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低水头水闸下游消力池长度优化研究 预览
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作者 黄智敏 付波 陈卓英 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第4期154-158,共5页
低水头水闸下游消力池的水流条件较复杂,水闸出流条件(自由出流、淹没出流)对闸下游的流态和水跃长度影响较大。通过水力模型试验研究,提出了水闸闸门全开敞泄、宣泄最大流量运行条件的下游消力池长度的计算方法:水闸出流为自由出流时,... 低水头水闸下游消力池的水流条件较复杂,水闸出流条件(自由出流、淹没出流)对闸下游的流态和水跃长度影响较大。通过水力模型试验研究,提出了水闸闸门全开敞泄、宣泄最大流量运行条件的下游消力池长度的计算方法:水闸出流为自由出流时,可按现有的水闸设计规范的方法计算消力池长度;水闸出流为淹没出流时,闸下游水跃长度较短或呈无水跃状态,此时,可采用水闸上游为正常蓄水位、闸门控制下泄最大开度泄量计算消力池长度。研究成果可合理地计算和选取低水头水闸下游消力池长度,在确保工程安全运行的前提下,大大节省工程投资。 展开更多
关键词 低水头水闸 消力池 流态 消力池长度 模型试验
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三湾水电站消力池优化设计研究 预览
2
作者 原有芬 《东北水利水电》 2019年第3期1-3,71共4页
文中以辽宁省丹东凤城三湾水电站为例,以水工模型试验的方法对该电站泄洪洞消力池方案设计进行优化,结论显示消力池优化设计方案水流流态良好,在流速和底板压强方面完全满足工程设计和相关施工规范的要求,建议在工程设计中采用。
关键词 三湾水电站 消力池 优化设计
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倾斜底板角度对侧向挑入消力池的岸边溢洪道的影响
3
作者 海琴 《水电能源科学》 北大核心 2019年第6期80-83,共4页
针对岸边溢洪道从侧面挑入与之平行布置的已有消力池来消能的布置形式,采用数值模拟方法研究了不同倾斜底板角度及挑坎与消力池间高差的溢洪道水力特性及消力池内的水流流态等。结果表明,随着挑坎底板倾角的逐渐增大,水舌左支流量逐渐减... 针对岸边溢洪道从侧面挑入与之平行布置的已有消力池来消能的布置形式,采用数值模拟方法研究了不同倾斜底板角度及挑坎与消力池间高差的溢洪道水力特性及消力池内的水流流态等。结果表明,随着挑坎底板倾角的逐渐增大,水舌左支流量逐渐减小,右支流量逐渐增大,挑坎所受最大压强与挑坎内最大水深均逐渐减小;消力池底板最大压强逐渐增大,但最大冲击点位置逐渐向消力池右侧及上游区域移动,即消力池左侧边墙与尾坎逐渐不受冲。 展开更多
关键词 岸边溢洪道 消力池 倾斜底板 角度 数值模拟
新集水电站泄洪消能防冲刷优化研究 预览
4
作者 王亚洲 王均星 +2 位作者 周招 李双 李辉成 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第8期197-203,共7页
在低水头、大单宽流量泄洪建筑物下游普遍存在河床冲刷等问题,结合新集水利枢纽工程、利用水工物理模型试验,通过对比分析原消力池(由连接闸室底板的斜坡段和带尾坎的水平护坦组成)和T型墩+尾坎联合消能工两种方案消力池段及海漫段的流... 在低水头、大单宽流量泄洪建筑物下游普遍存在河床冲刷等问题,结合新集水利枢纽工程、利用水工物理模型试验,通过对比分析原消力池(由连接闸室底板的斜坡段和带尾坎的水平护坦组成)和T型墩+尾坎联合消能工两种方案消力池段及海漫段的流速分布、消力池消能率、流场分布及下游河床冲刷情况,得到以下结论:T型墩+尾坎联合消能工通过扩散和挑起水流,增大池内消能比重,削弱波状水跃[1],降低了出池流速,并在海漫段形成二次水跃,大幅提高了整个消能段消能率,下游河床冲刷明显降低。该消能工优化设计方案为工程的消能优化研究提供了强有力的依据。 展开更多
关键词 消力池 海漫 T型墩 消能 冲刷 水跃
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雁田水库溢洪道消力池的优化设计研究 预览
5
作者 熊俊华 《吉林水利》 2019年第3期12-15,32共5页
