3]去掉常规挑坎出口处边墙,可以使挑射水舌横向充分扩散,减小入射水流的单宽流量;窄缝挑坎[4-8]是一种收缩式消能工,其借助于边墙的收缩迫使水体变形,使水体形成纵向和横向立体式扩散,减小单位面积的入水能量,其中窄缝挑坎包括直墙窄缝挑坎、曲线边墙窄缝挑坎和曲面贴角窄缝挑坎几种形式。玛尔挡水电站最大坝高211 m,正常泄洪水头达到了190 m,相应下游水深仅10 m左右,其溢洪道三孔挑坎布置集中,前后错开的幅度有

    中国农村水利水电 2019年9期2019-09-26

  • 楼庄子水库溢洪洞体型优化试验研究
    形式直接影响挑流水舌形态,挑流水舌形态是决定下游冲刷的关键。为了验证挑流鼻坎的合理性、经济性,通常采用水工模型试验进行验证,且已获得良好的研究成果[1-2]。国内中高坝泄洪建筑物的挑流消能工有宽尾墩形式[3-7]、窄缝挑坎形式[8-9]、扭鼻坎形式[10-11]、斜鼻坎形式[12-14]、燕尾挑坎形式[15]、舌形鼻坎形式[16-18]等。张东明等[16]对舌形挑坎和短边墙挑坎的水舌流态进行了数值模拟,提出不同挑坎体型的水舌空中扩散规律;王均星等[17]通

    水资源与水工程学报 2019年4期2019-09-23

  • 几内亚苏阿皮蒂水利枢纽泄流底孔的水力学研究
    突跌的掺气设施,水舌离开门座后沿竖直与水平两个方向扩散,在一定条件下可形成相互贯通的侧空腔和底空腔,使水流掺气,对下游固壁形成保护,但也可能恶化流态,引发空化、空蚀等问题,其主要原因是进气不畅、过流边界的施工不平整度过大等。根据《水工设计手册》推荐的突扩和跌坎体型参考尺寸,并参考其他工程的突扩突跌布置实例,泄流底孔弧门后侧扩的宽度为0.5 m,跌坎的高度为1.2 m。模型试验对泄流底孔的掺气措施进行了验证,对突扩突跌后的水流流态,空腔长度,流道压力,通气孔

    水电与新能源 2019年7期2019-08-14

  • 纵向错落差动式挑坎水力特性的研究
    本吻合的水面线、水舌流速[3]及形态。目前国内外的差动式消能研究[4]主要是对已有的挑流鼻坎体形[5]进行数值模拟分析。而本文独创性地提出了一种新型纵向错落差动式挑坎,并基于《水力计算手册》[6]和《水工设计书册》[7]对其进行符合工程规范的体形参数设计,在采用数值模拟手段后运用挑距、湍动能、湍动能耗散率、压强分布等指标衡量,发现此种新型差动式挑坎具有较为理想的消能效果,具有一定工程参考价值。1 纵向错落差动式挑流鼻坎常见差动式挑流鼻坎的高低坎末端都位于同

    水力发电 2019年3期2019-06-22

  • 玛尔挡水电站泄洪消能试验研究
    比较不同方案下的水舌形态、岸坡冲刷深度,模型试验制定的试验组次较多,典型试验组次及相应库水位等列见表1。表1 典型工况及相应下泄流量3 泄洪建筑物优化3.1 泄洪洞挑坎体型优化泄洪洞出口紧靠下游右岸,左侧又有溢洪道的出口岸坡,出口处空间比较狭窄,因此泄洪洞消能工优化的目标是将挑流水舌适当导向河道中部,并尽量分散水舌,防止直接冲刷右岸坡脚,同时还要避免水舌冲击左侧岸坡。以库水位3275 m 时泄洪洞全开泄洪的水舌形态和右岸边冲刷状况作为评价标准,泄洪洞挑坎做

