樓莊子水庫泄水建筑物初選方案數(shù)值模擬分析

克山縣玉崗水庫是20世紀(jì)50年代修建的工程,僅有大壩和泄洪洞兩大件,致使原有泄洪洞承擔(dān)著泄洪和灌溉的雙重任務(wù)。水庫泄洪比較泄洪洞和開敞式泄洪閘兩個(gè)方案,從防洪特征水位和泄量、工程量和投資、水庫大壩安全、施工、運(yùn)行管理等5個(gè)方面進(jìn)行比較論證,最終確定采用泄洪閘方案。

為了深入地認(rèn)識(shí)泄水建筑物摻氣水流的復(fù)氧過程,該文應(yīng)用水氣兩相流混合模型計(jì)算了包括水墊塘在內(nèi)的泄水建筑物水體的摻氣濃度、流速、紊動(dòng)粘性系數(shù)等特征參數(shù)。應(yīng)用氣泡界面?zhèn)髻|(zhì)理論建立了摻氣水流的溶解氧對(duì)流擴(kuò)散方程。不同試驗(yàn)工況的結(jié)果驗(yàn)證了摻氣復(fù)氧數(shù)學(xué)模型的合理性和可靠性,表明該模型符合壩身泄流的特點(diǎn),充分體現(xiàn)了過壩水流對(duì)大氣的卷吸與紊動(dòng)混摻。

長青水庫泄水建筑物工程設(shè)計(jì)、消能防沖設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范,滿足工程建設(shè)要求。水庫興建后,在防洪、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水土保持等方面都發(fā)揮了重要作用,對(duì)促進(jìn)克東縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、保證下游村鎮(zhèn)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全和人民生活水平的提高作出了重要貢獻(xiàn)。

因擦耳巖水庫的主要任務(wù)是縣城防洪,水庫必須得有一定防洪庫容,但考慮到下游縣城河道的過流能力,還需控制合適的泄流量。為更大限度發(fā)揮水庫本身的功能和效益,合理確定樞紐的泄水建筑物結(jié)構(gòu)型式就顯得特別重要。通過計(jì)算擦耳巖水庫泄水建筑物相關(guān)內(nèi)容,計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)方案滿足規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)布置合理,為實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)任務(wù)提供理論依據(jù),可為同類工程提供借鑒。

采用先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算技術(shù)求解完整的ｎａｖｉｅｒ－ｓｔｏｋｅｓ方程，輔以雙方程紊流ｋ－ε模型，并計(jì)入流線彎曲的影響，模擬泄水建筑物曲面邊壁紊流的水力特性。實(shí)例計(jì)算結(jié)果與物理模型實(shí)測資料符合較好，證明該數(shù)學(xué)模型可用于預(yù)測泄水建筑物曲面邊壁紊流的水力特性。

碧口水庫泥沙在庫內(nèi)大量淤積，壩前淤積面已高出泄建筑物進(jìn)口高程。泄水建筑物門前形式的沖刷漏斗很小，不足以容納正常來水所挾帶來的泥沙。泥沙問題已嚴(yán)重影響了泄水建筑物的正常運(yùn)行。該文通過對(duì)１９９６年泄水建筑物門前淤積監(jiān)測成果的定性分析，提出了對(duì)泄水建筑物門前淤積監(jiān)測、沖淤運(yùn)行的一些建議。

泄水建筑物是水利工程樞紐中一個(gè)重要工程部分,其在水利樞紐工程的建設(shè)與運(yùn)行期間發(fā)揮著重要作用,特別是在泄水方面上起到的作用十分明顯。因此,在水利工程建設(shè)過程中,要依據(jù)水利工程的具體設(shè)計(jì)情況,選擇一個(gè)合理的實(shí)際方案,確保工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性與合理性,以及工程竣工后的作用能夠達(dá)到期望要求。

非均勻流有壓泄水建筑物的模擬

非均勻流有壓泄水建筑物的模擬

坪底水庫位于石樓縣屈產(chǎn)河中游坪底河段,該河段汛期流量大、流域水土流失嚴(yán)重,水庫除供水外,泄洪、排沙任務(wù)重,泄水建筑物設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的重要因素之一。該工程較好地解決了表孔與底孔不同泄洪規(guī)模、消能防沖以及工程布置等關(guān)系,可滿足樞紐所承擔(dān)的各項(xiàng)任務(wù)要求。

