台阶式溢洪道

摘要： 基于计算流体力学软件Fluent,采用标准k-ε紊流模型对水底山枢纽工程的碾压混凝土重力坝消能过程进行模拟,提出了适用于台阶式溢洪道消能计算的三维数值模拟方法。将数值模拟与物理模型试验结果进行对比验证,证明了数值计算方法的合理性。针对原方案中存在不良水力条件的位置进行体形优化调整,研究不同体形台阶式溢洪道对泄流过程水力特性的影响。对台阶进行优化布置以及增设渐变段,优化方案模拟结果表明在保证泄流要求的同时提高了消能率,避免了不良水力条件的发生。

摘要： 台阶式溢洪道消能水头是重要的水力参数,直接反映了台阶式溢洪道的消能情况。对台阶式溢洪道的消能水头及影响因素进行因次分析,引入相对临界水深、相对位置。通过对5组不同坡度,3个台阶高度,3个单宽流量共45个组合工况下的台阶式溢洪道进行模型试验研究,探讨无因次消能水头与相对临界水深、相对位置、坡度的关系。结果表明:无因次消能水头与相对位置呈现良好的线性关系;直线斜率与坡度呈线性递增关系,与相对临界水深无关。依据这些规律计算台阶式溢洪道沿程水面线,为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供了新方法。

摘要： δ-LES-SPH模型较传统SPH,在控制方程里添加了扩散项和粘性项来稳定方程格式,并且这两项的系数均由湍流封闭模型来确定。基于Mascio提出的大涡模型思想,实现了δ-LES-SPH模型的方法,并利用溃坝和宽顶堰进行了算例验证。将δ-LES-SPH的模拟值与已有文献的模拟值以及试验值作对比,验证该算法研究具有高雷诺数湍流流动问题的稳定性和准确性。之后利用δ-LES-SPH模型分析了台阶式溢洪道的水流流态、流速以及消能率的变化规律,结果表明,δ-LES-SPH模型的结果与试验值吻合度较高,优于DualSPHysics方法;31阶和26阶的效能率分别达到了75.89%和74.72%,31阶明显优于26阶,同时充分体现了台阶式溢洪道的消能效果。

摘要： 流速是台阶式溢洪道长期以来研究的重要问题,主要是直接分析流速变化特性,但其规律复杂,不便应用。本文着重研究相对流速变化规律,对台阶式溢洪道相对流速进行因次分析,引入相对台阶流速、相对临界水深和断面位置无因次数,通过五个不同坡度的模型试验,分析相对台阶流速与相对临界水深、断面位置无因次数、坡度之间的关系。结果表明阶式溢洪道相对台阶流速与断面位置无因次数呈良好的线性关系,且不论相对临界水深、坡度如何变化,相关性始终较高,直线斜率与坡度呈线性递增关系,与台阶溢洪道无因次数的呈幂函数递减关系,依据这些规律拟合出斜率关于相对临界水深、坡度的经验公式。相对流速良好的规律性对于认清台阶的存在对水流的改变具有重要意义,为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供了新方法,并以水面线为例进行了计算。

摘要： 台阶式溢洪道消能效果显著、能大大减小下游消力池的尺寸、节省工程量和投资,但其水流规律复杂.本文对比研究了台阶式溢洪道和同体型的光滑溢洪道,并引入台阶式溢洪道相对流速、相对弗劳德数、相对消能率等3个相对水力参数.通过模型试验,分析了台阶式溢洪道流速、弗劳德数、消能率等常规水力参数及3个相对水力参数沿程变化规律、相对临界水深及溢洪道坡度对常规及相对水力参数的影响.分析结果表明:台阶式溢洪道常规水力参数沿程呈复杂的曲线变化规律,相对临界水深及坡度对常规水力参数的影响亦较为复杂,不便应用;台阶式溢洪道相对水力参数沿程表现出良好的线性相关关系,相关系数平均值为0.9887～0.9944;相对水力参数均随相对临界水深的增大而减小,随溢洪道坡度的增大而增大.通过对台阶式溢洪道相对水力参数沿程线性规律的定量分析,并结合光滑溢洪道成熟的水力计算理论,可为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供新方法.

摘要： 为了研究台阶式溢洪道摩阻流速沿程变化规律,将其与相对应的光滑溢洪道进行对比,引入相对摩阻流速的概念.通过对台阶高度为0.5～2.0 m、坡角为26.6°～48.0°、单宽流量为35.7～62.2 m2/s的台阶式溢洪道模型进行试验,分析了各个模型条件下摩阻流速和相对摩阻流速与流程长度之间的关系.分析发现:台阶式溢洪道摩阻流速沿程变化情况复杂,而台阶式溢洪道相对摩阻流速与流程长度之间具有良好的线性关系,规律显著,便于分析应用,以此论证了引入台阶式溢洪道相对摩阻流速的必要性.适当提高台阶高度对消能有利,在小单宽流量和坡度较陡时,台阶式溢洪道消能效果更佳.

