水舌
- 狹窄河谷溢洪洞出口挑坎體型優(yōu)化研究
形的限制,對(duì)挑流水舌方向、形態(tài)和地質(zhì)條件要求均較高[3],特別是當(dāng)位于狹窄河道的水利工程的岸邊溢洪道或泄洪洞采用挑流消能時(shí),其洞軸線與河道往往存在一定夾角,容易產(chǎn)生水舌脫槽或水流集中的現(xiàn)象[4]。張守磊等[5]研究指出斜切挑坎出切角是影響挑流水舌形態(tài)的關(guān)鍵因素;吳鵬[6]提出差動(dòng)鼻坎挑流距離與沖坑深度計(jì)算公式之中考慮空氣阻力和浮力的影響更符合工程實(shí)際;余挺等[7]基于水流特性與下游沖刷淤積情況提出了一種新型橢圓型挑流鼻坎;何志亞等[8]采用模型試驗(yàn)對(duì)沙河水
四川水利 2023年6期2023-12-30
- 連續(xù)坎挑流水舌出射角特性研究
坎體型尺寸下挑流水舌的挑距、入水范圍、水舌形態(tài)、入水角和擴(kuò)散特性等技術(shù)參數(shù)值是十分必要的。其中水舌挑距就是挑流消能設(shè)計(jì)中非常重要的技術(shù)參數(shù)，因?yàn)?span id="rpxtfnf" class="hl">水舌挑距直接決定下游最深沖坑的位置，而水舌挑距計(jì)算的準(zhǔn)確性與水舌出射角的特性密切相關(guān)。關(guān)于連續(xù)坎挑流水舌出射角，早期研究認(rèn)為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]，柯朗等根據(jù)急流射流理論認(rèn)為α前人對(duì)于連續(xù)坎挑流水舌出射角的研究較為豐富，但大多僅是關(guān)注了挑坎出口
- 高重力壩挑坎體型及水力特性對(duì)比
體型對(duì)高速水流的水舌形態(tài)和水墊塘消能率有極大的影響，挑坎體型的選擇直接關(guān)乎水利樞紐工程安全等級(jí)指標(biāo)和泄洪消能率。眾多學(xué)者對(duì)挑坎體型進(jìn)行了優(yōu)化研究并提出了一系列新型挑坎，如：差動(dòng)式挑坎[5-7]、窄縫式挑坎[8-10]、扭曲式挑坎[11-12]、燕尾式挑坎[13-15]、窄縫燕尾式挑坎[16-17]等。張挺等[5]研究了高擴(kuò)散低收縮差動(dòng)式挑坎，發(fā)現(xiàn)挑流水舌縱向和橫向充分?jǐn)U散，形成兩股水舌碰撞區(qū)，水股更分散。孫紅娟等[6]發(fā)現(xiàn)差動(dòng)式挑坎水舌明顯分為上下兩股，中
水利水電科技進(jìn)展 2022年5期2022-09-12
- 溢洪道出口窄縫挑坎特性研究
急劇上升，使空中水舌在長(zhǎng)度方向拉伸、寬度變窄，增大了水流與空氣及下游水墊塘水體的接觸面積，從而達(dá)到提高水流消能效率，減輕下游河床沖刷的目的[2]。窄縫挑坎多應(yīng)用于峽谷高壩泄洪建筑物，使水流縱向拉伸，避免沖刷岸坡，以保護(hù)峽谷高岸坡的穩(wěn)定[3]。但由于窄縫挑坎邊墻的急劇收縮，使水流紊動(dòng)變大，也加大了對(duì)挑坎側(cè)墻及底板的沖擊作用，并且與連續(xù)挑坎相比較，窄縫挑坎設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜[4-5]。彭引等[6]研究了偏轉(zhuǎn)角為0°～10°非對(duì)稱窄縫的水力學(xué)特性，重點(diǎn)分析了挑流段水面
水資源與水工程學(xué)報(bào) 2022年4期2022-08-30
- 某工程泄洪洞挑坎體型優(yōu)化試驗(yàn)
工況下泄洪洞出口水舌流態(tài)情況，可以看到由于泄洪洞出口消能條件較好（河道較為順直），洞軸線與主河槽交角也比較小，泄洪洞水舌落點(diǎn)基本位于河槽以內(nèi)， 但是水舌相對(duì)靠近右岸邊坡， 這對(duì)下游河岸的邊坡穩(wěn)定有著不利的影響；此外，設(shè)計(jì)體型為常規(guī)等寬挑坎，這是一種比較簡(jiǎn)單常規(guī)的體型， 目前在實(shí)際工程當(dāng)中已經(jīng)較少采用[1-3]，僅作為設(shè)計(jì)單位初始設(shè)計(jì)方案以供參考；但是該體型水舌落點(diǎn)較為集中，這將對(duì)下游河床造成相對(duì)較大的沖刷破壞， 故挑坎有進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整的空間。圖2 設(shè)計(jì)體型
吉林水利 2022年7期2022-08-18
- 燕尾挑坎挑射水流數(shù)值模擬
至碰撞，同時(shí)利用水舌跌入水墊塘形成淹沒(méi)射流的紊動(dòng)擴(kuò)散，以及水股與四周水體、壁面旋滾的剪切作用，來(lái)消散下泄水流的巨大動(dòng)能[1]。挑流消能工的核心設(shè)計(jì)之一是挑坎體型，隨著壩工技術(shù)的蓬勃發(fā)展，連續(xù)坎、斜切坎、窄縫坎等陸續(xù)都得到了廣泛應(yīng)用，窄縫挑坎多用于峽谷高壩泄洪建筑物的末端，使水流縱向拉伸，保護(hù)峽谷高岸坡穩(wěn)定，但由于邊墻的急劇收縮，水流對(duì)側(cè)墻的沖擊作用非常大，挑坎的懸臂邊墻承受很大的動(dòng)水壓力，側(cè)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分困難[2]。而燕尾型挑坎不僅能形成典型的窄縫水舌，挑
- 狹窄河道泄洪洞與溢洪道聯(lián)合泄洪三維數(shù)值模擬研究
究主要集中在挑流水舌和水墊塘上，采用的方法主要有理論分析、水工模型試驗(yàn)以及數(shù)值模擬.劉宣烈[1]等人從理論角度出發(fā)分析了空中水舌的運(yùn)動(dòng)機(jī)理、擴(kuò)散規(guī)律、流速分布以及能量損失；劉士和[2]通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)挑流水舌斷面形態(tài)的演化進(jìn)行了深入研究，并提出了斷面面積和濕周的的沿程變化規(guī)律.數(shù)值模擬在計(jì)算能力受到限制時(shí)一般采用二維計(jì)算，例如沙海飛[3]等人運(yùn)用兩相流的二維紊流模型研究了水舌的入水點(diǎn)等水力特性；刁明軍[4]等人從上游庫(kù)區(qū)到下游水墊塘對(duì)挑流消能進(jìn)行了二維全程模
- 三維挑流水舌及其碰撞的LBM數(shù)值模擬研究
：挑流泄洪霧化與水舌自身?yè)綒鈹U(kuò)散、水舌之間相互碰撞和水舌入水噴濺密切相關(guān)，要對(duì)挑流泄洪霧化進(jìn)行更深入的研究，就必須對(duì)挑流水舌的運(yùn)動(dòng)特性，以及水舌與空氣的耦合作用引起的水舌風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行研究。針對(duì)水舌的運(yùn)動(dòng)特性，許多學(xué)者建立不同的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，劉宣烈等［1-3］通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)水舌運(yùn)動(dòng)過(guò)程的摻氣和擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行研究，得到了水舌運(yùn)動(dòng)的軌跡方程以及水舌橫、縱斷面的擴(kuò)散規(guī)律。梁在潮等［4］對(duì)水舌運(yùn)動(dòng)軌跡、水舌摻氣量以及霧源量等參數(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行擬合。張華等［
