枕頭壩江溝排水洞消力池優(yōu)化模型試驗(yàn)

采用1:40減壓模型,通過(guò)測(cè)試流態(tài)、水下噪聲和脈動(dòng)壓力等水力參數(shù),對(duì)亭子口水電站閘墩尾部跌坎式底流消力池的空化空蝕特性進(jìn)行了研究。成果表明:閘墩尾部區(qū)域存在強(qiáng)度為發(fā)展階段的剪切流空化,采用8.00m高度的跌坎消力池后,消力池底板空蝕破壞的可能性較小;但消力池邊墻與閘墩內(nèi)壁側(cè)擴(kuò)距離較小時(shí),邊墻空蝕破壞的可能性較大;消力池邊墻與閘墩內(nèi)壁側(cè)擴(kuò)距離增至4.20m時(shí),邊墻空蝕破壞的可能性顯著降低。

動(dòng)力排水固結(jié)軟基處理模型試驗(yàn)研究——介紹了動(dòng)力排水固結(jié)室內(nèi)模型試驗(yàn)，并從室內(nèi)模型試驗(yàn)出發(fā)，對(duì)動(dòng)力排水固結(jié)加固效果進(jìn)行研究，建立了一個(gè)相似比1：2的室內(nèi)動(dòng)力排水固結(jié)加固淤泥質(zhì)軟土的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?yán)格控制試驗(yàn)條件和工藝參數(shù)，研究了動(dòng)力排水固結(jié)淤泥質(zhì)軟土...

對(duì)擬建水庫(kù)的長(zhǎng)、短旁通洞排沙效果進(jìn)行了水工模型試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中率定了旁通洞的泄流能力;觀測(cè)了旁通洞進(jìn)口及洞內(nèi)流態(tài);測(cè)量了長(zhǎng)、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量時(shí)的含沙量等.試驗(yàn)結(jié)果表明：在閘門(mén)全開(kāi)情況下,長(zhǎng)、短旁通洞的泄流能力均超過(guò)200m3/s;在輸沙模數(shù)1200t/km2考慮下,長(zhǎng)旁通洞方案中水典型年過(guò)機(jī)年平均含沙量為51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年過(guò)機(jī)年平均含沙量為59.0g/m3.研究結(jié)果證明：長(zhǎng)、短旁通洞泄流能力均滿足分流要求、旁通洞進(jìn)口段與導(dǎo)流洞結(jié)合段無(wú)不良流態(tài)、短旁通洞的輸沙能力略優(yōu)于長(zhǎng)旁通洞方案.

對(duì)擬建水庫(kù)的長(zhǎng)、短旁通洞排沙效果進(jìn)行了水工模型試驗(yàn)研究,試驗(yàn)中率定了旁通洞的泄流能力；觀測(cè)了旁通洞進(jìn)口及洞內(nèi)流態(tài)；測(cè)量了長(zhǎng)、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量時(shí)的含沙量等。試驗(yàn)結(jié)果表明:在閘門(mén)全開(kāi)情況下,長(zhǎng)、短旁通洞的泄流能力均超過(guò)200m3/s；在輸沙模數(shù)1200t/km2考慮下,長(zhǎng)旁通洞方案中水典型年過(guò)機(jī)年平均含沙量為51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年過(guò)機(jī)年平均含沙量為59.0g/m3。研究結(jié)果證明:長(zhǎng)、短旁通洞泄流能力均滿足分流要求、旁通洞進(jìn)口段與導(dǎo)流洞結(jié)合段無(wú)不良流態(tài)、短旁通洞的輸沙能力略優(yōu)于長(zhǎng)旁通洞方案。

http://www.***.*** -1- 電廠溫排水模型試驗(yàn)研究 張小偉 河海大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，南京（210098） e-mail：zxw19821108@yahoo.cn 摘要：本文主要根據(jù)冷卻水物理模型試驗(yàn)關(guān)鍵相似條件，對(duì)于上海cj電廠一、二、三期取 排水工程冷卻水物理模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了對(duì)典型水文條件下的溫差水流實(shí)驗(yàn)，測(cè) 得了表層溫度分布場(chǎng)、垂線溫升分布以及取水口取水溫升。結(jié)果表明,該模型較好地復(fù)演 了原體水流流態(tài),為減輕溫排水相互影響程度及對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)提供了科學(xué)的依據(jù),并為 各期循環(huán)水取排水工程安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行提供了保證。 關(guān)鍵詞：溫排水；上海cj電廠；表層溫度場(chǎng)；取水溫升；物理模型 1引言 我國(guó)沿海地區(qū)興建的熱電廠，大多靠近海灣和河口，由于受潮汐作用，水流呈非恒定狀 態(tài),水流流態(tài)比較復(fù)雜。近年來(lái)，人們?cè)?/p>

