古田雙口渡水電站整體水工模型試驗(yàn)

平班水電站二期導(dǎo)流采用底孔導(dǎo)流方式,其導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)高,流量大,底孔出口下游要求水流不能把泥沙帶進(jìn)尾水渠,下游河床只允許輕微的沖刷,試驗(yàn)中通過(guò)設(shè)置導(dǎo)流墻、刺墻、護(hù)面等等工程措施,取得了滿意的消能防沖效果。截流工程流量大,龍口地形復(fù)雜、落差大、單寬功率大,合龍?zhí)幱覀?cè)為光滑的混凝土圍堰,材料不易穩(wěn)定。試驗(yàn)采取不同的進(jìn)占拋投方式和變換流量等手段,使截流一氣呵成,順利合龍。

通過(guò)水工模型試驗(yàn),對(duì)原設(shè)計(jì)方案溢流壩的泄流能力、沿程流態(tài)、流速、水面線及河床局部沖刷進(jìn)行試驗(yàn)研究,在優(yōu)化了消能工措施的同時(shí),為管理部門提供了合理的閘門運(yùn)用方式。

九井崗水電站通過(guò)整體水工模型試驗(yàn),驗(yàn)證水庫(kù)各特征水位下溢洪道的泄流能力,校核擋墻的設(shè)計(jì)高度,分析壩體及岸坡式溢洪道產(chǎn)生氣蝕的可能性,提出優(yōu)化溢洪道進(jìn)口的布置方案,并根據(jù)下游消能沖刷情況,提出對(duì)下游岸坡采取適當(dāng)保護(hù)措施的建議。

彎彎川水電站原來(lái)是一條引水發(fā)電隧洞,水電站進(jìn)行挖潛改造,需新修建一條引水隧洞與原來(lái)引水發(fā)電隧洞并聯(lián)進(jìn)行引水發(fā)電。通過(guò)水工模型試驗(yàn),確定隧洞并聯(lián)引水發(fā)電比舊洞單獨(dú)引水發(fā)電減少水頭損失1.914m,機(jī)組的有效工作水頭為11.607m,滿足設(shè)計(jì)11.50m工作水頭的要求。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)計(jì)算得出舊引水隧洞的糙率n=0.033,新舊隧洞并聯(lián)引水總流量105m3/s時(shí),舊洞引水流量為66.85m3/s;新洞的引水流量為38.15m3/s。最后,對(duì)模型水流與原型的相似性進(jìn)行了分析。

泄水陡坡作為引水式電站的重要建筑物,維系著整個(gè)電站工程的安全運(yùn)行,在落差和泄量較大的工程中顯得尤為重要,而水工模型試驗(yàn)作為工程運(yùn)行情況的事先模擬,對(duì)優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案,提高工程安全度具有重要的指導(dǎo)作用,通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,并提出類似工程泄水陡坡設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題,供同行們?cè)诠こ淘O(shè)計(jì)中參考。

根據(jù)工程建設(shè)需要,為全面驗(yàn)證工程總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置的合理性,對(duì)某泄水陡坡進(jìn)行水工模型試驗(yàn),分析原設(shè)計(jì)體型存在的主要問(wèn)題。通過(guò)增設(shè)摻氣槽、懸柵、修改模型尺寸,對(duì)泄水陡坡進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,泄水陡坡過(guò)流能力滿足要求,工程總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置合理,滿足冬季排冰需求。

根據(jù)福生水電站沖沙閘佛氏數(shù)低消能效果差的特點(diǎn),采用物理橫型試驗(yàn)方法對(duì)沖沙閘的泄流能力、水面線、流態(tài)、消能效果及對(duì)下游河道沖刷影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出了優(yōu)化后的消耗建筑物型式和結(jié)構(gòu)尺寸,為設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

對(duì)羊頭鋪水電站的泄流能力、消能效果、拉沙能力進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)。通過(guò)水工模型比對(duì)試驗(yàn),采用二級(jí)復(fù)式消能能較好地解決泄流消能的問(wèn)題,保證下泄流速在相對(duì)安全的范圍內(nèi);同時(shí)在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上,對(duì)壩址和攔沙坎等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,所取得的試驗(yàn)成果對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。圖3幅,表2個(gè)。

通過(guò)對(duì)溫泉水電站深孔泄洪洞的水工模型試驗(yàn)研究,完善優(yōu)化了深孔泄洪洞的挑流消能段的設(shè)計(jì)方案,使洞內(nèi)水流流態(tài)及出口挑射水流對(duì)下游河床的沖刷狀態(tài)均有所改善,試驗(yàn)成果對(duì)工程設(shè)計(jì)和其他模型試驗(yàn)均具有一定的借鑒意義。

斑桃水電站大壩通過(guò)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證原設(shè)計(jì)方案,優(yōu)化溢流堰體型,提出下游消能防沖措施,使上、下游水流穩(wěn)定銜接,保證建筑物安全,為設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供依據(jù)。

烏東德水電站泄水拱壩下游水墊塘深達(dá)80~125m,巖石堅(jiān)硬,抗沖能力強(qiáng),是一個(gè)條件優(yōu)越的天然水墊塘,所以考慮水墊塘不設(shè)混凝土保護(hù),下游消能區(qū)300m內(nèi)采用接地式護(hù)岸,300m后采用懸掛式護(hù)岸,水工整體模型試驗(yàn)研究表明該布置方案是可行的。