- 高速矩形水舌表面破碎的大渦模擬
洪洞泄洪時(shí)的挑流水舌會(huì)發(fā)生霧化現(xiàn)象，其霧源有三個(gè)部分，分別是水舌擴(kuò)散摻氣、水舌入水噴濺、水舌空中相碰而產(chǎn)生的霧化[1- 5]。其中第一霧源主要來(lái)自水舌表面破碎，雖然其霧源量較小，但第一霧源的特性與第二、第三霧源的特性密切相關(guān)，并且是第二與第三霧源的基礎(chǔ)。因此，高速矩形水舌的表面破碎機(jī)理是一個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題。對(duì)于水舌表面初次破碎機(jī)理這個(gè)問(wèn)題，可追溯到小尺度自由射流的研究，對(duì)其的研究已取得如下的研究進(jìn)展。施紅輝等人推廣了Ryhming模型，確定了噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)
水利技術(shù)監(jiān)督 2022年4期2022-04-08
- 水庫(kù)滑坡涌浪動(dòng)壓力特征試驗(yàn)研究
水后首先會(huì)產(chǎn)生“水舌”這樣的非完整涌浪，并快速到達(dá)對(duì)岸，形成水舌沖擊壓力，然而對(duì)于水舌沖擊壓力的強(qiáng)度及災(zāi)害后果卻鮮有報(bào)道。一般水舌高度遠(yuǎn)大于實(shí)體涌浪的高度[13-14]，其對(duì)岸坡的沖擊力是否大于實(shí)體涌浪脈沖作用力？由水舌沖擊壓力到脈沖作用力的完整的衰減過(guò)程如何？針對(duì)這些問(wèn)題，本文基于三維物理模型試驗(yàn)獲得了滑體入水?dāng)嗝嫔匣掠坷说男螒B(tài)及運(yùn)動(dòng)特征，研究了作用于岸坡上的滑坡涌浪動(dòng)壓力類型、不同類型動(dòng)壓力的作用特點(diǎn)及其分布規(guī)律。1 物理模型試驗(yàn)概況1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
安全與環(huán)境工程 2022年2期2022-04-01
- 貴州某水庫(kù)臺(tái)階溢洪道體型優(yōu)化研究
成摻氣空腔和摻氣水舌，應(yīng)該在臺(tái)階起點(diǎn)增加摻氣坎，實(shí)現(xiàn)臺(tái)階上段水流的摻氣，同時(shí)改善臺(tái)階起點(diǎn)水流流態(tài)；（2）針對(duì)小流量水舌直接沖擊臺(tái)階水平面形成平拋流態(tài)，導(dǎo)致的流態(tài)不佳甚至超出兩側(cè)邊墻的情況，應(yīng)該對(duì)起始端臺(tái)階布置進(jìn)行具體優(yōu)化。3.1 優(yōu)化方案一為了避免小流量在第一個(gè)臺(tái)階水流貼壁下泄，水流在臺(tái)階水平面挑射出流，形成平拋水流流態(tài)，試驗(yàn)在溢流堰末端設(shè)置一個(gè)摻氣坎，目的是在第一個(gè)臺(tái)階跌坎位置形成一個(gè)通氣空腔，避免水流貼壁下泄產(chǎn)生不利流態(tài)。按照這一思路，試驗(yàn)參考以往工程
工程技術(shù)研究 2021年18期2021-12-13
- 關(guān)于挑流消能挑距計(jì)算公式的應(yīng)用分析
坑最深點(diǎn)大體位于水舌外緣軌跡在水中的延長(zhǎng)線上，如圖1所示。在不計(jì)空氣阻力、不考慮水舌射出角與挑坎挑角差異等因素影響條件下，按照質(zhì)點(diǎn)拋射運(yùn)動(dòng)原理，可以推出從坎頂水舌外緣至下游水面拋射距離理論結(jié)果為：圖1 挑流水舌與下游河道銜接剖面圖式中θ——挑流水舌水面出射角，近似可取用挑坎挑角，（°）；h1——坎頂垂直方向水深，m；h2——坎頂至下游水面高差，m；v1——挑坎坎頂水面流速，m/s。理論公式為自挑坎坎頂起挑點(diǎn)垂直方向起算的至下游水面的挑距，與挑坎末端算起的稍
水利水電工程設(shè)計(jì) 2021年2期2021-09-26
- 高拱壩非對(duì)稱泄洪消能布置優(yōu)化試驗(yàn)研究
程特點(diǎn)，基于分散水舌的原則，提出了各具特色的消能布置方式[4]。對(duì)于出口流速較高的深孔，水舌落水點(diǎn)可通過(guò)調(diào)整深孔挑角實(shí)現(xiàn)縱向分散；而表孔出口流速較低，水舌落水點(diǎn)可調(diào)整范圍有限，再加上拱壩體型的特點(diǎn)，水舌容易向心集中。因而表孔的布置大多配合一些促進(jìn)橫向擴(kuò)散的措施，同時(shí)相鄰孔口挑角(俯角)不能太接近，以避免水舌橫向交疊。表1列舉了國(guó)內(nèi)部分大型拱壩的消能布置參數(shù)，其中如錦屏一級(jí)水電站就在水墊塘消能安全裕度較高的前提下采用收縮式表孔，降低碰撞霧化效應(yīng)的同時(shí)加大了水
長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2021年5期2021-05-18
- 泄洪洞雙擴(kuò)型挑流消能水力特性數(shù)值計(jì)算
，良好地控制了主水舌落點(diǎn)，以適應(yīng)下游河道受限的泄水建筑物出口條件。薛宏程等[7]對(duì)狹窄河道水電工程溢洪道挑流消能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。穆亮等[8]進(jìn)行了水氣二相流相關(guān)研究。以往挑流消能技術(shù)研究主要依賴于物理模型試驗(yàn)，隨著數(shù)值模擬技術(shù)及計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，越來(lái)越多的研究者開(kāi)始嘗試使用數(shù)值模型方法進(jìn)行研究[9-11]。數(shù)值模型的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)改變工況和體型時(shí)只需要改變計(jì)算機(jī)中的參數(shù)，也不受時(shí)間和空間的約束，在挑流鼻坎相關(guān)研究領(lǐng)域作出了巨大貢獻(xiàn)，取得了不少的成果[12
長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2021年3期2021-03-19
- 高拱壩表深孔碰撞泄洪消能水力特性
的同時(shí)，還需通過(guò)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、摻氣，削弱射流的集中強(qiáng)度，并結(jié)合水墊塘消剎能量能使下泄水流的沖擊壓力大大降低。表中孔聯(lián)合泄洪時(shí)，上下兩股水舌沿各自的挑坎射出，呈拋物線軌跡下落。水舌在空中碰撞，碰撞后的聯(lián)合水流水舌發(fā)生碎裂、分散，摻入大量空氣，形成許多不連續(xù)的水體，水舌縱向擴(kuò)散充分，使單位面積入水量降低[2]。同時(shí)，碰撞后分散的水股厚度減小，射入水墊塘后，有利于水下擴(kuò)散，使?jié)摏](méi)流速迅速衰減。而大量空氣的摻入
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年1期2021-02-25