介紹某電廠取排水口模型試驗(yàn)方案和試驗(yàn)方法。通過(guò)模型試驗(yàn),提出了合理的排水口布置形式,并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí),研究了電廠排水對(duì)廠區(qū)附近局部水域環(huán)境溫升和對(duì)環(huán)境流場(chǎng)的影響。研究結(jié)果可為對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

隨著試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)已成為研究高拱壩整體穩(wěn)定性和安全度的重要方法。依據(jù)相似理論,按照1∶200比例建立楊房溝水電站整體三維地質(zhì)力學(xué)模型,模擬拱壩-基礎(chǔ)及兩岸主要的斷層、節(jié)理裂隙及風(fēng)化卸荷等地質(zhì)條件,采用水壓超載法進(jìn)行破壞試驗(yàn)研究,分析拱壩、基礎(chǔ)及兩岸壩肩抗力體的應(yīng)力、變形和穩(wěn)定安全度,研究拱壩-基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性、失穩(wěn)破壞過(guò)程及超載能力,并與國(guó)內(nèi)同類(lèi)高拱壩研究成果進(jìn)行對(duì)比分析,綜合評(píng)價(jià)楊房溝拱壩-基礎(chǔ)整體穩(wěn)定安全度。研究結(jié)果表明,拱壩起裂安全度k1=2.5~3.0,非線性開(kāi)始安全度k2=4.0~6.0,整體穩(wěn)定極限安全度k3=11.0?？梢?jiàn),楊房溝水電站拱壩-基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性較高。

為增加公路排水跌坎急流槽安全穩(wěn)定性,對(duì)公路排水跌坎急流槽常規(guī)跌水消力池及3種新型跌坎消力池出流沖刷模型進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明:跌坎高度、水流相同時(shí),跌坎急流槽消力池后沖坑最大沖深從小到大依次為跌水臺(tái)入流消力池、副消力池出流消力池、臺(tái)階出流消力池和常規(guī)跌水消力池;跌坎急流槽消力池跌水臺(tái)入流消力池構(gòu)造深度越深,出流后沖坑最大沖深越小,而常規(guī)消力池構(gòu)造深度越深,出流后沖坑最大沖深越大;從工程安全與經(jīng)濟(jì)考慮,跌水臺(tái)入流、臺(tái)階出流消力池結(jié)構(gòu)形式可大大減少消力池工程開(kāi)挖量,消能設(shè)施穩(wěn)定性明顯增加;3種新型消力池可大大縮短出流后加固鋪砌長(zhǎng)度,綜合使用后減沖防災(zāi)效果更為顯著。

順溪拱壩溢流消能布置模型試驗(yàn)研究——順溪拱壩為拋物線型常態(tài)混凝土雙曲變厚拱壩，針對(duì)其水頭落差大所帶來(lái)的壩下消能防沖問(wèn)題，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)。原設(shè)計(jì)方案表孔水舌直接砸擊下游左側(cè)護(hù)坡及河道底，且水舌落地后向四周折射，不僅對(duì)設(shè)計(jì)護(hù)坡的穩(wěn)定性構(gòu)成危...

細(xì)粒尾礦堆壩加筋加固模型試驗(yàn)研究——采用龍都尾礦庫(kù)內(nèi)的細(xì)粒尾礦作為試驗(yàn)材料以該尾礦庫(kù)的設(shè)計(jì)尾礦壩為原形堆積尾礦壩體模型進(jìn)行細(xì)粒尾礦堆壩加筋加固模型試驗(yàn)通過(guò)模型試驗(yàn)檢驗(yàn)了細(xì)粒尾礦堆積的尾礦堆壩加筋加固的作用效果獲得了加筋尾礦壩體與不加筋尾礦壩體...

