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高拱坝表孔宽尾墩对泄洪能力影响的试验研究 被引量：31
1
作者 李福田 刘沛清 +1 位作者 许唯临 田忠 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期43-47,53,共6页
为了研究高拱坝采用堰顶宽尾墩收缩射流技术对过流能力的影响 ,本文在溪洛渡 1∶10 0的整体模型上对不同堰前水头和不同宽尾墩收缩比条件下的流态和泄流量进行了试验研究。结果表明 ,随着堰前水头和不同宽尾墩收缩比的变化 ,闸室中会出... 为了研究高拱坝采用堰顶宽尾墩收缩射流技术对过流能力的影响 ,本文在溪洛渡 1∶10 0的整体模型上对不同堰前水头和不同宽尾墩收缩比条件下的流态和泄流量进行了试验研究。结果表明 ,随着堰前水头和不同宽尾墩收缩比的变化 ,闸室中会出现自由跌流、急流冲击波、水跃壅水和缓流 4种不同的流态 ,而不同的流态 ,影响泄流量的因素也不同 ,定量给出了设计洪水及校核洪水时收缩比对过流能力的影响。 展开更多
关键词 高拱坝 宽尾墩 泄流能力
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宽尾墩联合消能工体型选择及水力特性的研究 被引量：21
2
作者 李中枢 潘艳华 +1 位作者 韩连超 常志涛 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期82-87,共6页
通过系统水力试验 ,给出了宽尾墩附加消能的消能机理与消能过程 ,以及附加阻力系数Δζ′及其计算式。对宽尾墩改善消力池内的水流结构 ,缩短水跃长度 ,减少尾水深度 ,提高消能率及改善跃后水流状态等进行了分析 ,并给出了相应计算式。... 通过系统水力试验 ,给出了宽尾墩附加消能的消能机理与消能过程 ,以及附加阻力系数Δζ′及其计算式。对宽尾墩改善消力池内的水流结构 ,缩短水跃长度 ,减少尾水深度 ,提高消能率及改善跃后水流状态等进行了分析 ,并给出了相应计算式。通过对比试验 ,得出了宽尾墩体型选择参数。 展开更多
关键词 消能 宽尾墩 水力特性 体型 水力设计
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宽尾墩后接阶梯溢流坝面水工设施的研究 被引量：26
3
作者 胡耀华 伍超 +2 位作者 卢红 张挺 莫政宇 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期37-41,共5页
将宽尾墩安置在阶梯溢流坝上游形成一种新的水工设施,它兼有宽尾墩和阶梯溢流坝面的特点,比纯阶梯坝单宽流量可增大数倍。由于在阶梯面与挑射水流之间形成气体空腔,可实现充分掺气。本文对其进行了数值模拟,采用了双孔方案。虽然网格数... 将宽尾墩安置在阶梯溢流坝上游形成一种新的水工设施,它兼有宽尾墩和阶梯溢流坝面的特点,比纯阶梯坝单宽流量可增大数倍。由于在阶梯面与挑射水流之间形成气体空腔,可实现充分掺气。本文对其进行了数值模拟,采用了双孔方案。虽然网格数增加了一倍,但比单孔而言流场更加完整。通过数值模拟得到的墩后水翅、阶梯面挑射水舌和掺气腔体等,与实验观测到的现象吻合。介绍了复杂水工建筑物的网格生成方法。本文的研究成果可以为设计提供参考依据。 展开更多
关键词 水力学 三维数值模拟 宽尾墩 阶梯溢流坝
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高拱坝表孔宽尾墩流道内水流特性的数值模拟研究 被引量：17
4
作者 李乃稳 许唯临 +2 位作者 张法星 田忠 赵涛 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期19-25,共7页