通過(guò)水工模型試驗(yàn),在對(duì)設(shè)計(jì)提交的試驗(yàn)方案進(jìn)行全面驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,針對(duì)模型試驗(yàn)中暴露的問(wèn)題,對(duì)樞紐模型進(jìn)行修改和再試驗(yàn)。

通過(guò)對(duì)劉家溝水電站水工模型的優(yōu)化試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)溢洪道進(jìn)水渠右導(dǎo)墻體型采用兩圓弧+直線段結(jié)構(gòu)能夠較好的解決泄流流態(tài)問(wèn)題,而消能形式采用泄槽出口平臺(tái)設(shè)t型墩+岸坡分散水流+平臺(tái)挑射出流的聯(lián)合結(jié)構(gòu)亦能夠達(dá)到令人滿意的消能效果。

斑竹園水電站是典型的山區(qū)河流低水頭的小水電站,泄洪單寬流量大,泄洪消能任務(wù)較重。通過(guò)整體水工模型試驗(yàn),對(duì)泄洪能力、水流流態(tài)、流速分布、消力池消能效果、攔沙排沙方案及電站尾水渠水位波動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)研究,驗(yàn)證和優(yōu)化了設(shè)計(jì),提出了兩級(jí)復(fù)式消力池及合理的泄洪運(yùn)行方案,為工程決策提供了科學(xué)依據(jù),可為類似的山區(qū)小水電消能設(shè)計(jì)提供參考。

通過(guò)麥洛維#1堰孔水工模型試驗(yàn),獲得#1堰孔面板壓力與流速分布規(guī)律,針對(duì)水流漫過(guò)上游疊梁門、部分完工的堰孔面板及下游疊梁門的過(guò)流情況,提出了相應(yīng)的工程措施。

通過(guò)對(duì)新疆某水電站導(dǎo)流兼泄洪洞水工模型試驗(yàn),在原設(shè)計(jì)方案采用傳統(tǒng)底流消能不滿足消能效果的前提下,采用設(shè)置消力墩和摻氣槽方式進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)證明:優(yōu)化方案能有效地改善消力池內(nèi)的水力特性,起到穩(wěn)定水流流態(tài),提高消能效率,消能率可達(dá)到59.32%-67.91%。

為大渡河瀑布溝水電站截流工程選擇截流方案進(jìn)行水工模型試驗(yàn)。試驗(yàn)采用寬戧堤截流,設(shè)計(jì)戧堤頂寬分別為25m和60m的兩種試驗(yàn)方案。試驗(yàn)結(jié)果表明:龍口水面線第二次跌落時(shí),方案1在戧堤下游坡腳線附近形成的舌狀體大于方案2,更能充分利用突擴(kuò)造成的局部水頭損失。因此選擇方案1作為最終截流方案。其合理性得到了工程實(shí)踐的驗(yàn)證,具有一定推廣價(jià)值。

針對(duì)東西關(guān)工程的低佛氏數(shù)和大單寬流量的泄水建筑物的消能防沖問(wèn)題，通過(guò)模型試驗(yàn)研究了消能工的布置形式。依據(jù)電站布置在嘉陵江大河彎的特點(diǎn)，利用彎道環(huán)流，對(duì)引水渠采用合理的進(jìn)水口形式，使電站的取水防沙獲得較好的效果。

通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)三道灣水電站泄洪洞的相關(guān)物理量進(jìn)行了計(jì)算,從設(shè)計(jì)和校核兩種工況分析得出:該泄洪洞設(shè)計(jì)方案的泄流能力能夠滿足要求;泄洪洞底板上各測(cè)點(diǎn)的空化數(shù)都大于0.3,且各測(cè)點(diǎn)均無(wú)負(fù)壓,故無(wú)空蝕危害。下游沖涮試驗(yàn)得出,沖坑對(duì)左岸坡腳有一定的沖刷淘空作用,建議對(duì)左岸山坡采取防沖措施。

薛城水電站樞紐工程水工模型試驗(yàn)研究——薛城水電站樞紐模型試驗(yàn)研究涉及到樞紐建筑物泄流能力。庫(kù)區(qū)的沖淤形態(tài)．取水防沙，沖沙閘排沙及運(yùn)行方式。攔沙坎的攔沙效果等水力學(xué)問(wèn)題。通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)并提出相應(yīng)優(yōu)化建議?！　?/p>

根據(jù)工程建設(shè)需要,為全面驗(yàn)證工程總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置的合理性,對(duì)某泄水陡坡進(jìn)行水工模型試驗(yàn),分析原設(shè)計(jì)體型存在的主要問(wèn)題。通過(guò)增設(shè)摻氣槽、懸柵、修改模型尺寸,對(duì)泄水陡坡進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,泄水陡坡過(guò)流能力滿足要求,工程總體布置和建筑物結(jié)構(gòu)布置合理,滿足冬季排冰需求。

薛城水電站樞紐模型試驗(yàn)研究涉及到樞紐建筑物泄流能力,庫(kù)區(qū)的沖淤形態(tài),取水防沙,沖沙閘排沙及運(yùn)行方式,攔沙坎的攔沙效果等水力學(xué)問(wèn)題。通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)并提出相應(yīng)優(yōu)化建議。