針對(duì)深溪溝水電站泥沙淤積問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的物理模型試驗(yàn)研究。在驗(yàn)證廠前導(dǎo)沙坎攔沙效果的基礎(chǔ)上,分別研究了在電站正常運(yùn)行結(jié)合泄洪沖沙以及關(guān)閉電站敞泄拉沙2種樞紐調(diào)度方式下的庫(kù)區(qū)泥沙淤積物的沖刷效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:關(guān)閉電站敞泄拉沙時(shí)庫(kù)區(qū)泥沙淤積物被大量沖刷,河床高程明顯降低,尤以來(lái)流量6290m3/s和3300m3/s2個(gè)級(jí)別的沖刷效果最好。

根據(jù)工程建設(shè)的需要對(duì)某泄水陡坡進(jìn)行水工模型試驗(yàn),驗(yàn)證其總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置的合理性,分析原設(shè)計(jì)體型存在的主要問(wèn)題,對(duì)泄水陡坡體型進(jìn)行優(yōu)化,且在消力池內(nèi)設(shè)置了消能懸柵,并進(jìn)行體型優(yōu)化試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,優(yōu)化后的泄水陡坡過(guò)流能力滿足要求,消力池內(nèi)懸柵的設(shè)置,改善了消力池內(nèi)的水流流態(tài),工程總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置合理。

上溝水利樞紐溢流壩水工模型試驗(yàn)研究——根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形地質(zhì)條件，通過(guò)建立1：60水工物理模型，對(duì)溢流壩在不同運(yùn)行條件下的水流流態(tài)進(jìn)行了觀測(cè)，對(duì)其在下游河床和兩岸山體造成的沖刷問(wèn)題和可能產(chǎn)生霧化誘發(fā)山體滑坡問(wèn)題進(jìn)行了研究，給出了閘門(mén)泄...

根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形地質(zhì)條件,通過(guò)建立1∶60水工物理模型,對(duì)溢流壩在不同運(yùn)行條件下的水流流態(tài)進(jìn)行了觀測(cè),對(duì)其在下游河床和兩岸山體造成的沖刷問(wèn)題和可能產(chǎn)生霧化誘發(fā)山體滑坡問(wèn)題進(jìn)行了研究,給出了閘門(mén)泄流調(diào)度運(yùn)行控制方案;同時(shí)對(duì)溢流壩的泄流能力、沖坑深、挑距、電站尾水影響及壩面空蝕空化問(wèn)題進(jìn)行了試驗(yàn)研究,對(duì)溢流壩閘墩形式、挑角及電站尾水導(dǎo)墻的體型布置進(jìn)行了優(yōu)化。

軟土動(dòng)力排水固結(jié)的室內(nèi)模型試驗(yàn)研究——以廣州國(guó)際會(huì)展中心一期工程動(dòng)力排水固結(jié)軟基處理項(xiàng)目為工程背景進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn)，重點(diǎn)觀察和分析了插設(shè)塑料排水板過(guò)程中、全部夯擊過(guò)程中及夯擊完成后飽和軟黏土內(nèi)的孔壓響應(yīng)。結(jié)果表明，塑料排水板插設(shè)完畢時(shí)刻與各...

福生水電站溢流壩采用底流消能。其特點(diǎn)是水頭低、流量大,屬典型的低佛氏數(shù)消能,經(jīng)斷面水工模型試驗(yàn),優(yōu)化了消能工布置,改善了水流流態(tài),池長(zhǎng)縮短11%,消力墩減少1/2,為設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)。

坎爾其水庫(kù)壩面溢洪道模型試驗(yàn)——對(duì)坎爾其水庫(kù)壩面溢洪道進(jìn)行水工模型試驗(yàn)，測(cè)得在陡槽段0+058樁號(hào)附近有局部負(fù)壓出現(xiàn)，為了使設(shè)計(jì)更加合理，在陡槽段0+058樁號(hào)處設(shè)置了摻氣槽，減小局部負(fù)壓，設(shè)置摻氣槽后堰上游和陡槽段流態(tài)平穩(wěn)，水面無(wú)大的波動(dòng)，可以滿足泄...