- 燕尾坎水舌沖擊特性試驗(yàn)及數(shù)值仿真研究
坎的體型變化分散水舌、引導(dǎo)水舌、控制水舌的挑射距離等來(lái)優(yōu)化防沖消能效果。近年來(lái)雙曲面窄縫坎[2]、差動(dòng)坎[3]、貼角扭面坎[4-5]、舌瓣坎[6]、翻轉(zhuǎn)坎[7]等已經(jīng)在國(guó)內(nèi)重大工程上得以運(yùn)用，有的則作為試驗(yàn)成果中的推薦體型用以解決工程上的局部動(dòng)水荷載過(guò)大、岸坡沖刷和泄洪霧化等突出問(wèn)題。對(duì)于高水頭大單寬流量的高壩工程，水舌的分散有助于解決下游荷載集中與消能水體利用不充分的問(wèn)題。根據(jù)Deng等[8]的研究，燕尾坎對(duì)于水舌的縱向拉伸效果明顯，其團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)這
水資源與水工程學(xué)報(bào) 2021年6期2021-02-14
- 窄河谷多個(gè)泄水建筑物水舌落點(diǎn)的控制研究
多個(gè)泄水建筑物的水舌落點(diǎn)，讓其適應(yīng)窄河谷的地形特點(diǎn)，有效避免沖刷破壞是工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)單一挑坎的水舌落點(diǎn)問(wèn)題，孫穎、薛宏程、張家明、馬飛、穆亮等分別對(duì)扭曲坎[2]、斜切坎[3]、窄縫坎[4]、燕尾坎[5]和差動(dòng)坎[6]等展開(kāi)了研究，并提出了相應(yīng)的解決思路。但是，利用不同挑坎形式的特點(diǎn)，控制窄河谷多泄水建筑物水舌落點(diǎn)的案列相對(duì)缺乏。鑒于此，本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合某抽水蓄能電站泄水建筑物水舌落點(diǎn)的控制問(wèn)題，利用燕尾坎和斜切坎的特性，有效
水力發(fā)電 2020年4期2020-07-16
- 某工程溢流壩消能防沖優(yōu)化研究
厚1 m。為防止水舌沖擊壩腳，壩后設(shè)置長(zhǎng)度為24.8 m 的護(hù)坦，護(hù)坦高程938.00 m。溢流壩具體布置如圖1 所示。2 設(shè)計(jì)體型試驗(yàn)圖1 溢流壩布置圖消能防沖工況下溢流壩水流流態(tài)見(jiàn)圖2，可以看到，中墩墩尾產(chǎn)生一定程度的水翅現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)大壩本身幾乎沒(méi)有影響，但是對(duì)于峽谷地區(qū)尤其是具有較大風(fēng)速的情況下，水翅產(chǎn)生的霧化現(xiàn)象將對(duì)下游較大范圍產(chǎn)生不利影響，甚至影響下游邊坡的穩(wěn)定。圖2 不同部位水流流態(tài)溢流壩水舌最左側(cè)有部分水流沖擊到護(hù)岸岸坡，這對(duì)岸坡的穩(wěn)定有
湖南水利水電 2020年2期2020-06-03
- 基于出射流速的反弧鼻坎挑距計(jì)算
[1-2]。其中水舌挑距是影響水墊塘設(shè)計(jì)及岸坡安全性的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，在高壩建設(shè)的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在挑距研究方面取得了豐碩的成果。通常根據(jù)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的拋射體理論計(jì)算水舌挑距[3]。當(dāng)鼻坎結(jié)構(gòu)選定時(shí)，挑距的影響因素有出射角[4-8]、出射流速[9-10]、空氣阻力[11-12]、水舌摻氣[13-14]、環(huán)境氣壓[15]等。由于水流受到反弧曲率的影響，水舌實(shí)際出射角并不完全等于鼻坎挑角，但是對(duì)高速水流情況下的反弧鼻坎，水舌出射角可近似用鼻坎挑角代替[16]?？諝?/div>
水利水電科技進(jìn)展 2020年2期2020-05-19
- 瑪爾擋水電站溢洪道挑流鼻坎體型試驗(yàn)研究
挑角和導(dǎo)向來(lái)控制水舌的挑距和落水位置；舌形挑坎[3]去掉常規(guī)挑坎出口處邊墻，可以使挑射水舌橫向充分?jǐn)U散，減小入射水流的單寬流量；窄縫挑坎[4-8]是一種收縮式消能工，其借助于邊墻的收縮迫使水體變形，使水體形成縱向和橫向立體式擴(kuò)散，減小單位面積的入水能量，其中窄縫挑坎包括直墻窄縫挑坎、曲線邊墻窄縫挑坎和曲面貼角窄縫挑坎幾種形式?，敔枔跛娬咀畲髩胃?11 m，正常泄洪水頭達(dá)到了190 m，相應(yīng)下游水深僅10 m左右，其溢洪道三孔挑坎布置集中，前后錯(cuò)開(kāi)的幅度有中國(guó)農(nóng)村水利水電 2019年9期2019-09-26
- 樓莊子水庫(kù)溢洪洞體型優(yōu)化試驗(yàn)研究
形式直接影響挑流水舌形態(tài)，挑流水舌形態(tài)是決定下游沖刷的關(guān)鍵。為了驗(yàn)證挑流鼻坎的合理性、經(jīng)濟(jì)性，通常采用水工模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，且已獲得良好的研究成果[1-2]。國(guó)內(nèi)中高壩泄洪建筑物的挑流消能工有寬尾墩形式[3-7]、窄縫挑坎形式[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。張東明等[16]對(duì)舌形挑坎和短邊墻挑坎的水舌流態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬，提出不同挑坎體型的水舌空中擴(kuò)散規(guī)律；王均星等[17]通水資源與水工程學(xué)報(bào) 2019年4期2019-09-23
- 幾內(nèi)亞蘇阿皮蒂水利樞紐泄流底孔的水力學(xué)研究
突跌的摻氣設(shè)施，水舌離開(kāi)門座后沿豎直與水平兩個(gè)方向擴(kuò)散，在一定條件下可形成相互貫通的側(cè)空腔和底空腔，使水流摻氣，對(duì)下游固壁形成保護(hù)，但也可能惡化流態(tài)，引發(fā)空化、空蝕等問(wèn)題，其主要原因是進(jìn)氣不暢、過(guò)流邊界的施工不平整度過(guò)大等。根據(jù)《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦的突擴(kuò)和跌坎體型參考尺寸，并參考其他工程的突擴(kuò)突跌布置實(shí)例，泄流底孔弧門后側(cè)擴(kuò)的寬度為0.5 m，跌坎的高度為1.2 m。模型試驗(yàn)對(duì)泄流底孔的摻氣措施進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)突擴(kuò)突跌后的水流流態(tài)，空腔長(zhǎng)度，流道壓力，通氣孔水電與新能源 2019年7期2019-08-14
- 縱向錯(cuò)落差動(dòng)式挑坎水力特性的研究