    陕西水利 2019年3期2019-04-23

  • 挑流水垫塘掺气比尺效应试验
    1∶100,模型水舌流速约为3~4 m/s,未达到水流自掺气的临界流速,导致模型掺气情况不符合弗劳德相似准则;董志勇等[5-6]的研究表明,水流掺气对动水冲击压力及脉动压力均有不同程度的影响。因此,研究挑流水舌作用下水垫塘掺气量(体积分数,下同)分布规律及模型比尺效应,对于更为准确的预测原型水垫塘的动水荷载具有重要的意义。国内外专家学者通过水工模型试验对工程上常见的挑流[7]、底流[8-9]、淹没射流[10-11]、坝面溢流[12]、挑坎后掺气水流[13-

    水利水电科技进展 2019年2期2019-03-26

  • 预留冲刷坑对挑流消能效果的影响
    紧密相关的挑坎处水舌被撕裂后相互碰撞及射程内水气掺混消能仅占消杀能量的20%,大部分能量还需在下游水垫塘中消除。水舌在下游河床中受两侧水体作用形成前后两个大漩涡,水流紊动剧烈,互相摩擦碰撞消耗大量能量,其产生的压力和压力脉动使得岩石裂隙扩张贯通,直至被冲走,形成冲刷坑。而当尾水深度较浅时,可考虑预挖下游河床,增加水垫厚度以消耗下泄射流的剩余动能,得到较小的局部冲刷。目前国内外在水利水电工程采用数值模拟手段研究预留坑对挑流消能效果影响的较少,为此,本文采用V

    水力发电 2018年9期2018-12-20

  • 猴子岩电站溢洪洞挑坎体型研究
    流量能顺利起挑,水舌挑距变化小,水舌入水时横向拉开尽量充分,入水单宽流量小,对河床和岸坡冲刷较小等。本文以具有代表性的猴子岩水电站溢洪洞为例,结合水工模型试验,从水力学角度对比分析不同体型挑坎消能效果,并优选挑坎体型。1 工程概况及特点1.1 工程概况本工程枢纽主要由混凝土面板堆石坝、两岸泄洪系统,右岸引水发电系统等组成。枢纽主要建筑物防洪标准按1000年一遇洪水设计,可能最大洪水(PMF)校核,下游护岸工程、泄洪雾化区防护工程等次要建筑物按100年一遇洪

    四川水力发电 2018年5期2018-10-22

  • 挑流消能预留冲刷坑的数值模拟研究
    转弯结合形成翻卷水舌挑流鼻坎,证明可以采用VOF法和k-ε紊流模型模拟得到准确可靠的三维水流结构。陈日东[3]、陈华勇[4]、闫谨[5]运用VOF多相模型和RNGk-ε湍流模型,模拟得到与物理模型吻合度高的挑坎内自由水面与挑流空中轨迹线,计算域速度、压强、内外挑距和水舌宽度。麦麦提江·艾麦提[6]利用FLUENT软件对单一工况下挑流水舌形状进行数值模拟,为溢洪道挑坎设计提供参考。梁尚英[7]基于某水电工程建设中的溢洪道消能问题,对溢洪道的消能防冲布置、消能

    水利规划与设计 2018年8期2018-09-06

  • 尾墩体型参数对表孔水力特性的影响研究
    型能够实现表中孔水舌空中无碰撞的消能效果,减轻了泄流雾化的影响。吕阳泉等[4]对表孔宽尾墩流道内的水流特性进行了研究,并尾墩体型布置进行了优化试验分析。崔广涛等[5]对不同堰上水头条件下表孔闸室的泄流能力进行研究,得出泄流能力与收缩比的定量关系。本文以白石水库为例,设计了17种表孔宽尾墩体型方案,对水垫塘底板的冲击压强、水舌扩散特性以及表孔泄流能力等水力特性进行研究,分析了尾墩体型参数对表孔水力特性的影响规律,该研究对表孔宽尾墩的实际应用有着重要的现实意义

