消能工

摘要： 通过对新疆某水电站表孔溢洪道的模型试验研究,发现在原设计消力池通过设计流量(30 a一遇洪水)1 856.2 m^(3)/s时,消力池内水流波动剧烈,表现在池长和边墙高度均不能满足泄洪要求。因此文章通过对多种修改方案的试验研究,提出了在消力池内设置趾墩—消力墩—尾坎的方案四为最优修改方案。试验结果表明:方案四有效的改善了池内水流流态,同时缩短了池长、降低了池深,节省了工程造价,解决了下游冲刷问题,试验成果对于同类工程设计具有借鉴意义。

摘要： 根据高岭拦河闸重建工程消能工的自身特点,分析了消能工设计时的几个主要技术问题,包括消能工分级方式、 河床下切影响、 排水系统有效性、 斜坡段水流平顺性、 整体结构合理性等,并对这些主要技术问题进行了针对性的研究和设计优化,相对有效地解决了这些问题,可供类似工程参考.

摘要： 在水利水电工程的建设当中,水工建筑物的消能工的选择是水工建筑物设计中最重要的环节,因为消能工消能效率高,消能工因其效能效率高,可以因地制宜的进行水工消能而被广泛使用,并发展成各种形式,本文通过对目前水利工程中应用的几种消能工的等分析,简述目前的水利消能形式。

摘要： 非对称窄缝挑坎是针对山区弯曲河道泄洪消能的一种新型消能工.基于水力学模型试验研究了偏转角为0°～10°非对称窄缝的水力学特性,重点分析了挑流段水面线特性、边墙压力分布、挑距及入水范围.模型试验上游来流采用有压装置生成,参照规范建议值选定了窄缝消能工模型的收缩比、挑角等参数.试验结果表明:弗劳德数Fr与非对称偏转角对挑流水面线、边墙荷载、挑距有较大影响.非对称窄缝挑坎可以有效地使挑流发生转向,相比对称窄缝挑坎,在相近的流量下非对称窄缝水舌扩散更为均匀,从而有效减弱了水舌对两岸的冲刷,减小了水舌对河床的冲击力度.

摘要： ATS水利枢纽1#深孔放空排沙泄洪洞采用底流消能形式,消能工的设计对1#深孔放空排沙泄洪洞的运行有重大影响.通过水工模型试验对1#深孔放空排沙泄洪洞的消能工体型进行实验研究,1#深孔放空排沙泄洪洞消能工设置消能墩和消涡栅消能效果显著,但消能墩在较大的临底流速下存在自身的稳定和安全问题,消涡栅在水体中存在比较严重的空化空蚀问题.降低消能工底板高程,可提高效能率,通过取消消力墩和消涡栅,改变消力池的底板高程,并进行10组模型试验,确定出合理的消力池底板高程和跌坎高度.优化后消力池出口及尾水渠的水面衔接平稳,下游河床冲刷坑深度向下游移动,冲坑最低点远离消力池冲坑护坦末端.

摘要： 角木塘水电站工程坝址位置河床较窄,校核洪峰流量达13600m3/s,两岸均不具备布置岸边溢洪道的条件,采取表孔泄洪.本工程泄洪具有低水头、大单宽流量和低佛氏数的特点.大坝下游河床覆盖层较厚,且大坝下游右岸约280m～525m的范围有Ⅲ号崩塌体,河床及右岸抗冲刷能力差,选择适宜的消能方式和消能工型式对本工程的运行安全至关重要.本文结合角木塘水电站工程特点,对泄洪消能方案及消能工型式选择进行了论述.

摘要： Gongqing River dam is a typical low-head water control project .Its the right bank which was found in danger situation in recent years because of sand extraction in the downstream .The physical model was built to study the hy-draulic characteristics of the dam and solve the problem of energy dissipation and erosion prevention in the downstream . The results shows that by increasing the elevation of end sill at right and left sides of the first stilling pool and arranging convex type ladder on both sides at end of the first stilling pool ,the stilling basin flow ,the oblique flow hitting the left and right sides of the slope section in slope ,the convex step cut slope flow and the velocity of downstream apron can all be effectively reduced .%共青河拦河闸坝工程是典型的低水头枢纽工程,近年来随着下游河床下切等原因,拦河闸坝多次出现险情,个别部位残损严重,影响工程的安全运行.为研究研究拦河闸坝及其消能工运行的水力特性,妥善解决拦河闸坝下游消能防冲的问题,基于工青河拦河闸工程设计资料,建立了水工模型试验.试验表明通过增加一级消力池末端左、右两侧尾坎顶高程和在一级消力池尾坎下游两侧斜坡段上设置外凸型阶梯,有效降低了消力池出流斜向流速,减轻该斜向流撞击左、右两侧斜坡段内坡的现象,且外凸型阶梯削减了斜坡段的流速,减轻了下游海漫段和防冲槽的消能压力,较好地解决了下游河床的消能防冲问题.