本吻合的水面線、水舌流速[3]及形態(tài)。目前國(guó)內(nèi)外的差動(dòng)式消能研究[4]主要是對(duì)已有的挑流鼻坎體形[5]進(jìn)行數(shù)值模擬分析。而本文獨(dú)創(chuàng)性地提出了一種新型縱向錯(cuò)落差動(dòng)式挑坎，并基于《水力計(jì)算手冊(cè)》[6]和《水工設(shè)計(jì)書冊(cè)》[7]對(duì)其進(jìn)行符合工程規(guī)范的體形參數(shù)設(shè)計(jì)，在采用數(shù)值模擬手段后運(yùn)用挑距、湍動(dòng)能、湍動(dòng)能耗散率、壓強(qiáng)分布等指標(biāo)衡量，發(fā)現(xiàn)此種新型差動(dòng)式挑坎具有較為理想的消能效果，具有一定工程參考價(jià)值。1 縱向錯(cuò)落差動(dòng)式挑流鼻坎常見(jiàn)差動(dòng)式挑流鼻坎的高低坎末端都位于同水力發(fā)電 2019年3期2019-06-22
- 瑪爾擋水電站泄洪消能試驗(yàn)研究
比較不同方案下的水舌形態(tài)、岸坡沖刷深度，模型試驗(yàn)制定的試驗(yàn)組次較多，典型試驗(yàn)組次及相應(yīng)庫(kù)水位等列見(jiàn)表1。表1 典型工況及相應(yīng)下泄流量3 泄洪建筑物優(yōu)化3.1 泄洪洞挑坎體型優(yōu)化泄洪洞出口緊靠下游右岸，左側(cè)又有溢洪道的出口岸坡，出口處空間比較狹窄，因此泄洪洞消能工優(yōu)化的目標(biāo)是將挑流水舌適當(dāng)導(dǎo)向河道中部，并盡量分散水舌，防止直接沖刷右岸坡腳，同時(shí)還要避免水舌沖擊左側(cè)岸坡。以庫(kù)水位3275 m 時(shí)泄洪洞全開(kāi)泄洪的水舌形態(tài)和右岸邊沖刷狀況作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，泄洪洞挑坎做陜西水利 2019年3期2019-04-23
- 挑流水墊塘摻氣比尺效應(yīng)試驗(yàn)
1∶100,模型水舌流速約為3～4 m/s,未達(dá)到水流自摻氣的臨界流速,導(dǎo)致模型摻氣情況不符合弗勞德相似準(zhǔn)則;董志勇等[5-6]的研究表明,水流摻氣對(duì)動(dòng)水沖擊壓力及脈動(dòng)壓力均有不同程度的影響。因此,研究挑流水舌作用下水墊塘摻氣量(體積分?jǐn)?shù)，下同)分布規(guī)律及模型比尺效應(yīng),對(duì)于更為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)原型水墊塘的動(dòng)水荷載具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者通過(guò)水工模型試驗(yàn)對(duì)工程上常見(jiàn)的挑流[7]、底流[8-9]、淹沒(méi)射流[10-11]、壩面溢流[12]、挑坎后摻氣水流[13-水利水電科技進(jìn)展 2019年2期2019-03-26
- 預(yù)留沖刷坑對(duì)挑流消能效果的影響
緊密相關(guān)的挑坎處水舌被撕裂后相互碰撞及射程內(nèi)水氣摻混消能僅占消殺能量的20%，大部分能量還需在下游水墊塘中消除。水舌在下游河床中受兩側(cè)水體作用形成前后兩個(gè)大漩渦，水流紊動(dòng)劇烈，互相摩擦碰撞消耗大量能量，其產(chǎn)生的壓力和壓力脈動(dòng)使得巖石裂隙擴(kuò)張貫通，直至被沖走，形成沖刷坑。而當(dāng)尾水深度較淺時(shí)，可考慮預(yù)挖下游河床，增加水墊厚度以消耗下泄射流的剩余動(dòng)能，得到較小的局部沖刷。目前國(guó)內(nèi)外在水利水電工程采用數(shù)值模擬手段研究預(yù)留坑對(duì)挑流消能效果影響的較少，為此，本文采用V水力發(fā)電 2018年9期2018-12-20
- 猴子巖電站溢洪洞挑坎體型研究
流量能順利起挑，水舌挑距變化小，水舌入水時(shí)橫向拉開(kāi)盡量充分，入水單寬流量小，對(duì)河床和岸坡沖刷較小等。本文以具有代表性的猴子巖水電站溢洪洞為例，結(jié)合水工模型試驗(yàn)，從水力學(xué)角度對(duì)比分析不同體型挑坎消能效果，并優(yōu)選挑坎體型。1 工程概況及特點(diǎn)1.1 工程概況本工程樞紐主要由混凝土面板堆石壩、兩岸泄洪系統(tǒng)，右岸引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。樞紐主要建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)按1000年一遇洪水設(shè)計(jì)，可能最大洪水(PMF)校核，下游護(hù)岸工程、泄洪霧化區(qū)防護(hù)工程等次要建筑物按100年一遇洪四川水力發(fā)電 2018年5期2018-10-22
- 挑流消能預(yù)留沖刷坑的數(shù)值模擬研究
轉(zhuǎn)彎結(jié)合形成翻卷水舌挑流鼻坎，證明可以采用VOF法和k-ε紊流模型模擬得到準(zhǔn)確可靠的三維水流結(jié)構(gòu)。陳日東[3]、陳華勇[4]、閆謹(jǐn)[5]運(yùn)用VOF多相模型和RNGk-ε湍流模型，模擬得到與物理模型吻合度高的挑坎內(nèi)自由水面與挑流空中軌跡線，計(jì)算域速度、壓強(qiáng)、內(nèi)外挑距和水舌寬度。麥麥提江·艾麥提[6]利用FLUENT軟件對(duì)單一工況下挑流水舌形狀進(jìn)行數(shù)值模擬，為溢洪道挑坎設(shè)計(jì)提供參考。梁尚英[7]基于某水電工程建設(shè)中的溢洪道消能問(wèn)題，對(duì)溢洪道的消能防沖布置、消能水利規(guī)劃與設(shè)計(jì) 2018年8期2018-09-06
- 尾墩體型參數(shù)對(duì)表孔水力特性的影響研究
型能夠?qū)崿F(xiàn)表中孔水舌空中無(wú)碰撞的消能效果，減輕了泄流霧化的影響。呂陽(yáng)泉等[4]對(duì)表孔寬尾墩流道內(nèi)的水流特性進(jìn)行了研究，并尾墩體型布置進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)分析。崔廣濤等[5]對(duì)不同堰上水頭條件下表孔閘室的泄流能力進(jìn)行研究，得出泄流能力與收縮比的定量關(guān)系。本文以白石水庫(kù)為例，設(shè)計(jì)了17種表孔寬尾墩體型方案，對(duì)水墊塘底板的沖擊壓強(qiáng)、水舌擴(kuò)散特性以及表孔泄流能力等水力特性進(jìn)行研究，分析了尾墩體型參數(shù)對(duì)表孔水力特性的影響規(guī)律，該研究對(duì)表孔寬尾墩的實(shí)際應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義水利技術(shù)監(jiān)督 2018年2期2018-03-29
- 挑流水舌特性及其影響
水流理論，對(duì)挑流水舌在空中的擴(kuò)散、摻氣的正確認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是減少?zèng)_刷和霧化的關(guān)鍵之一。通過(guò)改變水舌特性有效地解決高速水流帶來(lái)的沖刷問(wèn)題，在理論分析和原型觀測(cè)獲得了大量的研究成果[1-5]。對(duì)挑流水舌特性的研究十分重要。劉宣烈等先后對(duì)空中水舌運(yùn)動(dòng)特性[6]和三元空中水舌摻氣擴(kuò)散特性進(jìn)行研究[2]，取得一些初步成果。謝曌等[7]對(duì)空中水舌水力特性的數(shù)值模擬研究得出空中水舌形態(tài)、水舌擴(kuò)散特性；劉宣烈等[8]在分析影響挑流水舌運(yùn)動(dòng)因素的基礎(chǔ)上，對(duì)挑流水舌在重力及空黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào) 2017年4期2018-01-12