宽尾墩应用于高拱坝表孔后,其下泄水流的空中扩散特性与宽尾墩流道内的水流特性密切相关。采用k-ε双方程紊流模型对宽尾墩应用在高拱坝坝身泄洪表孔时的水流特性进行了3维数值模拟,给出了孔流道水面线、压力、流场等水流特性。计算值... 宽尾墩应用于高拱坝表孔后,其下泄水流的空中扩散特性与宽尾墩流道内的水流特性密切相关。采用k-ε双方程紊流模型对宽尾墩应用在高拱坝坝身泄洪表孔时的水流特性进行了3维数值模拟,给出了孔流道水面线、压力、流场等水流特性。计算值与模型试验值对比,两者吻合较好。计算结果发现,坝面中线压力分布与侧墙压力分布存在相似规律,所不同的是侧墙压力在宽尾墩转折点位置存在局部增大;墩尾压力分布受墩内水流流线弯曲影响,其分布不再符合净水压力分布规律;墩尾水流流速大小沿水深方向变化不大,但流速方向变化比较明显。 展开更多
关键词 高拱坝 泄洪表孔 宽尾墩 水流特性 数值模拟
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高拱坝表孔宽尾墩水力特性试验研究 被引量：17
5
作者 李乃稳 许唯临 +1 位作者 刘超 邓军 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期56-61,共6页
采用模型试验方法,对宽尾墩消能工应用于高拱坝表孔后,其下泄水流流态、泄流能力、水垫塘流态及水垫塘底板冲击动压等水流特性进行了研究。结果表明:高拱坝表孔宽尾墩流道内存在自由跌流、急流冲击波及缓流三种流态;当处于急流冲击波流... 采用模型试验方法,对宽尾墩消能工应用于高拱坝表孔后,其下泄水流流态、泄流能力、水垫塘流态及水垫塘底板冲击动压等水流特性进行了研究。结果表明:高拱坝表孔宽尾墩流道内存在自由跌流、急流冲击波及缓流三种流态;当处于急流冲击波流态时,其下泄水舌呈窄而高且长的窄长流态,水舌纵向扩散效果明显,并且宽尾墩体型几何参数变化不会影响其泄流能力;水垫塘底板最大时均冲击动压值随着堰顶水头的增高而增大,随着宽尾墩收缩比的增加而增大,随着墩尾折角的增大而减小,随着坝面倾角的增大而减小。 展开更多
关键词 水力学 水力特性 模型试验 高拱坝 泄洪消能 宽尾墩
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宽尾墩联合消能工在我国的发展（续） 被引量：13
6
作者 谢省宗 李世琴 李桂芬 《红水河》 1996年第1期24-31,共8页
宽尾墩联合消能工在我国的发展（续）谢省宗，李世琴，李桂芬（中国水利水电科学研究院北京１０００３８）（上续本刊１９９５年第３期第１１页）２．３安康河床三中孔的宽尾域——折流域——短消力池联合消能工２·３·１流动... 宽尾墩联合消能工在我国的发展（续）谢省宗，李世琴，李桂芬（中国水利水电科学研究院北京１０００３８）（上续本刊１９９５年第３期第１１页）２．３安康河床三中孔的宽尾域——折流域——短消力池联合消能工２·３·１流动特征和消能机理安康河床三中孔孔口尺寸１１ｍ... 展开更多
关键词 消能工 宽尾墩 流动特征 水力学
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阶梯溢流坝和宽尾墩及消力池组合消能的水流数值模拟研究 被引量：14
7
作者 魏文礼 吕彬 刘玉玲 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2012年第4期442-448,共7页
采用两相流模型,辅以Realizable k湍流模型,来模拟阶梯溢流坝和消力池组合以及阶梯溢流坝、宽尾墩和消力池组合两种联合消能工的水力特性,获得了流速场、压强场、紊动动能及紊动动能耗散率等物理参量的分布。网格划分采用了分区域划分:... 采用两相流模型,辅以Realizable k湍流模型,来模拟阶梯溢流坝和消力池组合以及阶梯溢流坝、宽尾墩和消力池组合两种联合消能工的水力特性,获得了流速场、压强场、紊动动能及紊动动能耗散率等物理参量的分布。网格划分采用了分区域划分:模型中任何形状不规则的复杂部分采用非结构网格划分,对形状规则的部分则采用了结构网格划分,并根据流动梯度的大小安排网格的疏密程度。采用有限体积法对控制方程进行离散。采用了VOF法处理自由水面,使用PISO算法求解速度与压力的耦连方程组。比较分析了两种消能工在速度场、压强场、紊动动能及紊动动能耗散率的差异。研究结果表明:受宽尾墩的影响,坝面及消力池中的流速均小于无宽尾墩的情况,而台阶坝面的压强明显高于无宽尾墩的情况;在消力池中紊动动能及其耗散率均大于无宽尾墩的情况。可见,阶梯溢流坝、宽尾墩和消力池组合消能工的消能优于无宽尾墩的情况。 展开更多