    水利技术监督 2018年2期2018-03-29

  • 挑流水舌特性及其影响
    水流理论,对挑流水舌在空中的扩散、掺气的正确认识和准确预测是减少冲刷和雾化的关键之一。通过改变水舌特性有效地解决高速水流带来的冲刷问题,在理论分析和原型观测获得了大量的研究成果[1-5]。对挑流水舌特性的研究十分重要。刘宣烈等先后对空中水舌运动特性[6]和三元空中水舌掺气扩散特性进行研究[2],取得一些初步成果。谢曌等[7]对空中水舌水力特性的数值模拟研究得出空中水舌形态、水舌扩散特性;刘宣烈等[8]在分析影响挑流水舌运动因素的基础上,对挑流水舌在重力及空

    黑龙江大学工程学报 2017年4期2018-01-12

  • 两河口水电站溢洪道不同体型出口挑坎的比较研究
    窄缝挑坎推荐体型水舌纵向拉伸充分,水量分布均匀,下泄水流对下游河道冲刷明显减轻,实测消能洪水工况,挑坎水舌纵向落水长度约为248m,落水宽度约20~30m,下游河道最大冲深点高程为2585.5m,位于水舌落点外缘,靠近河道左岸区域。由于窄缝挑坎收缩比较小,出口宽度较窄,洞式溢洪道下泄流量较大时,挑坎出口水翅严重,侧墙上动水压力较大,实测正常蓄水位、洞式溢洪道敞泄工况下,窄缝挑坎上阶段推荐方案挑坎出口水翅高度约30~40m,收缩段侧墙上最大动水压力 (正常蓄

    福建质量管理 2017年23期2017-12-15

  • 超标准潮波作用下越浪量及越浪流特性研究
    了在研究堤顶前端水舌厚度与越浪量关系时应采用的无因次参数形式以及在研究越浪流堤顶沿程变化时应采用的相对位置参数。超标准潮位;超标准波高;斜坡式海堤;胸墙;越浪量;越浪流0 引言我国地处太平洋西岸,由于受到形成于西北太平洋的热带风暴的影响,夏季东南沿海经常发生风暴潮灾害。海堤作为海岸防护的工程设施,是抵御风暴灾害的重要屏障。近年来,东南沿海地区发生了多次超过海堤原有设计标准的风暴潮灾害,使得海堤因波浪越顶而破坏,甚至溃决。但要保证海堤不发生越浪是不现实的,在

    中国港湾建设 2017年6期2017-06-21

  • 某水库工程底孔窄缝方案试验研究
    库工程底孔只能将水舌挑入主河槽,而该孔口中心线与主河槽交角较大,同时为避免底孔水舌下缘冲击下游水垫塘二道坝,底孔水舌需越过二道坝。通过相关方案比选,综合考虑流态、挑距、流道无压段水深以及冲沙水位的设置等相关水力学指标,最终提出了只在无压段左边墙贴楔形体的解决方案,较好地解决了该工程底孔的泄洪消能问题。窄缝挑坎;体型参数;水舌流态;挑距1 工程概述某工程拦河大坝为抛物线型碾压混凝土双曲拱坝,坝体基本呈对称布置,最大坝高为85 m,坝顶宽8 m,坝底厚21.5

    四川水力发电 2017年2期2017-04-25

  • 渤、黄、东海冬季海表冷暖水舌的时空变化及机理分析
    东海冬季海表冷暖水舌的时空变化及机理分析沈 辉1,2,3,黄大吉*3,2,1(1.浙江大学 海洋学院,浙江 杭州 310058;2.卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江 杭州 310012;3.国家海洋局 第二海洋研究所,浙江 杭州 310012)海表冷暖水舌被广泛应用于定性描述海表水温(SST)的空间分布特征,但缺少定量的表述和研究。本文以海表冷暖水舌轴线的空间位置和温度为指标,用2006—2014年逐年冬季(2月)的遥感SST数据,分析了渤海、黄海和