- 兩河口水電站溢洪道不同體型出口挑坎的比較研究
窄縫挑坎推薦體型水舌縱向拉伸充分，水量分布均勻，下泄水流對(duì)下游河道沖刷明顯減輕，實(shí)測(cè)消能洪水工況，挑坎水舌縱向落水長(zhǎng)度約為248m，落水寬度約20～30m，下游河道最大沖深點(diǎn)高程為2585.5m，位于水舌落點(diǎn)外緣，靠近河道左岸區(qū)域。由于窄縫挑坎收縮比較小，出口寬度較窄，洞式溢洪道下泄流量較大時(shí)，挑坎出口水翅嚴(yán)重，側(cè)墻上動(dòng)水壓力較大，實(shí)測(cè)正常蓄水位、洞式溢洪道敞泄工況下，窄縫挑坎上階段推薦方案挑坎出口水翅高度約30～40m，收縮段側(cè)墻上最大動(dòng)水壓力 (正常蓄福建質(zhì)量管理 2017年23期2017-12-15
- 超標(biāo)準(zhǔn)潮波作用下越浪量及越浪流特性研究
了在研究堤頂前端水舌厚度與越浪量關(guān)系時(shí)應(yīng)采用的無(wú)因次參數(shù)形式以及在研究越浪流堤頂沿程變化時(shí)應(yīng)采用的相對(duì)位置參數(shù)。超標(biāo)準(zhǔn)潮位；超標(biāo)準(zhǔn)波高；斜坡式海堤；胸墻；越浪量；越浪流0 引言我國(guó)地處太平洋西岸，由于受到形成于西北太平洋的熱帶風(fēng)暴的影響，夏季東南沿海經(jīng)常發(fā)生風(fēng)暴潮災(zāi)害。海堤作為海岸防護(hù)的工程設(shè)施，是抵御風(fēng)暴災(zāi)害的重要屏障。近年來(lái)，東南沿海地區(qū)發(fā)生了多次超過(guò)海堤原有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)暴潮災(zāi)害，使得海堤因波浪越頂而破壞，甚至潰決。但要保證海堤不發(fā)生越浪是不現(xiàn)實(shí)的，在中國(guó)港灣建設(shè) 2017年6期2017-06-21
- 某水庫(kù)工程底孔窄縫方案試驗(yàn)研究
庫(kù)工程底孔只能將水舌挑入主河槽，而該孔口中心線與主河槽交角較大，同時(shí)為避免底孔水舌下緣沖擊下游水墊塘二道壩，底孔水舌需越過(guò)二道壩。通過(guò)相關(guān)方案比選，綜合考慮流態(tài)、挑距、流道無(wú)壓段水深以及沖沙水位的設(shè)置等相關(guān)水力學(xué)指標(biāo)，最終提出了只在無(wú)壓段左邊墻貼楔形體的解決方案，較好地解決了該工程底孔的泄洪消能問(wèn)題。窄縫挑坎；體型參數(shù)；水舌流態(tài)；挑距1 工程概述某工程攔河大壩為拋物線型碾壓混凝土雙曲拱壩，壩體基本呈對(duì)稱布置，最大壩高為85 m，壩頂寬8 m，壩底厚21.5四川水力發(fā)電 2017年2期2017-04-25
- 渤、黃、東海冬季海表冷暖水舌的時(shí)空變化及機(jī)理分析
東海冬季海表冷暖水舌的時(shí)空變化及機(jī)理分析沈 輝1,2,3，黃大吉*3,2,1(1.浙江大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 杭州 310058；2.衛(wèi)星海洋環(huán)境動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310012;3.國(guó)家海洋局 第二海洋研究所，浙江 杭州 310012)海表冷暖水舌被廣泛應(yīng)用于定性描述海表水溫(SST)的空間分布特征，但缺少定量的表述和研究。本文以海表冷暖水舌軸線的空間位置和溫度為指標(biāo)，用2006—2014年逐年冬季(2月)的遙感SST數(shù)據(jù)，分析了渤海、黃海和海洋學(xué)研究 2017年1期2017-04-21
- 小灣水電站泄洪洞窄縫挑坎數(shù)值模擬研究
窄縫挑坎內(nèi)水深、水舌形態(tài)、水舌前后入水點(diǎn)、水舌最高點(diǎn)及起跳角度等計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)、原型觀測(cè)值基本一致。表明Flow 3D數(shù)值模擬研究方法可作為窄縫挑坎設(shè)計(jì)的一種方法，并可節(jié)省時(shí)間和工程費(fèi)用，優(yōu)勢(shì)顯著。窄縫挑坎；數(shù)值模擬；模型試驗(yàn)；原型觀測(cè)；Flow 3D1 研究背景窄縫挑坎消能工主要作用是利用側(cè)墻的收縮使兩側(cè)水流向水股中心運(yùn)動(dòng)，改變水流質(zhì)點(diǎn)間的相互作用和水流結(jié)構(gòu)，加劇水流的紊動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縱向拉伸，減小進(jìn)入下游水墊時(shí)的有效單寬流量，提高消能效果。同時(shí)，窄縫挑坎長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2017年4期2017-04-11
- 適用于高水頭窄河谷的燕尾斜切組合挑坎試驗(yàn)研究
拉伸水流形成片狀水舌，達(dá)到水流順利入槽、下游河道水流充分消能的目的。由于挑坎自身具有的特點(diǎn)，窄縫挑坎和燕尾挑坎的出射水流沿泄槽軸線縱向拉伸，下游河道落水區(qū)域呈平面一字型。為了避免挑坎內(nèi)緣水流落砸本岸，需控制水舌的縱向拉伸長(zhǎng)度；而對(duì)于下游河道地質(zhì)條件較差的工程，水流消能難以達(dá)到滿意的效果。結(jié)合兩河口水電站溢洪道1∶40水工物理模型，通過(guò)窄縫挑坎、燕尾挑坎和新型燕尾斜切組合挑坎的對(duì)比試驗(yàn)研究，所提出的新型燕尾斜切組合挑坎在適應(yīng)河型和充分利用水舌縱向拉伸長(zhǎng)度方面四川水力發(fā)電 2017年1期2017-03-09
- 大單寬、中水頭水流挑流消能試驗(yàn)研究
。該體型能使挑射水舌在縱向充分拉開(kāi)，入水寬度增加，改善了傳統(tǒng)的連續(xù)式挑坎所存在的挑射水舌集中、空中擴(kuò)散差的不足，大大增加了挑射水流的消能率，使下游河道的沖刷明顯減輕。試驗(yàn)結(jié)果表明：該體型很好地適應(yīng)了某國(guó)外水電站單寬流量大、泄流水頭適中的特點(diǎn)，為類似工程提供了一種新的泄洪消能思路。大單寬流量；中水頭；水工模型試驗(yàn)；挑流消能；下游沖刷1 問(wèn)題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種形式的結(jié)合運(yùn)用[1]。在一般工程中，大單寬流量、四川水力發(fā)電 2017年1期2017-03-09
- 溢洪道貼角斜挑坎挑流水舌水力特性研究