本文根据雁田水库溢洪道的水力要素对消力池等消能工进行了复核,复核结果显示:在50年一遇设计洪水标准下,现状消力池长度略显不足。为此,在消力池内增设消能墩等辅助消能设施,能有效提高消能效率,缩短消力池的长度。增设消能墩后消力池... 本文根据雁田水库溢洪道的水力要素对消力池等消能工进行了复核,复核结果显示:在50年一遇设计洪水标准下,现状消力池长度略显不足。为此,在消力池内增设消能墩等辅助消能设施,能有效提高消能效率,缩短消力池的长度。增设消能墩后消力池计算长度为20.1m,现状消力池满足在池内形成淹没式水跃的要求。该工程的实施及运用为类似工程消力池的改造设计提供了参考。 展开更多
关键词 雁田水库 溢洪道 消力池 消能墩 优化设计
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多层泄孔运行方式对二级斜坡进口浅水垫消力池水力特性的影响
6
作者 魏晶晶 李连侠 +5 位作者 张法星 廖华胜 李秋林 唐玉川 易文敏 沈焕荣 《水电能源科学》 北大核心 2019年第4期109-112,共4页
针对某水电站工程消力池体型不合理及调度运行方式不当而导致池内流态不良、消力池临底流速过大、底板冲刷破坏等问题,通过1∶45模型试验分析了二级斜坡进口式浅水垫消力池在多层泄洪孔不同运行方式下的水力特性。结果表明,新提出的消... 针对某水电站工程消力池体型不合理及调度运行方式不当而导致池内流态不良、消力池临底流速过大、底板冲刷破坏等问题,通过1∶45模型试验分析了二级斜坡进口式浅水垫消力池在多层泄洪孔不同运行方式下的水力特性。结果表明,新提出的消力池体型能够明显改善面流流态及水跃不稳定等问题,针对该工程,优先采用溢流表孔泄流比采用冲沙底孔泄流池内流态更佳,消力池临底及岸边流速更低,消能防冲效果更好。 展开更多
关键词 泄洪消能 消力池 运行方式 二级斜坡进口
基于SPH法的正弦形消力池底板水跃现象数值模拟 预览
7
作者 薄夫萍 吴海涛 +2 位作者 王星 张云云 顾声龙 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第2期72-78,共7页
利用光滑质点水动力学法(SPH方法)对正弦形消力池底板上的水跃现象进行数值建模,共模拟2种波形5种工况。将SPH方法的模拟值与已有文献的试验值作对比,验证数值模型及数值方法研究此类问题的可行性和适用性,并分析水面线、流速分布、跃... 利用光滑质点水动力学法(SPH方法)对正弦形消力池底板上的水跃现象进行数值建模,共模拟2种波形5种工况。将SPH方法的模拟值与已有文献的试验值作对比,验证数值模型及数值方法研究此类问题的可行性和适用性,并分析水面线、流速分布、跃长、共轭水深、消能率等水跃特性的变化规律。结果表明:SPH方法模拟结果与试验结果吻合度较高;水跃段流速分布不均匀、自由表面波动较大,且流层间存在相对运动从而形成旋滚,同等条件下随着弗劳德数的递增,掺气量和自由表面破碎现象越来越剧烈,旋滚的影响范围逐渐变大;正弦形底板消能率较光滑底板提高10%左右且所有工况消能率均在47%以上。 展开更多
关键词 SPH方法 正弦形底板 水跃 消力池 消能率 数值模拟
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导流洞出口消力池试验研究及数值模拟 预览
8
作者 吴战营 《水利科技与经济》 2019年第1期52-56,62共6页
通过对ATS水利枢纽导流洞出口消力池进行物理模型试验,得出导流设计洪水工况下,水跃跃首基本发生在消力池进口,即在消力池内发生接近临界水跃,水流旋滚剧烈,最大水深19m,未超过边墙高度。消力池底板脉动压力均为正值,无负压出现。利用... 通过对ATS水利枢纽导流洞出口消力池进行物理模型试验,得出导流设计洪水工况下,水跃跃首基本发生在消力池进口,即在消力池内发生接近临界水跃,水流旋滚剧烈,最大水深19m,未超过边墙高度。消力池底板脉动压力均为正值,无负压出现。利用流体力学计算软件FLUENT,对消力池内水流进行三维数值模拟,得到消力池内详细的水力学特征参数,池内水面线变化﹑流速分布﹑池内脉动压力等水力学参数的变化规律与物理模型试验基本一致,两者基本吻合。数值模拟计算结果弥补试验数据数量不足,有效验证了物理模型试验结果的准确性,能够为工程的设计及计算提供参考。 展开更多
关键词 消力池 模型试验 数值模拟 RNGk~ε模型
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新疆某引水渠道跌水工程改造 预览
9
作者 陈海涛 《广西水利水电》 2018年第6期104-106,共3页