    海洋学研究 2017年1期2017-04-21

  • 小湾水电站泄洪洞窄缝挑坎数值模拟研究
    窄缝挑坎内水深、水舌形态、水舌前后入水点、水舌最高点及起跳角度等计算结果与模型试验、原型观测值基本一致。表明Flow 3D数值模拟研究方法可作为窄缝挑坎设计的一种方法,并可节省时间和工程费用,优势显著。窄缝挑坎;数值模拟;模型试验;原型观测;Flow 3D1 研究背景窄缝挑坎消能工主要作用是利用侧墙的收缩使两侧水流向水股中心运动,改变水流质点间的相互作用和水流结构,加剧水流的紊动,实现纵向拉伸,减小进入下游水垫时的有效单宽流量,提高消能效果。同时,窄缝挑坎

    长江科学院院报 2017年4期2017-04-11

  • 适用于高水头窄河谷的燕尾斜切组合挑坎试验研究
    拉伸水流形成片状水舌,达到水流顺利入槽、下游河道水流充分消能的目的。由于挑坎自身具有的特点,窄缝挑坎和燕尾挑坎的出射水流沿泄槽轴线纵向拉伸,下游河道落水区域呈平面一字型。为了避免挑坎内缘水流落砸本岸,需控制水舌的纵向拉伸长度;而对于下游河道地质条件较差的工程,水流消能难以达到满意的效果。结合两河口水电站溢洪道1∶40水工物理模型,通过窄缝挑坎、燕尾挑坎和新型燕尾斜切组合挑坎的对比试验研究,所提出的新型燕尾斜切组合挑坎在适应河型和充分利用水舌纵向拉伸长度方面

    四川水力发电 2017年1期2017-03-09

  • 大单宽、中水头水流挑流消能试验研究
    。该体型能使挑射水舌在纵向充分拉开,入水宽度增加,改善了传统的连续式挑坎所存在的挑射水舌集中、空中扩散差的不足,大大增加了挑射水流的消能率,使下游河道的冲刷明显减轻。试验结果表明:该体型很好地适应了某国外水电站单宽流量大、泄流水头适中的特点,为类似工程提供了一种新的泄洪消能思路。大单宽流量;中水头;水工模型试验;挑流消能;下游冲刷1 问题的提出泄水建筑物常用的消能形式有底流消能、面流消能、挑流消能以及上述三种形式的结合运用[1]。在一般工程中,大单宽流量、

    四川水力发电 2017年1期2017-03-09

  • 溢洪道贴角斜挑坎挑流水舌水力特性研究
    道贴角斜挑坎挑流水舌水力特性研究刘 斌1,刁明军1,赵 静2,赵 晶1(1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川 成都 610065;2.四川省冶金设计研究院,四川 成都 610065)溢洪道出口挑坎体型的设计会依据工程的需求而有所不同.通过模型试验和数值模拟结合的方法,将常规的斜切式挑坎与加贴角的斜切式挑坎的水舌形态、水舌挑距、挑高、水舌及下游紊动能和紊动能耗散率进行比较分析,得出了加贴角后斜挑体型的新的特征.对于狭窄河道大交角溢洪道,加

    西南民族大学学报(自然科学版) 2016年5期2016-12-22

  • 溢洪洞出口挑流鼻坎优化试验研究
    核洪水位时,挑流水舌对山包根部冲刷较为严重,威胁岸坡稳定,因此必须优化挑流鼻坎体型以改善这一不利现象。溢洪洞的优化思路一般为以恒定流为依据,分析其水力学参数,验证其布置和尺寸的合理性与安全性,在此基础上考虑其经济性。长益庙水库侧槽溢洪洞模型试验以此为主线,以水流流态、水舌挑距、水舌扩散、下游冲刷为参数对其进行优化,从而对比分析得出优化方案。本工程中采用舌形挑流鼻坎的优化方案。关于舌形挑坎,前人在小湾、二滩水利工程中有过试验研究[1],谢波[2],王均星[3

    电网与清洁能源 2016年7期2016-11-10

  • 农用灌溉器喷头常见故障及排除
    及排除方法。1 水舌射程不够(1)射程不够,但水舌雾化尚好。主要原因是喷头转速太快,应调低喷头转速。(2)射程不够且水舌雾化差。原因是工作压力不够,可按要求调高压力。2 水舌性状异常旋转式喷头如果工作正常,在无他物(导水器或叶轮)阻挡时,水舌在喷嘴的附近应有一光滑、透明的圆形密实段,在密实段之后水舌才逐渐变白并呈雾状;其射程不应小于标准值的85%,且应雾化良好。否则为水舌性状异常,其原因和排除方法为:(1)水舌刚离开喷嘴,表面就毛糙不透明,但水舌主流仍是圆