道貼角斜挑坎挑流水舌水力特性研究劉 斌1，刁明軍1，趙 靜2，趙 晶1(1.四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開(kāi)發(fā)保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610065；2.四川省冶金設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610065)溢洪道出口挑坎體型的設(shè)計(jì)會(huì)依據(jù)工程的需求而有所不同.通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)合的方法，將常規(guī)的斜切式挑坎與加貼角的斜切式挑坎的水舌形態(tài)、水舌挑距、挑高、水舌及下游紊動(dòng)能和紊動(dòng)能耗散率進(jìn)行比較分析，得出了加貼角后斜挑體型的新的特征.對(duì)于狹窄河道大交角溢洪道，加- 溢洪洞出口挑流鼻坎優(yōu)化試驗(yàn)研究
核洪水位時(shí)，挑流水舌對(duì)山包根部沖刷較為嚴(yán)重，威脅岸坡穩(wěn)定，因此必須優(yōu)化挑流鼻坎體型以改善這一不利現(xiàn)象。溢洪洞的優(yōu)化思路一般為以恒定流為依據(jù)，分析其水力學(xué)參數(shù)，驗(yàn)證其布置和尺寸的合理性與安全性，在此基礎(chǔ)上考慮其經(jīng)濟(jì)性。長(zhǎng)益廟水庫(kù)側(cè)槽溢洪洞模型試驗(yàn)以此為主線，以水流流態(tài)、水舌挑距、水舌擴(kuò)散、下游沖刷為參數(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，從而對(duì)比分析得出優(yōu)化方案。本工程中采用舌形挑流鼻坎的優(yōu)化方案。關(guān)于舌形挑坎，前人在小灣、二灘水利工程中有過(guò)試驗(yàn)研究［1］，謝波［2］，王均星［3電網(wǎng)與清潔能源 2016年7期2016-11-10
- 農(nóng)用灌溉器噴頭常見(jiàn)故障及排除
及排除方法。1 水舌射程不夠（1）射程不夠，但水舌霧化尚好。主要原因是噴頭轉(zhuǎn)速太快，應(yīng)調(diào)低噴頭轉(zhuǎn)速。（2）射程不夠且水舌霧化差。原因是工作壓力不夠，可按要求調(diào)高壓力。2 水舌性狀異常旋轉(zhuǎn)式噴頭如果工作正常，在無(wú)他物（導(dǎo)水器或葉輪）阻擋時(shí)，水舌在噴嘴的附近應(yīng)有一光滑、透明的圓形密實(shí)段，在密實(shí)段之后水舌才逐漸變白并呈霧狀；其射程不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)值的85%，且應(yīng)霧化良好。否則為水舌性狀異常，其原因和排除方法為：（1）水舌剛離開(kāi)噴嘴，表面就毛糙不透明，但水舌主流仍是圓現(xiàn)代農(nóng)機(jī) 2016年2期2016-02-20
- 農(nóng)用噴霧器噴頭常見(jiàn)故障及排除
及排除方法。1.水舌射程不夠。①水舌射程不夠，但霧化尚好。這多是因?yàn)閲婎^轉(zhuǎn)速過(guò)快導(dǎo)致的，應(yīng)調(diào)小噴頭轉(zhuǎn)速。②水舌射程不夠且霧化差。其主要原因是工作壓力不夠，可按要求調(diào)高壓力。2.水舌性狀異常。旋轉(zhuǎn)式噴頭在正常工作時(shí)，若無(wú)他物（搖臂式的導(dǎo)水器或蝸輪蝸桿的葉輪）阻擋，水舌在噴嘴附近應(yīng)有一個(gè)光滑、透明的圓形密實(shí)段，此后水舌才逐漸變白并呈霧狀，其射程不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)值的85%，且應(yīng)霧化良好，否則即為水舌性狀異常。①水舌剛離開(kāi)噴嘴時(shí)表面就毛糙不透明，但主流仍呈圓形。其主要鄉(xiāng)村科技 2016年7期2016-02-19
- 迷宮堰的特點(diǎn)及優(yōu)越性
布設(shè)，缺點(diǎn)是溢流水舌之間的干擾程度過(guò)高。因此，為了便于工程施工施工，一般采用接近三角形的梯形進(jìn)行工程布設(shè)。迷宮堰還可以設(shè)置調(diào)整段，進(jìn)行一級(jí)縮窄，也可布置成二級(jí)縮窄，此時(shí)應(yīng)驗(yàn)算堰后最小堰高是否滿足自由出流。迷宮堰水流是三元流，既有正堰水流，又有側(cè)堰水流。水流經(jīng)過(guò)堰頂后，會(huì)集中下泄，相互撞擊的三股水流使得迷宮堰的水力特性比直線堰更為復(fù)雜。普通的泄流函數(shù)很難解析計(jì)算，實(shí)際應(yīng)用中多用因次分析法與試驗(yàn)相結(jié)合的一元流的分析方法，并以計(jì)算機(jī)輔助求解。依據(jù)能量守恒定律和緩河北水利 2015年6期2015-08-15
- 建筑排水系統(tǒng)水舌問(wèn)題及解決方案
1)建筑排水系統(tǒng)水舌問(wèn)題及解決方案王超杰 梅賢智 張幸濤(鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)水舌是影響建筑排水立管壓力波動(dòng)的主要因素之一，在排水系統(tǒng)設(shè)有通氣管時(shí)，由于其阻力系數(shù)很大，使整個(gè)立管的總阻力系數(shù)增大，從而導(dǎo)致排水立管負(fù)壓過(guò)大，會(huì)降低排水立管的通水能力和破壞水封，使管道內(nèi)的有毒氣體、污氣進(jìn)入室內(nèi)，從而影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。因此，通過(guò)消除水舌的形成或減小水舌的局部阻力系數(shù)和降低終限流速的解決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數(shù)值模擬
模擬，模擬了挑流水舌的空中形態(tài)，水舌挑距，水舌挑高，以及水舌速度分布、湍動(dòng)能k與湍動(dòng)能耗散率ε的分布情況.數(shù)值模擬成果與模型試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好，驗(yàn)證了該數(shù)值模擬方法的可靠性和合理性，可以為工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù).扭曲斜切挑坎;挑流水舌;水氣二相流;VOF法;數(shù)值模擬1 研究背景挑流消能是水利水電工程泄水建筑物最主要的消能方式之一，其工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，在水利工程中特別是高壩工程頻繁使用［1］.修建于狹窄河道中的大壩，在采用挑流消能的方式中常伴隨著強(qiáng)烈- 斑桃水電站大壩消能防沖水工模型試驗(yàn)分析
、表孔泄流能力、水舌落點(diǎn)處壓強(qiáng)分布、水舌挑距，下游河床流速分布等要素進(jìn)行水工模型試驗(yàn)后看出，溢流表孔體型設(shè)計(jì)較為合理，但存在下列問(wèn)題：（1）挑流水舌由于受下游地形束窄的影響，左右邊孔出流水舌直沖兩岸山坡。（2）受拱壩射流向心集中的影響，水流單寬流量沿程增加，水舌逐漸集中，落點(diǎn)處動(dòng)水壓強(qiáng)大，最大時(shí)均壓強(qiáng)設(shè)計(jì)水位時(shí)為33.25M，校核水位時(shí)為39.75M，最大沖擊壓強(qiáng)設(shè)計(jì)水位時(shí)為37.75M，校核水位時(shí)為39.25M，大于理論值。（3）水舌落點(diǎn)處流速大，設(shè)計(jì)水化工管理 2015年24期2015-03-28