結(jié)合新集水電站模型試驗(yàn),針對(duì)其佛氏數(shù)低且發(fā)生2次水躍的特點(diǎn),嘗試性地將t形墩布置在消力池中間,且適當(dāng)加高尾坎的方案,能有效地提高消能率13%左右。并根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)t形墩消力池消能特性進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,還通過(guò)消能計(jì)算,得出消能段的消能分配比率,對(duì)進(jìn)一步研究t形墩消能機(jī)理很有幫助,也希望對(duì)同類(lèi)工程有一定借鑒作用。

對(duì)克孜加爾水利樞紐導(dǎo)流(兼泄洪)洞泄流能力進(jìn)行水工模型試驗(yàn),驗(yàn)證了導(dǎo)流洞進(jìn)水口、洞身段、出口段、消力池等各段體形設(shè)計(jì)的合理性。試驗(yàn)測(cè)得洞身段流速為23.07～27.86m/s,有可能產(chǎn)生空蝕破壞,建議在施工過(guò)程中過(guò)水表面的最大允許突起或跌落高度控制在10mm以下,對(duì)最大允許高度范圍內(nèi)所有的面平整體一律進(jìn)行緩坡處理,并采用抗磨、耐久性強(qiáng)的混凝土襯砌。

錦屏一級(jí)水電站是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站。工程主要開(kāi)發(fā)任務(wù)是發(fā)電,同時(shí)還兼有攔沙、防洪、蓄能作用。該工程大壩為混凝土雙曲拱壩,最大壩高305m,為目前世界上最高拱壩。壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,兩岸谷坡為近千米的高陡邊坡,兩壩肩巖體內(nèi)存在斷層、煌斑巖脈、層間擠壓帶、深部裂隙等各類(lèi)軟弱結(jié)構(gòu)面,對(duì)拱壩壩肩壩基穩(wěn)定帶來(lái)不利影響。采用三維整體地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究方法,研究了錦屏一級(jí)高拱壩壩肩壩基的整體穩(wěn)定性。試驗(yàn)中充分考慮了影響壩肩壩基穩(wěn)定的各種因素,既考慮拱壩上游超載情況,同時(shí)還重點(diǎn)模擬兩壩肩巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度弱化的影響,為此研制了適合該工程的變溫相似材料及試驗(yàn)?zāi)M新技術(shù),并在一個(gè)模型上進(jìn)行了強(qiáng)度儲(chǔ)備與超載相結(jié)合的綜合法試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)獲得了壩肩壩基的變形及分布特征、失穩(wěn)的破壞形態(tài)和破壞機(jī)理,確定了拱壩壩肩壩基整體穩(wěn)定安全度為4.7～5.0,評(píng)價(jià)了工程的安全性,并針對(duì)壩肩的薄弱環(huán)節(jié)提出了加固處理措施建議。

本文通過(guò)分析克孜爾水庫(kù)流域的整體現(xiàn)狀,對(duì)水庫(kù)上游泥沙沉積率高、淤積過(guò)量的情況,提出建立人工輔助排沙動(dòng)床模型。通過(guò)試驗(yàn)方案布置,對(duì)方案的試驗(yàn)效果進(jìn)行分析,得出丁壩+導(dǎo)流順壩+排沙渠相結(jié)合方案效果較理想,方案實(shí)施后水庫(kù)運(yùn)行數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,證明水庫(kù)原型實(shí)施效果與試驗(yàn)結(jié)果吻合。

為更充分地研究水庫(kù)的真實(shí)淤積過(guò)程,以擬建的托帕水庫(kù)為模擬對(duì)象,建立了水庫(kù)實(shí)體模型,采用1981—2014年日均水沙過(guò)程為試驗(yàn)條件,模擬研究了托帕水庫(kù)的泥沙淤積過(guò)程,并提出了水庫(kù)累計(jì)淤積量過(guò)程、特征庫(kù)容損失、庫(kù)區(qū)淤積縱橫向形態(tài)和淤積上延范圍。由試驗(yàn)淤積結(jié)果可知,試驗(yàn)結(jié)果與工程可研報(bào)告中采用的數(shù)模計(jì)算結(jié)果基本吻合。