    现代农机 2016年2期2016-02-20

  • 农用喷雾器喷头常见故障及排除
    及排除方法。1.水舌射程不够。①水舌射程不够,但雾化尚好。这多是因为喷头转速过快导致的,应调小喷头转速。②水舌射程不够且雾化差。其主要原因是工作压力不够,可按要求调高压力。2.水舌性状异常。旋转式喷头在正常工作时,若无他物(摇臂式的导水器或蜗轮蜗杆的叶轮)阻挡,水舌在喷嘴附近应有一个光滑、透明的圆形密实段,此后水舌才逐渐变白并呈雾状,其射程不应小于标准值的85%,且应雾化良好,否则即为水舌性状异常。①水舌刚离开喷嘴时表面就毛糙不透明,但主流仍呈圆形。其主要

    乡村科技 2016年7期2016-02-19

  • 迷宫堰的特点及优越性
    布设,缺点是溢流水舌之间的干扰程度过高。因此,为了便于工程施工施工,一般采用接近三角形的梯形进行工程布设。迷宫堰还可以设置调整段,进行一级缩窄,也可布置成二级缩窄,此时应验算堰后最小堰高是否满足自由出流。迷宫堰水流是三元流,既有正堰水流,又有侧堰水流。水流经过堰顶后,会集中下泄,相互撞击的三股水流使得迷宫堰的水力特性比直线堰更为复杂。普通的泄流函数很难解析计算,实际应用中多用因次分析法与试验相结合的一元流的分析方法,并以计算机辅助求解。依据能量守恒定律和缓

    河北水利 2015年6期2015-08-15

  • 建筑排水系统水舌问题及解决方案
    1)建筑排水系统水舌问题及解决方案王超杰 梅贤智 张幸涛(郑州大学土木工程学院,河南 郑州 450001)水舌是影响建筑排水立管压力波动的主要因素之一,在排水系统设有通气管时,由于其阻力系数很大,使整个立管的总阻力系数增大,从而导致排水立管负压过大,会降低排水立管的通水能力和破坏水封,使管道内的有毒气体、污气进入室内,从而影响室内空气质量。因此,通过消除水舌的形成或减小水舌的局部阻力系数和降低终限流速的解决方案可以提高排水立管的通水能力和安全性。水舌;通水

    城市地理 2015年12期2015-06-01

  • 泄洪洞出口扭曲斜切挑坎挑流数值模拟
    模拟,模拟了挑流水舌的空中形态,水舌挑距,水舌挑高,以及水舌速度分布、湍动能k与湍动能耗散率ε的分布情况.数值模拟成果与模型试验观测数据吻合良好,验证了该数值模拟方法的可靠性和合理性,可以为工程优化设计提供科学依据.扭曲斜切挑坎;挑流水舌;水气二相流;VOF法;数值模拟1 研究背景挑流消能是水利水电工程泄水建筑物最主要的消能方式之一,其工程结构简单,投资少,在水利工程中特别是高坝工程频繁使用[1].修建于狭窄河道中的大坝,在采用挑流消能的方式中常伴随着强烈

    西南民族大学学报(自然科学版) 2015年6期2015-05-24

  • 斑桃水电站大坝消能防冲水工模型试验分析
    、表孔泄流能力、水舌落点处压强分布、水舌挑距,下游河床流速分布等要素进行水工模型试验后看出,溢流表孔体型设计较为合理,但存在下列问题:(1)挑流水舌由于受下游地形束窄的影响,左右边孔出流水舌直冲两岸山坡。(2)受拱坝射流向心集中的影响,水流单宽流量沿程增加,水舌逐渐集中,落点处动水压强大,最大时均压强设计水位时为33.25M,校核水位时为39.75M,最大冲击压强设计水位时为37.75M,校核水位时为39.25M,大于理论值。(3)水舌落点处流速大,设计水