- 帶斜切型挑坎的溢洪道水力特性三維數(shù)值模擬
-2]分析了空中水舌的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，給出了摻氣水舌的運(yùn)動(dòng)軌跡方程；刁明軍等[3]對(duì)空中水舌軌跡進(jìn)行了二維數(shù)值模擬；陳華勇等[4]利用拋體理論推導(dǎo)了水舌的入水角及入水速度公式；吳新宇等[5]研究了扭曲鼻坎對(duì)泄洪洞挑流消能的影響；侯冬梅等[6]對(duì)挑坎水舌運(yùn)動(dòng)軌跡控導(dǎo)措施進(jìn)行了詳細(xì)分析。以某實(shí)際工程作為研究對(duì)象，該工程泄洪道坡度緩且下泄水頭較低，泄洪道布置在河道右岸，且與下游河道存在較大的交角，初步試驗(yàn)表明常規(guī)挑坎挑射水舌將對(duì)右岸造成明顯沖刷，因而考慮采用斜切型連續(xù)東北水利水電 2015年7期2015-02-28
- 斯木塔斯水電站臺(tái)階式溢洪道消能設(shè)計(jì)
°，這就要求挑流水舌必須大角度導(dǎo)向，避免對(duì)右岸的直接沖刷。溢洪道出口河床寬度僅為12m，溢洪道寬度與河道寬度之比又非常大，達(dá)到9/12=3/4；另外，挑坎下游70m處有一約8m寬的埡口，這就要求控制水舌挑距，挑距不能過(guò)大，必須適應(yīng)河道的要求。本文主要針對(duì)此類順直、狹長(zhǎng)河道的溢洪道消能設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。1 工程概況斯木塔斯水電站工程為Ⅱ等、大(2)型工程，主要建筑物由主壩、副壩、泄水建筑物、發(fā)電引水建筑物、水電站廠房等組成，最大壩高106m。溢洪道布置在左岸，單中國(guó)水能及電氣化 2014年4期2014-09-11
- 基于物理模擬試驗(yàn)的庫(kù)岸滑坡沖擊涌浪
躍的舌狀水波(即水舌)以及可以向遠(yuǎn)處傳播的實(shí)體水波(即首浪)。散體浪花攜帶能量小且不能向遠(yuǎn)處傳播，不足以造成災(zāi)害，因此在研究中一般不做考慮；水舌和實(shí)體水波都是攜帶一定能量并具有一定傳播距離的水體，都可能威脅到影響范圍內(nèi)的居民生命及財(cái)產(chǎn)安全。其中水舌的產(chǎn)生時(shí)間極短，影響范圍小，經(jīng)常容易被忽略。然而在山區(qū)深切峽谷型的河道中發(fā)生的大型滑坡，由于河面比較狹窄，其涌浪往往是在首浪還沒(méi)有完全形成時(shí)就已經(jīng)到達(dá)了對(duì)岸，此時(shí)的水舌會(huì)直接飛躍拍打至對(duì)岸，而且其拍打的高度遠(yuǎn)大于- 窄縫坎的沖擊波及水舌入水寬度的計(jì)算
向充分拉伸的挑射水舌,增大水舌在空中的摻氣和消能,減輕對(duì)下游河床的沖刷。窄縫坎因其高消能率有廣泛的應(yīng)用,特別適用于高窄峽谷的水電工程。我國(guó)的龍羊峽、東江、安康、李家峽、天生橋一級(jí)、漫灣、水布埡、善泥坡等水電站都采用了窄縫坎的消能方式[1-2]。明渠邊墻偏轉(zhuǎn)會(huì)引起沖擊波,窄縫坎因其兩側(cè)邊墻的收縮,改變了流線方向,試驗(yàn)中產(chǎn)生了沖擊波。早在1943年,Ippen[3]以力學(xué)原理為基礎(chǔ)建立了理想沖擊波理論,提出了沖擊波的基本關(guān)系式。Hager等[4-6]通過(guò)理論推水利水電科技進(jìn)展 2014年3期2014-03-22
- 云南大丫口水電站水工模型試驗(yàn)研究
布較均勻，使下泄水舌落點(diǎn)趨于一條直線，相對(duì)集中的下泄能量在水墊塘中得到了有效的削減，對(duì)二道壩下河床基本無(wú)不利沖刷影響。但因下泄水舌橫向拉深寬度較大，水舌兩側(cè)邊緣直接砸擊在陡峻的山體兩岸，并受溢流孔出口與下游河道的相所限，對(duì)右岸山體的砸擊強(qiáng)度偏大，既不利于山坡的穩(wěn)定又危及水墊塘的正常運(yùn)用。2.2 修改方案研究鑒于設(shè)計(jì)方案的試驗(yàn)結(jié)果，修改研究試圖將溢流孔尾坎挑起的水舌在橫向范圍內(nèi)彼此錯(cuò)開(kāi)、在縱向空間上盡量延展，以增大下泄水流的散落面積，達(dá)到減輕對(duì)下游河床沖刷的東北水利水電 2014年3期2014-02-28
- 窄縫挑坎水力特性三維數(shù)值模擬研究
能工的挑坎體型、水舌挑距、下游沖刷等方面著手研究其消能機(jī)理，并取得了眾多成果［1－3］。但是挑坎處控制參數(shù)較多，加之水流紊動(dòng)劇烈、流速大，對(duì)窄縫式挑坎水力特性還需要科研工作者進(jìn)一步深入探究。本文采用三維數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)窄縫挑坎水力特性進(jìn)行計(jì)算分析。所依托的某工程泄水建筑物為岸邊式溢洪道，由引渠段、控制段、陡坡泄槽段、鼻坎段組成。最大泄量5 490 m3/s，進(jìn)口采用WES曲面堰型，堰頂高程463.00 m，堰高7 m，閘室共2孔，孔口尺寸(b×h)=12 m長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2013年6期2013-12-03
- 挑坎水舌運(yùn)動(dòng)軌跡控導(dǎo)措施研究
挑離建筑物，利用水舌在空中擴(kuò)散摻氣和下游水墊中消能，減輕下泄水流對(duì)河床的沖刷，確保相關(guān)建筑物的泄洪安全。挑流消能雖然是一種比較經(jīng)濟(jì)且施工方便的消能方式，但缺點(diǎn)是:挑射水流對(duì)下游河床沖刷較為嚴(yán)重，故其泄洪消能沖刷要準(zhǔn)確估計(jì)和妥善處理，以免影響水工建筑物的安全;泄洪時(shí)下游流速和波浪較大，對(duì)岸坡、導(dǎo)墻有回流淘刷和沖刷作用;挑射水舌大量摻氣造成的水霧以及因水舌跌落引起的下游水面波動(dòng)和沖坑堆渣影響發(fā)電和通航。近年來(lái)，隨著挑流鼻坎工程應(yīng)用和科學(xué)研究的逐步發(fā)展，提出了一長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2013年3期2013-12-03
- 窄縫急流沖擊波與水舌擴(kuò)散規(guī)律研究
窄縫急流沖擊波與水舌擴(kuò)散規(guī)律研究杜 蘭1，黃國(guó)兵1，王春龍2（1．長(zhǎng)江科學(xué)院水力學(xué)研究所，武漢 430010；2．黃河萬(wàn)家寨水利樞紐有限公司，太原 030002）采用模型試驗(yàn)手段，通過(guò)改變來(lái)流斷面水流弗氏數(shù)Fr及窄縫收縮比β2個(gè)參數(shù)，重點(diǎn)研究了窄縫挑坎內(nèi)急流沖擊波交匯點(diǎn)位置及水流出坎后擴(kuò)散規(guī)律。研究結(jié)果表明：β對(duì)沖擊波交匯點(diǎn)位置影響較大，而來(lái)流Fr影響較??；β越大，沖擊波交匯點(diǎn)越靠近挑坎出口；沖擊波交匯后，挑坎內(nèi)表面水體開(kāi)始起挑，隨著β的增大，水流出射角相長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2013年8期2013-08-09
- 泄洪霧化源區(qū)降雨強(qiáng)度分布特性試驗(yàn)研究