通過論述橫泉水庫泄水建筑物巖石物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及圍巖工程地質(zhì)綜合評(píng)分,并通過泄洪洞與溢洪道工程地質(zhì)綜合分析與評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上對(duì)泉水庫泄洪洞方案和溢洪道方案進(jìn)行了比較,從而確定泄洪隧洞方案的優(yōu)越性。

根據(jù)西霞院反調(diào)節(jié)水庫壩址區(qū)地質(zhì)條件以及泄水建筑物總布置的基本要求,研究了泄水建筑物總布置方案。泄洪建筑物有21孔泄洪閘、6條排沙洞,承擔(dān)整個(gè)工程的泄洪任務(wù);6條排沙洞與電站下3條排沙底孔,共同承擔(dān)排沙任務(wù)。泄水建筑物布置的關(guān)鍵是解決發(fā)電及引水建筑物進(jìn)口的泥沙淤積問題及確保水庫的調(diào)節(jié)庫容,使庫區(qū)形成高灘深槽的格局。

余姚市向家弄水庫是一座以灌溉、供水為主,結(jié)合防洪等綜合利用的小(1)型水庫。對(duì)其泄水建筑物溢流堰體、溢流堰基礎(chǔ)、泄洪洞斷面擴(kuò)建、泄水消能建筑物維修等加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。

盧村水庫泄水建筑物多且復(fù)雜,在同類工程中很少見,其除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)在中型水利工程中具有代表性。本文對(duì)盧村水庫各類泄水建筑物如正常溢洪道、非常溢洪道、泄洪隧洞等的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。

對(duì)河口水庫是東苕溪防洪骨干工程之一,是1座以防洪為主,結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電等綜合利用的大(2)型水利工程。針對(duì)工程隱患分析了水庫泄水建筑物的除險(xiǎn)加固措施。通過水庫泄水建筑物的補(bǔ)強(qiáng)加固,消除了工程的險(xiǎn)情,提高了水庫防洪調(diào)度的靈活性。

泄水建筑物底板的模態(tài)分析

泄水建筑物底板的模態(tài)分析

介紹了錦凌水庫工程泄水建筑物的消能型式的可選擇方案,并進(jìn)行了比較,結(jié)果表明溢流壩段消能型式選擇以挑流消能投資比較經(jīng)濟(jì)。

某水庫位于新疆吐魯番市托克遜縣境內(nèi),是重要的山區(qū)水庫,由于工程泄水建筑物受擋水建筑物自身?xiàng)l件工程區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件限制,擬定了三種泄水建筑物設(shè)計(jì)方案。經(jīng)比選,綜合考慮該工程地形地貌、地質(zhì)條件、施工、運(yùn)行管理和投資因素等,最終選擇正堰明流溢洪洞方案。

錦凌水庫位于小凌河要道,該水庫工程除保證水位在安全水位線以下和提供市民用水外,還需保持并優(yōu)化水庫地下水條件.該樞紐泄水建筑物有溢流壩段和底孔壩段,建筑物級(jí)別為2級(jí).水庫泄水建筑物的型式對(duì)下游消能沖刷、建筑物安全及工程投資影響甚大,應(yīng)盡量發(fā)揮混凝土壩的特點(diǎn),把泄水建筑物布置在壩體上.因此,為了選擇泄水建筑物型式,結(jié)合地形、水文與地質(zhì)條件,滿足各建筑物安全運(yùn)行要求,對(duì)水庫泄水建筑物進(jìn)行方案比選,最終確定方案為堰頂高程為51.30m、泄流堰寬為150.0m.

水流從急流向緩流過渡的過程中必然發(fā)生水躍,通過工程措施消除水流能量對(duì)建筑物下游的破壞是設(shè)計(jì)師必做的工作。文章介紹了水躍的概念、水躍的銜接型式,消能的原理,并以實(shí)例加以說明。

本文對(duì)水流脈動(dòng)壓力隨機(jī)過程作了基本假定，以此探討了脈壓隨機(jī)數(shù)據(jù)處理方法及電算程序。文中主要結(jié)合我院國內(nèi)外一些工程的研究成果，分析了陸槽、排水井、隧道等各種泄水道及不同類型消力池底板的水流脈動(dòng)壓力特性與分布規(guī)律；特別是對(duì)比了高速泄槽設(shè)摻氣坎前、后脈動(dòng)壓力特性的變化。