    化工管理 2015年24期2015-03-28

  • 带斜切型挑坎的溢洪道水力特性三维数值模拟
    -2]分析了空中水舌的运动机理,给出了掺气水舌的运动轨迹方程;刁明军等[3]对空中水舌轨迹进行了二维数值模拟;陈华勇等[4]利用抛体理论推导了水舌的入水角及入水速度公式;吴新宇等[5]研究了扭曲鼻坎对泄洪洞挑流消能的影响;侯冬梅等[6]对挑坎水舌运动轨迹控导措施进行了详细分析。以某实际工程作为研究对象,该工程泄洪道坡度缓且下泄水头较低,泄洪道布置在河道右岸,且与下游河道存在较大的交角,初步试验表明常规挑坎挑射水舌将对右岸造成明显冲刷,因而考虑采用斜切型连续

    东北水利水电 2015年7期2015-02-28

  • 斯木塔斯水电站台阶式溢洪道消能设计
    °,这就要求挑流水舌必须大角度导向,避免对右岸的直接冲刷。溢洪道出口河床宽度仅为12m,溢洪道宽度与河道宽度之比又非常大,达到9/12=3/4;另外,挑坎下游70m处有一约8m宽的垭口,这就要求控制水舌挑距,挑距不能过大,必须适应河道的要求。本文主要针对此类顺直、狭长河道的溢洪道消能设计进行介绍。1 工程概况斯木塔斯水电站工程为Ⅱ等、大(2)型工程,主要建筑物由主坝、副坝、泄水建筑物、发电引水建筑物、水电站厂房等组成,最大坝高106m。溢洪道布置在左岸,单

    中国水能及电气化 2014年4期2014-09-11

  • 基于物理模拟试验的库岸滑坡冲击涌浪
    跃的舌状水波(即水舌)以及可以向远处传播的实体水波(即首浪)。散体浪花携带能量小且不能向远处传播,不足以造成灾害,因此在研究中一般不做考虑;水舌和实体水波都是携带一定能量并具有一定传播距离的水体,都可能威胁到影响范围内的居民生命及财产安全。其中水舌的产生时间极短,影响范围小,经常容易被忽略。然而在山区深切峡谷型的河道中发生的大型滑坡,由于河面比较狭窄,其涌浪往往是在首浪还没有完全形成时就已经到达了对岸,此时的水舌会直接飞跃拍打至对岸,而且其拍打的高度远大于

    中南大学学报(自然科学版) 2014年5期2014-04-01

  • 窄缝坎的冲击波及水舌入水宽度的计算
    向充分拉伸的挑射水舌,增大水舌在空中的掺气和消能,减轻对下游河床的冲刷。窄缝坎因其高消能率有广泛的应用,特别适用于高窄峡谷的水电工程。我国的龙羊峡、东江、安康、李家峡、天生桥一级、漫湾、水布垭、善泥坡等水电站都采用了窄缝坎的消能方式[1-2]。明渠边墙偏转会引起冲击波,窄缝坎因其两侧边墙的收缩,改变了流线方向,试验中产生了冲击波。早在1943年,Ippen[3]以力学原理为基础建立了理想冲击波理论,提出了冲击波的基本关系式。Hager等[4-6]通过理论推

    水利水电科技进展 2014年3期2014-03-22

  • 云南大丫口水电站水工模型试验研究
    布较均匀,使下泄水舌落点趋于一条直线,相对集中的下泄能量在水垫塘中得到了有效的削减,对二道坝下河床基本无不利冲刷影响。但因下泄水舌横向拉深宽度较大,水舌两侧边缘直接砸击在陡峻的山体两岸,并受溢流孔出口与下游河道的相所限,对右岸山体的砸击强度偏大,既不利于山坡的稳定又危及水垫塘的正常运用。2.2 修改方案研究鉴于设计方案的试验结果,修改研究试图将溢流孔尾坎挑起的水舌在横向范围内彼此错开、在纵向空间上尽量延展,以增大下泄水流的散落面积,达到减轻对下游河床冲刷的