关键词 阶梯溢流坝 宽尾墩 数值模拟 能量耗散
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与宽尾墩联合使用的阶梯溢流面水流掺气问题研究 被引量：14
8
作者 梁宗祥 尹进步 +1 位作者 郑治 卢红 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期564-568,共5页
通过模型试验、原体观测资料的分析发现，与宽尾墩联合使用的阶梯式消能工，为了满足溢流面水流掺气减蚀的要求，须使阶梯溢流面在初始段6～8个台阶形成空腔溢流，而阶梯堰面形成空腔溢流与阶梯起始断面的掺气坎型、坎高及宽尾墩型式有... 通过模型试验、原体观测资料的分析发现，与宽尾墩联合使用的阶梯式消能工，为了满足溢流面水流掺气减蚀的要求，须使阶梯溢流面在初始段6～8个台阶形成空腔溢流，而阶梯堰面形成空腔溢流与阶梯起始断面的掺气坎型、坎高及宽尾墩型式有关。台阶高度对阶梯溢流面大单宽过流掺气浓度沿程变化影响很小，掺气浓发随阶梯溢流面坡比的变化比较明显，坡度越缓，沿程衰减越明显；掺气浓度随堰上水头的增加而增大；堰面使用Y型宽尾墩掺气量最大，无墩时最小，使用X墩时，处于二者之间。与宽尾墩联合使用的阶梯溢流面大单宽过流掺气量可以满足减蚀需要，而无墩时掺气量不能满足需要。 展开更多
关键词 阶梯溢流 宽尾墩 滑行流 掺气坎 掺气浓度
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乐昌峡水利枢纽工程溢流坝泄洪消能研究 被引量：11
9
作者 黄智敏 何小惠 +2 位作者 钟勇明 陈卓英 付波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第5期18-22,共5页
乐昌峡水利枢纽工程坝址处河道狭窄,溢流坝的泄洪落差和单宽流量较大,且电站尾水出水口靠近溢流坝,因此,溢流坝泄洪安全是枢纽工程的关键技术问题。通过溢流坝泄洪消能模型试验研究,对溢流坝堰面曲线、两侧收缩边墙、闸墩、挑流鼻坎等... 乐昌峡水利枢纽工程坝址处河道狭窄,溢流坝的泄洪落差和单宽流量较大,且电站尾水出水口靠近溢流坝,因此,溢流坝泄洪安全是枢纽工程的关键技术问题。通过溢流坝泄洪消能模型试验研究,对溢流坝堰面曲线、两侧收缩边墙、闸墩、挑流鼻坎等布置和体型进行了优化,改善了其运行水力特性,妥善解决了溢流坝泄洪消能防冲的问题。 展开更多
关键词 溢流坝 溢流堰 宽尾墩 差动式挑流鼻坎 消能 模型试验 乐昌峡水利枢纽工程
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低弗劳德数宽尾墩多级消力池三维数值模拟 被引量：10
10
作者 汪凯迪 张建民 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期76-79,共4页
低弗劳德数二元水跃消能效率低,当无尾坎消力池受地形限制,其长度较短且下游水位较低时水跃无法稳定在消力池内,消力池下游护坦承受较大冲刷压力,甚至护坦出口水流余能对下游河床造成严重冲刷。对此,提出采用宽尾墩联合尾坎消力池来改... 低弗劳德数二元水跃消能效率低,当无尾坎消力池受地形限制,其长度较短且下游水位较低时水跃无法稳定在消力池内,消力池下游护坦承受较大冲刷压力,甚至护坦出口水流余能对下游河床造成严重冲刷。对此,提出采用宽尾墩联合尾坎消力池来改善消能效果,并采用RNG κ-ε紊流模型结合自由面追踪的VOF方法对宽尾墩联合尾坎消能工的水流流场进行三维数值模拟,通过宽尾墩与平尾墩、设置尾坎与不设置尾坎的综合对比分析得出,采用宽尾墩联合尾坎消能工的消能体型可有效调控水流并提高水流的消能效率,明显改善消力池内水流流态,有效减少对护坦及下游河岸冲刷。研究成果可为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 低弗劳德数 宽尾墩 尾坎消力池 数值模拟