摘要： 通过在溢流面上布置阶梯式台阶加大了溢流面的“表面糙率”,使得消能作用显著,掺气效果良好,因此其工程应用越来越广泛.但由于泄槽形状特殊,台阶、泄槽尺寸组合情况多样,渐缩式泄槽内水流变化更加复杂,给水力研究带来了一定的难度.在实际工程需求的背景下,参照原有昌桑法计算公式和现有模型试验的测量成果,提出了改进系数法.经复核验证:改进系数法得到的台阶式溢洪道渐缩式泄槽各断面计算水深结果与模型试验量测的相应断面的水深结果十分吻合,相对误差不超过5％,表明此方法精度高,可用于计算台阶式溢洪道渐缩式泄槽水深.改进系数法为完善台阶式溢洪道渐缩式泄槽水力特性研究提供了科学依据,对工程应用具有指导意义.

摘要： 基于拉格朗日描述的光滑粒子动力学方法(SPH)擅长于处理自由面剧烈变化的水流现象,十分适合水利工程中泄洪等问题的数值模拟.然而,SPH方法通常采用均匀分布的粒子对流体计算域进行空间离散,对于工程问题而言需要的粒子数量较多、计算量大.为了突破SPH方法在实际大规模计算中的适用范围,采用C++和CUDA混合编程的技术,借助GPU实现了对SPH方法的并行加速.通过WES三圆弧段组成的光滑溢洪道过流问题,验证了GPU加速的SPH方法的计算精度和可靠性,计算效率相对原始的SPH仿真过程提高了61.8倍.最后,将GPU加速的SPH方法应用于水利工程的溢洪道泄流问题,分别模拟了光滑溢洪道和台阶式溢洪道流动特性,通过自由面的演化过程及泄流沿程截面上的速度分布状态,对比分析了台阶对泄流现象的影响.

摘要： 经过对历史洪水的分析和现场调研,总结淤地坝水毁的原因.将台阶式溢洪道消能率高的特点和土工袋强度高适应变形能力强和造价相对低廉的优势结合起来应用于淤地坝,降低淤地坝修建溢洪道的造价,使得溢洪道在淤地坝上的普及存在可能,对减少淤地坝水毁灾害有着重要的意义.

摘要： 位于伊朗西北部Azarbaijan省的Agh-Su河上即将修建Badovli碾压混凝土大坝，大坝高为98.8米碾压混凝土重力坝。本文详述了重要的大坝设计过程中的水工特征，简要介绍了台阶式溢洪道底孔消力池，进水口和导流系统的设计。

摘要： 本发明公开了一种用于四氯化碳处理设备的台阶式泄槽溢洪道，包括混合液入口，电磁水阀，负压发生器，真空管，电磁感应线圈，从动轮，散热板，溢洪道，四氯化碳释放器，控制中心，台阶式泄槽；所述混合液入口的一端与电磁水阀连通，所述电磁水阀与控制中心电性连接；负压发生器一端与电磁水阀连通，其另一端与台阶式泄槽的一端连通，负压发生器上部设有真空管，负压发生器与真空管连通；真空管与外部真空泵连接；台阶式泄槽外部设有电磁感应线圈；本发明具有运行故障低，占地面积小等优点。

摘要： 电池包括第一电极组件和第二电极组件，第一电极组件包括第一电极，第二电极组件沿第一方向与第一电极组件相邻设置。第一电极包括第一区段，第一区段设置在第二电极组件的外部上。第一电极还可以包括电连接至第一区段的第二区段。第二区段设置在第一电极组件的外部上。

摘要： 本发明公开了一种用于四氯化碳处理设备的台阶式泄槽溢洪道，包括混合液入口，电磁水阀，负压发生器，真空管，电磁感应线圈，从动轮，散热板，溢洪道，四氯化碳释放器，控制中心，台阶式泄槽；所述混合液入口的一端与电磁水阀连通，所述电磁水阀与控制中心电性连接；负压发生器一端与电磁水阀连通，其另一端与台阶式泄槽的一端连通，负压发生器上部设有真空管，负压发生器与真空管连通；真空管与外部真空泵连接；台阶式泄槽外部设有电磁感应线圈；本发明具有运行故障低，占地面积小等优点。

摘要： 本发明公开了一种防渗柔性台阶溢洪道及其施工方法，涉及水利技术领域，本发明将原有的土工袋垒砌的直立式边坡，调整设计为溢洪道斜边坡和溢洪道边坡阶梯的组合结构，能够更好引导流水，更加高效的溢洪；CDASS土工袋内的回填土、溢洪道斜边坡和溢洪道边坡阶梯的成型回填土均为混合有石灰、水泥和土料的胶结土，能够更好的保证土料的溢洪道的抗冲刷性、抗侵蚀性和边坡与泄槽的稳定性；整个溢洪道的露出部分均进行了防渗处理，有效预防了水流对坝体的侵蚀、渗透和冲刷破坏，保证了坝体及溢洪道的完整性和可靠性；将原有光滑式U型钉更换为具有螺纹结构的T型钉，增加了锚固的效果，该防渗柔性台阶溢洪道施工效率高，使用材料少。