    东北水利水电 2014年3期2014-02-28

  • 窄缝挑坎水力特性三维数值模拟研究
    能工的挑坎体型、水舌挑距、下游冲刷等方面着手研究其消能机理,并取得了众多成果[1-3]。但是挑坎处控制参数较多,加之水流紊动剧烈、流速大,对窄缝式挑坎水力特性还需要科研工作者进一步深入探究。本文采用三维数值模拟技术对窄缝挑坎水力特性进行计算分析。所依托的某工程泄水建筑物为岸边式溢洪道,由引渠段、控制段、陡坡泄槽段、鼻坎段组成。最大泄量5 490 m3/s,进口采用WES曲面堰型,堰顶高程463.00 m,堰高7 m,闸室共2孔,孔口尺寸(b×h)=12 m

    长江科学院院报 2013年6期2013-12-03

  • 挑坎水舌运动轨迹控导措施研究
    挑离建筑物,利用水舌在空中扩散掺气和下游水垫中消能,减轻下泄水流对河床的冲刷,确保相关建筑物的泄洪安全。挑流消能虽然是一种比较经济且施工方便的消能方式,但缺点是:挑射水流对下游河床冲刷较为严重,故其泄洪消能冲刷要准确估计和妥善处理,以免影响水工建筑物的安全;泄洪时下游流速和波浪较大,对岸坡、导墙有回流淘刷和冲刷作用;挑射水舌大量掺气造成的水雾以及因水舌跌落引起的下游水面波动和冲坑堆渣影响发电和通航。近年来,随着挑流鼻坎工程应用和科学研究的逐步发展,提出了一

    长江科学院院报 2013年3期2013-12-03

  • 窄缝急流冲击波与水舌扩散规律研究
    窄缝急流冲击波与水舌扩散规律研究杜 兰1,黄国兵1,王春龙2(1.长江科学院水力学研究所,武汉 430010;2.黄河万家寨水利枢纽有限公司,太原 030002)采用模型试验手段,通过改变来流断面水流弗氏数Fr及窄缝收缩比β2个参数,重点研究了窄缝挑坎内急流冲击波交汇点位置及水流出坎后扩散规律。研究结果表明:β对冲击波交汇点位置影响较大,而来流Fr影响较小;β越大,冲击波交汇点越靠近挑坎出口;冲击波交汇后,挑坎内表面水体开始起挑,随着β的增大,水流出射角相

    长江科学院院报 2013年8期2013-08-09

  • 泄洪雾化源区降雨强度分布特性试验研究
    水力条件下对挑流水舌落入下游水体产生的雾化源区域的降雨强度进行系统测量和分析,针对泄洪雾化雾源区雨强的平面分布特征进行了研究,确定了落水点周围不同区域雾化源的形成原因和降雨强度平面分布规律,并对水舌落水区的区域范围和雨强分布特征随流量和水头差的变化情况进行了探索。泄洪雾化;雾化源区;水舌落水区;降雨强度1 研究背景随着中国西部水电开发的发展,越来越多“高水头、大流量”的大型水利枢纽建设于狭窄河谷中。为解决这些水利工程的消能防冲问题,设计和科研人员开发采用了

    长江科学院院报 2013年8期2013-08-09

  • 高坝联合泄洪消力塘底板上举力分布特性研究
    孔泄洪对深孔泄洪水舌冲击点附近上举力的影响或者深孔泄洪对表孔泄洪水舌冲击点附近上举力的影响研究较少。本文通过某工程模型试验,对表深孔无碰撞联合泄洪下,表深孔水流对各自水舌冲击点附近上举力的影响做了较为详细的分析,对类似工程水垫塘底板上举力的探讨及水垫塘底板的设计有一定的参考。2 模型试验设计某水电站是雅砻江干流上的重要梯级电站,枢纽主要建筑物由混凝土双曲拱坝、泄水建筑物和地下引水发电系统组成。拱坝最大坝高305m,坝址区河谷狭窄、地质条件复杂、边坡稳定条件