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低弗劳德数水流辅助消能工空蚀问题研究 被引量：9
11
作者 杨凡 王均星 +1 位作者 陈帅 陈利强 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期125-129,135,共6页
辅助消能工的空蚀问题是水利工程中重点关注的问题之一。本文针对水利工程中常遇到的消力墩表面空蚀破坏问题进行了试验研究,提出通过两种方法解决空蚀问题:采用消力池+不完全宽尾墩+消力墩联合消能工和圆化消力墩棱角。试验结果表明:... 辅助消能工的空蚀问题是水利工程中重点关注的问题之一。本文针对水利工程中常遇到的消力墩表面空蚀破坏问题进行了试验研究,提出通过两种方法解决空蚀问题:采用消力池+不完全宽尾墩+消力墩联合消能工和圆化消力墩棱角。试验结果表明:采用联合消能工不仅能够减小底流流速、减轻水流对消力墩的冲击力,而且能够提升消力墩表面的空化数、有效提高消能率。适当圆化消力墩棱角可以降低初生空化数;还能减轻紊动、提升空化数,从而提高消力墩的抗空蚀能力。 展开更多
关键词 水工水力学 空化数 空蚀:宽尾墩 消能 消力墩
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高拱坝表孔宽尾墩体型参数对泄流能力的影响 被引量：8
12
作者 练继建 桑林瀚 +1 位作者 缑文娟 李会平 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-7,共7页
高拱坝坝顶较薄,表孔溢流坝面较短,导致宽尾墩应用于高拱坝表孔对泄流能力会产生一定的影响,为探究满足表孔泄流能力设计要求的宽尾墩体型,基于东庄水利工程,采用数值模拟方法,研究宽尾墩俯角、收缩比、墩尾折角、始折点位置等体型参数... 高拱坝坝顶较薄,表孔溢流坝面较短,导致宽尾墩应用于高拱坝表孔对泄流能力会产生一定的影响,为探究满足表孔泄流能力设计要求的宽尾墩体型,基于东庄水利工程,采用数值模拟方法,研究宽尾墩俯角、收缩比、墩尾折角、始折点位置等体型参数对高拱坝表孔泄流能力的影响以及泄流能力与过堰水流弗劳德数Fr的关系。研究结果表明,表孔泄流能力随着宽尾墩俯角的减小而减小,随着收缩比的减小而减小,随着墩尾折角的减小而增大,随着始折点位置与堰顶水平距离的减小而减小;提出了表征宽尾墩各类体型参数与堰上水头影响的综合影响系数k综,当k综≥2时,宽尾墩不影响表孔的泄流能力,当k综<2时,随着k综值的减小,宽尾墩对表孔泄流能力的影响逐渐增大;过堰水流Fr沿程变化曲线在宽尾墩始折点上游存在一个折点,该折点处的Fr越大,宽尾墩对表孔泄流能力的影响越小。 展开更多
关键词 高拱坝 宽尾墩 泄流能力 体型参数 弗劳德数 数值模拟
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高拱坝表孔宽尾墩跌流水舌运动特性研究 被引量：6
13
作者 李福田 刘沛清 +1 位作者 许唯临 田忠 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2003年第9期23-25,共3页
为了探索高拱坝坝身表孔溢流采用宽尾墩堰顶收缩射流技术的可能性,在对水舌分散机理进行理论分析的基础上,对300m量级高拱坝条件下不同出流角度和不同泄流量下的宽尾墩射流水舌形态进行了实验观测.结果表明,采用跌流出口时,当跌流水舌... 为了探索高拱坝坝身表孔溢流采用宽尾墩堰顶收缩射流技术的可能性,在对水舌分散机理进行理论分析的基础上,对300m量级高拱坝条件下不同出流角度和不同泄流量下的宽尾墩射流水舌形态进行了实验观测.结果表明,采用跌流出口时,当跌流水舌在出口断面处于急流流态时,受断面收缩形成的冲击波的影响,跌流在出口断面沿垂向不同深度的水质点出射方向发生明显的改变,水舌在纵向明显拉开,具有良好的分散特性;当跌流的出口为缓流时,跌流水舌形成类似舌形坎的水舌流态,入塘水舌成月牙形,无论在纵向还是横向均充分拉开,使入塘水舌的分散度大大增加. 展开更多
关键词 高拱坝 宽尾墩 跌流水舌 急流 缓流