摘要： 本发明涉及溢洪道弯道段导流技术领域，具体涉及一种接力式消能导流装置及弯道式溢洪道导流阵施工方法，其中，弯道式溢洪道导流阵施工方法，其包括步骤一、测量溢洪道规格尺寸，将弯道式溢洪道分为若干段上游初始段、中部弯段和下游段；步骤二、确定导流装置在溢洪道内的分布，将导流装置沿溢洪道边线方向设置，并使所述导流装置的导流头部朝向上游初始段，所述导流装置的导流主体朝向下游段，所述导流装置的导流头部向溢洪道外侧偏转并与溢洪道中轴线形成5‑10°角。可以使溢洪道弯道段、下游直流段以及消力池段的泄流流量、流速横向分布较均匀，消除消力池内顺时针、逆时针回旋水流，使消力池内流态较好，达到良好的整流均化效果。

摘要： 电池包括第一电极组件和第二电极组件，第一电极组件包括第一电极，第二电极组件沿第一方向与第一电极组件相邻设置。第一电极包括第一区段，第一区段设置在第二电极组件的外部上。第一电极还可以包括电连接至第一区段的第二区段。第二区段设置在第一电极组件的外部上。

摘要： 本实用新型涉及水利工程结构技术领域，具体地指一种渐扩式台阶溢洪道。包括平缓泄槽段、护坦段以及陡坡渐扩段；平缓泄槽段是坡度平缓的倾斜槽状结构；陡坡渐扩段包括多个渐扩节段；渐扩节段包括渐扩段底板、渐扩段边墙以及布置于渐扩段底板上多级渐扩段台阶，渐扩段边墙固定在渐扩段底板上，两块渐扩段边墙之间形成上小下大的渐扩式流道；渐扩式流道的上游端与上游相邻渐扩式流道的下游端等宽，渐扩式流道的下游端与下游相邻渐扩式流道的上游端等宽，相邻渐扩节段的渐扩式流道相互拼接形成上端衔接平缓泄槽段、下端衔接护坦段的渐扩式溢洪流道。本实用新型的溢洪道结构简单，消力效果极好，极大程度方便了施工。

摘要： 本实用新型公开了一种碾压混凝土重力坝台阶渐变式溢洪道，包括设置在大坝上的溢洪道，在槽形溢洪道上设置有阶梯，本实用新型不仅具有结构简单，安全可靠的优点，而且设计巧妙、不仅起到了消能防冲的作用，同时能够简化碾压砼重力坝的施工工艺，大坝溢流坝段与非溢流坝能够通仓连续碾压，对施工工期的提前起到了决定性的作用，且优化工程量等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种防渗柔性台阶溢洪道，涉及水利技术领域，其将原有的土工袋垒砌的直立式边坡，调整设计为溢洪道斜边坡和溢洪道边坡阶梯的组合结构，能够更好引导流水，更加高效的溢洪；CDASS土工袋内的回填土、溢洪道斜边坡和溢洪道边坡阶梯的成型回填土均为混合有石灰、水泥和土料的胶结土，能够更好的保证土料的溢洪道的抗冲刷性、抗侵蚀性和边坡与泄槽的稳定性；整个溢洪道的露出部分均进行了防渗处理，有效预防了水流对坝体的侵蚀、渗透和冲刷破坏，保证了坝体及溢洪道的完整性和可靠性；将原有光滑式U型钉更换为具有螺纹结构的T型钉，增加了锚固的效果，该防渗柔性台阶溢洪道施工效率高，使用材料少。

摘要： 一种台阶式溢洪道，溢洪道面上设有消能段和消能坎；消能段由多个水垫塘组成，水垫塘由该层台阶的褥垫唇、台阶水平段以及台阶垂直段组成。溢流堰面横剖面为WES曲线，WES曲线与过渡段连接，过渡段与消能段连接。消能段最低端的一个水垫塘与消能坎连接，并形成消力池。通过采用在每级台阶上设置褥垫唇的方式，使水流经过溢流堰和直线过渡段至台阶式溢洪段，通过各级台阶上的水垫塘并消能，提高了消能效率，避免了水舌在撞击每级台阶时会因为碰撞产生大量雾气对水电站设备和周边环境照成巨大危害，以及大坡度台阶式溢洪道出现的水翅水流现象，水翅冲刷岸坡或相邻建筑物基础造成坍塌事故。同时还避免了水翅对消力池地板造成巨大冲击而使其被破坏。