根据新疆北部某引水渠道工程改造的实际情况,结合渠道跌水工程段地质条件,提出了跌水工程改造方案,并对该方案进行了水力学计算及结构稳定分析,结果:均满足设计规范要求,方案实施后,虽出现一些小问题,处理后运行正常。
关键词 引水渠道 跌水 消力池 改造
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溢洪道消力池体型优化试验研究 预览
10
作者 任广超 《杨凌职业技术学院学报》 2018年第3期44-46,49共4页
消力池是促使泄水建筑物下游产生底流式水跃的消能设施。本文针对原设计方案溢洪道消力池存在的水力学问题,对消力池体型进行了修改优化试验,提出了满足设计要求的消力池体型优化方案,试验所提出的消力池体型可供类似工程参考。
关键词 消力池 消能墩 水工模型试验 体型优化
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某水库岸边溢洪道体型优化试验研究 预览
11
作者 夏雪平 马旭东 +1 位作者 聂锐华 刘兴年 《人民长江》 北大核心 2018年第6期79-83,共5页
结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用“光滑溢洪道+底流消力池”与“前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池”两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况... 结合某中低水头水库工程的岸边溢洪道,以水流流态衔接、减小消力池规模为控制指标,采用物理模型试验比较了采用“光滑溢洪道+底流消力池”与“前置掺气坎式阶梯溢洪道+底流消力池”两种消能方案的优劣,对不同布置方案在不同运行工况下的水流流态、入池流速与消能率等水力学指标进行详细对比分析。研究成果表明:采用前置掺气坎式阶梯溢洪道后,消力池长度能缩短57.1%,入池流速减小最大达51.18%,综合消能率大于84%。同时,前置掺气坎式阶梯溢洪道使阶梯泄槽内掺气更充分,继而可减小发生空蚀破坏的可能性。研究成果可为类似工程设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 溢洪道 消力池 前置掺气坎 消能率
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消力池内水流噪声数值模拟分析 预览
12
作者 梁士鹏 郭维东 +3 位作者 陆谦益 王颖 王瑶 杨梓 《沈阳农业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期322-330,共9页
为解决水噪声试验中因改变边界条件耗时费力的问题,采用了基于VOF和k-ε黏度模型的CFD分析方法,通过改变上游来流量、消力池长度及尾坎高度,对宽顶堰消力池内的各水力要素及水噪声场进行了数值模拟,并且与物理模型试验所得结果进行比较... 为解决水噪声试验中因改变边界条件耗时费力的问题,采用了基于VOF和k-ε黏度模型的CFD分析方法,通过改变上游来流量、消力池长度及尾坎高度,对宽顶堰消力池内的各水力要素及水噪声场进行了数值模拟,并且与物理模型试验所得结果进行比较。结果表明:模拟水面线变化趋势与实测水面线误差在30%之内;模拟流速与实测流速误差在30%之内;模拟水噪声在4500~8000Hz之间与实测结果声压级误差在6.5db之间,数值模拟结果与物理模型试验结果较为吻合,说明采用该数学模型模拟低水头情况下宽顶堰消力池内水流的流态与水噪声是可行的。得到了各水力要素及水噪声随流量、消力池长度及尾坎高度变化的规律。相同尾坎高度和消力池长度情况下,上游来流量为12.5,10.3,6.9L·s^-1都有水跃产生,同时距上游越近,水面位置处的流速越大;相同上游来流量和消力池长度情况下,尾坎高度对水跃影响明显,同时越靠近宽顶堰位置,水面处的流速越大;相同上游来流量和尾坎高度情况下,消力池长度对水跃影响也比较明显。同时发现水流噪声最大声压值都出现在消力池尾坎附近。 展开更多
关键词 消力池 水流噪声 声压 频谱 数值模拟
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高良涧闸水工模型试验研究 预览
13
作者 孙超君 韩成银 宋佳 《水利建设与管理》 2018年第8期36-39,共4页