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宽尾墩联合消能工在百色水利枢纽的研究和应用 被引量：2
14
作者 谢省宗 李世琴 《红水河》 1998年第2期36-41,47,共7页
介绍了宽尾墩联合消能工在百色水利枢纽的研究和应用：（１）采用宽尾墩—中孔—消力池联合消能工的试验研究和水力计算；（２）采用宽尾墩—阶梯式坝面（坝面消能）—消力池联合消能工的试验研究。
关键词 宽尾墩 联合消能工 底流消能 挑流消能 水利枢纽
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宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池的紊流数值模拟 被引量：3
15
作者 胡耀华 伍超 +1 位作者 叶茂 张挺 《四川水力发电》 2005年第2期32-35,共4页
宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化的坝面泄流形式是我国科技工作者提出的新型水工设施,已在实际工程中有所应用,但缺少数值计算成果。阐述了针对这种极其复杂的坝面形式进行的数值模拟,计算了设计和正常水位条件下的水力特性和宽尾墩进... 宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化的坝面泄流形式是我国科技工作者提出的新型水工设施,已在实际工程中有所应用,但缺少数值计算成果。阐述了针对这种极其复杂的坝面形式进行的数值模拟,计算了设计和正常水位条件下的水力特性和宽尾墩进出口处的紊动能以及耗散率,数值计算结果与试验数据基本吻合。数值计算时单宽过量已达141m3/s·m,对宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池一体化的方式有必要进行更深入的研究。 展开更多
关键词 宽尾墩 阶梯溢流坝 水力特性 数值模拟
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宽尾墩体型对高拱坝表孔最大水深的影响 被引量：1
16
作者 周磊 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期54-57,共4页
宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大流道水深,从而一定程度上增大工程量,同时过高的边墙也会增大结构设计难度。为探究表孔最大水深与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算的方法,分析宽尾墩收缩比、收缩率、堰面俯角等体型参数对高拱坝表孔... 宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大流道水深,从而一定程度上增大工程量,同时过高的边墙也会增大结构设计难度。为探究表孔最大水深与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算的方法,分析宽尾墩收缩比、收缩率、堰面俯角等体型参数对高拱坝表孔最大水深的影响。结果表明,表孔最大水深随着收缩比的增大而显著减小,而收缩率的影响则相对较小;得出了表孔流道最大水深与宽尾墩体型参数之间的定量计算式,并提出了一个综合影响系数k来判别急流冲击波交汇点位置,可为表孔宽尾墩的结构设计提供参考。 展开更多
关键词 高拱坝表孔 宽尾墩 收缩率 收缩比 最大水深 数值模拟
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马堵山水电站溢流坝消能方式再优化试验研究 被引量：1
17
作者 张金明 王建平 何贞俊 《黑龙江水专学报》 2010年第1期28-30,共3页
通过马堵山水电站溢流表孔水工断面模型消能型式优化试验表明,采用矩型宽尾墩+挑流的联合消能方式可以有效地消杀下泄水流的巨大能量,大坝下游河床冲坑深度明显减小,整体试验表明该消能方式能够有效地减小下游河道两岸回流范围和强度,... 通过马堵山水电站溢流表孔水工断面模型消能型式优化试验表明,采用矩型宽尾墩+挑流的联合消能方式可以有效地消杀下泄水流的巨大能量,大坝下游河床冲坑深度明显减小,整体试验表明该消能方式能够有效地减小下游河道两岸回流范围和强度,为设计提供了科学依据。 展开更多