水力條件下對(duì)挑流水舌落入下游水體產(chǎn)生的霧化源區(qū)域的降雨強(qiáng)度進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量和分析，針對(duì)泄洪霧化霧源區(qū)雨強(qiáng)的平面分布特征進(jìn)行了研究，確定了落水點(diǎn)周圍不同區(qū)域霧化源的形成原因和降雨強(qiáng)度平面分布規(guī)律，并對(duì)水舌落水區(qū)的區(qū)域范圍和雨強(qiáng)分布特征隨流量和水頭差的變化情況進(jìn)行了探索。泄洪霧化；霧化源區(qū)；水舌落水區(qū)；降雨強(qiáng)度1 研究背景隨著中國(guó)西部水電開(kāi)發(fā)的發(fā)展，越來(lái)越多“高水頭、大流量”的大型水利樞紐建設(shè)于狹窄河谷中。為解決這些水利工程的消能防沖問(wèn)題，設(shè)計(jì)和科研人員開(kāi)發(fā)采用了長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2013年8期2013-08-09
- 高壩聯(lián)合泄洪消力塘底板上舉力分布特性研究
孔泄洪對(duì)深孔泄洪水舌沖擊點(diǎn)附近上舉力的影響或者深孔泄洪對(duì)表孔泄洪水舌沖擊點(diǎn)附近上舉力的影響研究較少。本文通過(guò)某工程模型試驗(yàn)，對(duì)表深孔無(wú)碰撞聯(lián)合泄洪下，表深孔水流對(duì)各自水舌沖擊點(diǎn)附近上舉力的影響做了較為詳細(xì)的分析，對(duì)類似工程水墊塘底板上舉力的探討及水墊塘底板的設(shè)計(jì)有一定的參考。2 模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)某水電站是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站，樞紐主要建筑物由混凝土雙曲拱壩、泄水建筑物和地下引水發(fā)電系統(tǒng)組成。拱壩最大壩高305m，壩址區(qū)河谷狹窄、地質(zhì)條件復(fù)雜、邊坡穩(wěn)定條件長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2012年7期2012-11-13
- 溢洪道挑流鼻坎水氣二相流數(shù)值模擬研究
式挑坎主要是促使水舌沿橫、豎向拉開(kāi)［1］。本文采用VOF方法、立方體網(wǎng)格、紊流模型模擬了某溢洪道三維流場(chǎng)，對(duì)溢洪道挑流鼻坎形式及水力特性進(jìn)行了研究，為挑流鼻坎設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供了依據(jù)。1 研究對(duì)象某溢洪道工程設(shè)計(jì)洪水按100年一遇取值，泄洪流量1 290 m3/s，對(duì)應(yīng)單寬流量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，對(duì)應(yīng)單寬流量69.3 m3/(s·m)。原設(shè)計(jì)方案為高低式挑流鼻坎，如圖1(a)，優(yōu)化方案為在原長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2012年4期2012-11-12
- 三河口水利樞紐表孔泄洪消能方式研究
種流量工況，底孔水舌幾乎沒(méi)有擴(kuò)散，直接沖入水墊塘內(nèi)；對(duì)于表孔，雖然邊孔和中孔鼻坎挑角和高程不同，但水舌落點(diǎn)并未拉開(kāi)，且三孔水舌存在向心集中問(wèn)題，水舌落點(diǎn)集中，在水墊塘內(nèi)激起很高的涌浪，流態(tài)很差。水舌落點(diǎn)集中直接導(dǎo)致了水墊塘內(nèi)的水流沖擊壓力很大，校核工況時(shí)，水墊塘底板的最大時(shí)均壓力54×9.8kPa，對(duì)應(yīng)的沖擊壓力達(dá)到30×9.8kPa；設(shè)計(jì)工況時(shí)，底板最大時(shí)均壓力49.5×9.8kPa，對(duì)應(yīng)的動(dòng)水沖擊壓力亦達(dá)到26×9.8kPa，遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)工程上一般所采用電網(wǎng)與清潔能源 2012年8期2012-06-25
- 桂花水電站摻氣分流墩與消力池聯(lián)合應(yīng)用消能效果的研究
布置的水流流態(tài)和水舌落點(diǎn)處的流速分布進(jìn)行了觀測(cè)[1]，水流流態(tài)如圖2所示（照片）?？梢钥闯?，由于溢流壩斷面沿程縮窄，水流流態(tài)受斷面縮窄影響，同時(shí)受拱壩向心力影響，水流沿程不斷縮窄；當(dāng)水流落入下游河床時(shí)，水舌集中，實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)水位情況下水舌寬度為20.4m，校核水位時(shí)為28.8m。落點(diǎn)水舌寬度比溢流壩出口寬度大大減小，設(shè)計(jì)水位減少了45%，校核水位減小了23%。水舌落入河床后，在落點(diǎn)處摻入大量空氣。但同時(shí)也可以看到，水舌落入河床后偏向左岸流動(dòng)，右岸為回流區(qū)。而且中國(guó)水能及電氣化 2011年8期2011-08-30
- 高水頭放空洞泄洪消能試驗(yàn)研究與運(yùn)用
約為60°，挑流水舌在空中轉(zhuǎn)向難度較大，該處河道底寬僅120 m，雖然河道兩岸邊坡要進(jìn)行砼防護(hù)，但河床地質(zhì)條件較差，巖性軟弱，基巖抗沖能力僅3.5 m／s。從放空洞的水力指標(biāo)來(lái)看，它的運(yùn)行水頭高，泄槽單寬最大流量達(dá)220 m3／（s·m），挑流鼻坎最大流速40 m／s。消能防沖將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。同時(shí)，由于水布埡放空洞運(yùn)行水頭變幅高達(dá)110m，在高水頭運(yùn)行時(shí)，挑射水舌可能沖擊對(duì)岸；在低水頭運(yùn)行時(shí)，水舌有可能挑射不出去而淘刷本岸山坡；這些無(wú)疑更增加了放空洞泄洪消長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào) 2010年4期2010-08-11
- 噴霧器噴頭常見(jiàn)故障及排除方法
其排除方法。一、水舌性狀異常旋轉(zhuǎn)式噴頭如果工作正常，在無(wú)他物(搖臂式的導(dǎo)水器或蝸輪蝸桿的葉輪)阻擋時(shí)，水舌在噴嘴的附近應(yīng)有一光滑、透明的圓形密實(shí)段，在密實(shí)段之后水舌才逐漸變白并霧化，射程不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)值的 85％，否則為水舌性狀異常。發(fā)生異常的原因及其排除方法為：(1)如果水舌剛離開(kāi)噴嘴，表面就毛糙不透明，但水舌主流仍是圓形的，主要是因?yàn)閲婎^加工粗糙、有毛刺或損傷，這時(shí)應(yīng)將噴頭磨光或更換噴嘴。(2)水舌剛一離開(kāi)噴嘴就散開(kāi)，沒(méi)有圓形密實(shí)段。其主要原因是噴嘴內(nèi)部農(nóng)民科技培訓(xùn) 2009年7期2009-09-18
- 瑪爾擋水電站溢洪道挑流鼻坎體型試驗(yàn)研究