为验证高良涧闸消力池防冲消能措施布置方案的合理性和优化的可能性,本文通过模拟闸下的水流运动规律,找出消能防冲设施存在的主要水力学问题,论证原设计方案的可行性,提出进一步改善水流流态和减小河床冲刷的可行方案和具体措施,可为... 为验证高良涧闸消力池防冲消能措施布置方案的合理性和优化的可能性,本文通过模拟闸下的水流运动规律,找出消能防冲设施存在的主要水力学问题,论证原设计方案的可行性,提出进一步改善水流流态和减小河床冲刷的可行方案和具体措施,可为类似工程的设计提供借鉴。 展开更多
关键词 高良涧闸 消力池 模型试验 水流流态 防冲消能
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底流钢膜消力池底板上表面脉动压力试验 预览
14
作者 齐春风 练继建 +2 位作者 刘昉 李会平 欧阳群安 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期33-38,69共7页
为确保消力池防护结构在水流冲击下的安全,探索一种新的钢膜消力池防护结构,即在消力池传统的不透水混凝土底板上部铺设一层均匀开孔的薄钢板。基于某底流消力池模型试验,研究了铺设均匀开孔钢膜对不透水底板上表面脉动压力分布规律的... 为确保消力池防护结构在水流冲击下的安全,探索一种新的钢膜消力池防护结构,即在消力池传统的不透水混凝土底板上部铺设一层均匀开孔的薄钢板。基于某底流消力池模型试验,研究了铺设均匀开孔钢膜对不透水底板上表面脉动压力分布规律的影响。试验结果表明:铺设均匀开孔的钢膜后,对于消力池前端旋滚区,脉动压力强度系数减小、概率密度函数基本满足正态分布,但幅值范围更加集中;纵向各点的相关性降低、空间积分尺度下降,涡旋保持性降低;脉动压力主频基本不变,但脉动能量集中的频带变窄。与透水底板比较,钢膜消力池防护结构可以有效减小作用在消力池前端底板上表面的脉动荷载,初步表明这种结构具有一定的可行性。 展开更多
关键词 消力池 防护结构 钢膜 脉动压力 透水底板 模型试验
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翁养水库溢流坝段消能措施优化初探 预览
15
作者 陈晨 《水利建设与管理》 2018年第12期10-13,共4页
翁养水库位于强岩溶地区,地质条件复杂,项目实施阶段基础开挖揭示弱风化层实际埋深比初勘抬高4.5-6m,需对设计进行优化。本文重点介绍消力池结构布置优化设计并重新复核相关计算。优化后消力池基础上抬4.5m,消能结构工程量显著减少,在... 翁养水库位于强岩溶地区,地质条件复杂,项目实施阶段基础开挖揭示弱风化层实际埋深比初勘抬高4.5-6m,需对设计进行优化。本文重点介绍消力池结构布置优化设计并重新复核相关计算。优化后消力池基础上抬4.5m,消能结构工程量显著减少,在保证消能防冲效果的同时节约了工程投资。可为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 翁养水库 岩溶 基础 消力池
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基于SVR-GA算法的跌扩型消力池优化研究
16
作者 官夏菲 刁明军 +1 位作者 蒋雷 路信 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期66-75,共10页
消力池的优化设计一直是水利工程中的热点课题。传统的消力池优化方法往往采用试错法。试错法不但效率低,而且在设计过程中很难兼顾多个优化目标。因此,建立一套系统性的、目标定向的优化方法十分必要。研究以位于四川省广元市的大寨水... 消力池的优化设计一直是水利工程中的热点课题。传统的消力池优化方法往往采用试错法。试错法不但效率低,而且在设计过程中很难兼顾多个优化目标。因此,建立一套系统性的、目标定向的优化方法十分必要。研究以位于四川省广元市的大寨水库消力池为例,采用SVR回归模型(support vector regression,SVR)建立优化变量(跌坎高度d、突扩比β和尾坎坡度θ)与优化目标(消能率ΔE/E1、临底流速v)之间的近似模型,并采用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解该近似模型,得到一个优化后的消力池体型。对比优化前体型,优化后的消力池消能率几乎不变,但最大临底流速明显降低,底板时均压强分布趋于均匀,消力池综合性能得到了提高。结果表明,提出的优化方法同样适用于类似水工建筑物的体型优化设计问题。 展开更多
关键词 水力学 消力池 跌坎 优化设计 CFD 支持向量回归 遗传算法
折坡扩散型消力池的水跃特性试验研究 预览 被引量:4