关键词 宽尾墩 挑流 消能方式 再优化试验 马堵山水电站
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宽尾墩体型对高拱坝表孔最大压力的影响
18
作者 周磊 《水电能源科学》 北大核心 2019年第6期71-74,共4页
宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大壁面压力,在一定程度上增加了结构设计难度,为探究表孔壁面最大压力与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算方法研究了宽尾墩收缩比、收缩率等体型参数对高拱坝表孔流道中心线及侧墙最大压力的影响。结果表... 宽尾墩应用于高拱坝表孔后会增大壁面压力,在一定程度上增加了结构设计难度,为探究表孔壁面最大压力与宽尾墩体型之间的关系,采用数值计算方法研究了宽尾墩收缩比、收缩率等体型参数对高拱坝表孔流道中心线及侧墙最大压力的影响。结果表明,堰面中线与侧墙最大压力均随收缩率的增大而增大,随收缩比的增大而减小;并推出表孔流道中线及侧墙最大压力与收缩率、收缩比之间的定量计算公式,从而为表孔宽尾墩的结构设计提供参考。 展开更多
关键词 高拱坝表孔 宽尾墩 收缩率 收缩比 最大压力 数值模拟
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宽尾墩-跌坎型底流联合消能工水力特性试验研究 被引量：5
19
作者 王丽杰 杨文俊 +1 位作者 常银兵 李继聪 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期37-40,共4页
通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力... 通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和脉动压力,缩短了消力池的长度,减轻了下游河道的冲刷,并且能很好地利用宽尾墩良好的消能率,克服宽尾墩挑射水流对消力池底板的冲击问题,为类似工程提供了参考,同时也丰富了泄洪消能工的型式。 展开更多
关键词 跌坎 宽尾墩 底流消能 消力池
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沙沱水电站宽尾墩联合消能工的应用研究 被引量：4
20
作者 姬春利 刘韩生 +1 位作者 梁宗祥 聂源宏 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第7期106-109,共4页
针对沙沱水电站泄洪量大、堰上水头高、单宽流量大的特点,分析了"宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池"联合消能工的水力特性,通过模型试验对其消能效果进行了观测研究。试验结果表明:该消能方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平... 针对沙沱水电站泄洪量大、堰上水头高、单宽流量大的特点,分析了"宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池"联合消能工的水力特性,通过模型试验对其消能效果进行了观测研究。试验结果表明:该消能方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平稳,下游河床无明显冲坑,满足通航要求,它既保持了大流量时宽尾墩的泄洪消能特点,又兼顾了台阶坝面小流量时的消能优势,并且采用台阶坝面使碾压混凝土一次成型,减少了工程量,缩短了工期,节省了工程投资。 展开更多
关键词 沙沱水电站 联合消能工 水力特性 宽尾墩 戽式消力池
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