    长江科学院院报 2012年7期2012-11-13

  • 溢洪道挑流鼻坎水气二相流数值模拟研究
    式挑坎主要是促使水舌沿横、竖向拉开[1]。本文采用VOF方法、立方体网格、紊流模型模拟了某溢洪道三维流场,对溢洪道挑流鼻坎形式及水力特性进行了研究,为挑流鼻坎设计及优化提供了依据。1 研究对象某溢洪道工程设计洪水按100年一遇取值,泄洪流量1 290 m3/s,对应单宽流量45.8 m3/(s·m);校核洪水按1 000年一遇取值,泄洪流量1 950 m3/s,对应单宽流量69.3 m3/(s·m)。原设计方案为高低式挑流鼻坎,如图1(a),优化方案为在原

    长江科学院院报 2012年4期2012-11-12

  • 三河口水利枢纽表孔泄洪消能方式研究
    种流量工况,底孔水舌几乎没有扩散,直接冲入水垫塘内;对于表孔,虽然边孔和中孔鼻坎挑角和高程不同,但水舌落点并未拉开,且三孔水舌存在向心集中问题,水舌落点集中,在水垫塘内激起很高的涌浪,流态很差。水舌落点集中直接导致了水垫塘内的水流冲击压力很大,校核工况时,水垫塘底板的最大时均压力54×9.8kPa,对应的冲击压力达到30×9.8kPa;设计工况时,底板最大时均压力49.5×9.8kPa,对应的动水冲击压力亦达到26×9.8kPa,远大于国内工程上一般所采用

    电网与清洁能源 2012年8期2012-06-25

  • 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
    布置的水流流态和水舌落点处的流速分布进行了观测[1],水流流态如图2所示(照片)。可以看出,由于溢流坝断面沿程缩窄,水流流态受断面缩窄影响,同时受拱坝向心力影响,水流沿程不断缩窄;当水流落入下游河床时,水舌集中,实测设计水位情况下水舌宽度为20.4m,校核水位时为28.8m。落点水舌宽度比溢流坝出口宽度大大减小,设计水位减少了45%,校核水位减小了23%。水舌落入河床后,在落点处掺入大量空气。但同时也可以看到,水舌落入河床后偏向左岸流动,右岸为回流区。而且

    中国水能及电气化 2011年8期2011-08-30

  • 高水头放空洞泄洪消能试验研究与运用
    约为60°,挑流水舌在空中转向难度较大,该处河道底宽仅120 m,虽然河道两岸边坡要进行砼防护,但河床地质条件较差,岩性软弱,基岩抗冲能力仅3.5 m/s。从放空洞的水力指标来看,它的运行水头高,泄槽单宽最大流量达220 m3/(s·m),挑流鼻坎最大流速40 m/s。消能防冲将面临严峻考验。同时,由于水布垭放空洞运行水头变幅高达110m,在高水头运行时,挑射水舌可能冲击对岸;在低水头运行时,水舌有可能挑射不出去而淘刷本岸山坡;这些无疑更增加了放空洞泄洪消

    长江科学院院报 2010年4期2010-08-11

  • 喷雾器喷头常见故障及排除方法
    其排除方法。一、水舌性状异常旋转式喷头如果工作正常,在无他物(摇臂式的导水器或蜗轮蜗杆的叶轮)阻挡时,水舌在喷嘴的附近应有一光滑、透明的圆形密实段,在密实段之后水舌才逐渐变白并雾化,射程不应小于标准值的 85%,否则为水舌性状异常。发生异常的原因及其排除方法为:(1)如果水舌刚离开喷嘴,表面就毛糙不透明,但水舌主流仍是圆形的,主要是因为喷头加工粗糙、有毛刺或损伤,这时应将喷头磨光或更换喷嘴。(2)水舌刚一离开喷嘴就散开,没有圆形密实段。其主要原因是喷嘴内部

    农民科技培训 2009年7期2009-09-18