17
作者 梁砚 周赤 段文刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第3期53-57,共5页
折坡扩散型消力池在中小型水利工程中经常采用,消能效果良好,能较好地适应地形变化。但由于其边界条件的复杂性,对其水跃特性的研究较少。通过水工模型试验,对不同工况下折坡扩散型消力池的水跃流态、跃长、跃后水深等水跃特征进行了研... 折坡扩散型消力池在中小型水利工程中经常采用,消能效果良好,能较好地适应地形变化。但由于其边界条件的复杂性,对其水跃特性的研究较少。通过水工模型试验,对不同工况下折坡扩散型消力池的水跃流态、跃长、跃后水深等水跃特征进行了研究。分析对比了在相同来流条件下,平底等宽型、折坡等宽型、折坡扩散型消力池的跃后共轭水深。结果表明,相同来流条件下,相较于等宽型消力池,折坡扩散型消力池因其单宽流量较小,可以更好地适应下游水深,且所需消力池深度更小。 展开更多
关键词 消力池 折坡扩散型 平底等宽型 折坡等宽型 水跃 共轭水深
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清江梯级水电站消能防冲区、部分水工建筑物水下检查 预览
18
作者 昊道仓 皮军华 《水电与新能源》 2017年第8期35-38,60共5页
2016年汛期清江梯级水电站同时开闸泄洪,汛后对高坝洲大坝消力池、隔河岩大坝消力池、隔河岩一级升船机上闸首门槽、晒谷坪电站进水口、水布垭大坝R4-R5面板、水布垭电站进水口等处进行了水下检查,发现了隔河岩大坝消力池底板有大面... 2016年汛期清江梯级水电站同时开闸泄洪,汛后对高坝洲大坝消力池、隔河岩大坝消力池、隔河岩一级升船机上闸首门槽、晒谷坪电站进水口、水布垭大坝R4-R5面板、水布垭电站进水口等处进行了水下检查,发现了隔河岩大坝消力池底板有大面积冲磨,对高坝洲大坝消力池、水布垭电站进水口拦污栅淤积物进行了清理,消除了电站运行安全隐患,对冲磨较严重的部位将择时进行修复。 展开更多
关键词 清江梯级水电站 消力池 水下检查
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东山拦河闸加固改造工程消能研究 预览 被引量:2
19
作者 黄智敏 陆汉柱 +1 位作者 付波 钟勇明 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第1期152-156,共5页
由于东山拦河闸下游消力池遭受破坏,且下游河道河床下切、水位降低,需对拦河闸下游消能工进行加固改造。通过水工模型试验,在东山拦河闸现状下游消力池加固改造的基础上,为了确保消力池下游海漫段的安全运行,在海漫段上设置消力墩和消... 由于东山拦河闸下游消力池遭受破坏,且下游河道河床下切、水位降低,需对拦河闸下游消能工进行加固改造。通过水工模型试验,在东山拦河闸现状下游消力池加固改造的基础上,为了确保消力池下游海漫段的安全运行,在海漫段上设置消力墩和消力坎等辅助消能工。研究表明:消力池下游海漫段上设置了消力墩和多级消力坎之后,海漫段的泄流消能率最高可达约50%,确保了出池水流较平顺地与下游河道水流衔接。研究成果得到了工程建设的采用,可供类似工程设计和运行参考。 展开更多
关键词 拦河闸 消力池 加固改造 消力坎 消能
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多股多层淹没射流消能回流旋滚特性研究 预览
20
作者 袁强 张陆陈 +1 位作者 骆少泽 王新 《陕西水利》 2017年第6期96-98,107共4页
多股多层淹没射流在消力池内呈三元复杂流态,水体紊动剧烈,射流推雍水体受阻,在消力池底部向上游运动,形成顺时针立面大回流。跌坎下消力池内的漩涡由回流产生,可能威胁消力池安全而危及枢纽工程。通过引入VOF方法和RNG模型,进行某水电... 多股多层淹没射流在消力池内呈三元复杂流态,水体紊动剧烈,射流推雍水体受阻,在消力池底部向上游运动,形成顺时针立面大回流。跌坎下消力池内的漩涡由回流产生,可能威胁消力池安全而危及枢纽工程。通过引入VOF方法和RNG模型,进行某水电站多股多层淹没射流消能消力池水流特性的三维数值模拟,获取了高低坎消力池底部回流旋滚的基本特性。回流旋滚的长度与下游水位成反S形曲线关系,随着下游水位的增加,回流旋滚长度减小并向池首移动。 展开更多
关键词 多股多层淹没射流 消力池 回流 水流特性 三维数值模拟
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