摘要： 通过建立窄缝挑坎消能工物理模型，模拟研究出射水流的激溅水翅问题。通过调整窄缝挑坎体型参数(弗氏数Fr、收缩比β、挑角θ)以获得不同出射水流条件，进行对比试验分析水翅的成因及其引起的降雨量区域强度变化趋势，甄别影响水翅形成及其强弱变化的主要水力参数，总结其变化规律。研究表明，窄缝消能工水舌的外缘挑距和入水长度均会随着弗汝德数Fr的增加而增大，挑坎下游典型区域的雨量分布亦随之发生变化；随着窄缝收缩角的增大，急流冲击波波角逐渐变小，水翅向岸边扩散的角度变小，冲击波交汇点距离窄缝出口更近，降雨向岸边扩散的范围也逐渐变小；此外收缩比与水舌外缘挑距和入水长度变化成反比。本研究成果可进一步加深对窄缝挑坎消能工水力特性尤其是水翅形成机理的认知，为工程实践提供优化依据。%A physical model of slit-type energy dissipator was built to study the water wing through adjusting the shape parameters ( Froude number Fr, contraction ratioβ, and pick angleθ) to obtain different jet flow conditions. The changes of precipitation intensity and the causes of water wing were analyzed through comparison, and the hy-draulic factors which affect the water wing formation and its intensity variation were summarized. Results indicate that the peripheral jet trajectory length and dived length of water tongue increased with the increasing of Fr,and the rainfall distribution in typical areas downstream the bucket changed in correspondence. Moreover, with the increase of contraction angle, shock wave angle became small;the diffusion angle of the water wing to shore was also smal-ler;the intersection of shock waves became closer to the outlet of narrow slit;and correspondingly the range of rain-fall diffusion also decreased. In addition, the contraction ratio was inversely proportional to the peripheral jet trajec-tory length and dived length of water tongue. The research couldenrich the understanding of hydraulic characteris-tics, in particular, the water wing formation mechanism of the slit-type energy dissipation and provide basis for the optimization of projects.

摘要： 针对新疆某水电站引水工程低水头、大单宽流量消能防冲问题,结合工程实际情况,泄洪闸消能选择底流消能工两种型式(反坡式短护坦、挖深式消力池)进行比选,通过水工模型试验比较,结果:挖深式消力池较果好,流态稳定,解决了下游河道基岩局部冲刷问题,推荐采用.实施后运行近5年,消力池消能效果良好.

摘要： 水闸下游消能效果现已成为水闸设计发展重点关注问题之一.文章重点分析了水闸消能工设计的注意事项,针对性地提出提高消能效果的措施方案.基于工程实例应用,提出消力池结合海漫的消能措施,提出并评价常见海漫设计型式,对其优缺点进行了讨论;分析工程现场条件及施工质量,计算确定消力池尺寸.结合工程实际比较分析上述方案消能效果,提出一些消能设计建议,为其他类似工程提供参考依据.

摘要： 玛尔水电站泄洪排沙孔主要担任泄洪、排沙任务.本次研究选取泄洪排沙水位与常年流量两种典型工况下对泄洪排沙孔进行模型试验.针对原设计方案试验成果,对泄洪排沙孔消能工进行了体型优化,并对不同水位下的泄洪排沙孔开启运行方式进行了初步研究,为类似工程相关研究提供参考.

摘要： X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工是一种新型消能工,本文提出了X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工适用条件及收缩比、尾部折射角、宽尾墩始扩点位置参数、来流相对临界水深四个体型参数确定,说明了X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工的消能机理及优点和在工程中的应用情况,为今后类似工程提供设计依据.

摘要： X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工是一种新型消能工,提出X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工适用条件及体型参数确定,分析了X型宽尾墩+台阶坝面联合消能机理及优点。X型宽尾墩+台阶坝面十消力池的联合消能型式，能较好地解决窄河谷、单宽流量较大而下游水位又较深的泄洪消能问题。通过大量的技术分析与试验研究后，该消能方式在索风营工程首先应用，经过一段时间中小流量的运行，效果良好，为其它类似工程提供经验，目前己推广应用于乌江思林、沙沱等水电工程的泄洪消能中，应用前景广阔。

摘要： 低水头、大单宽流量泄水建筑物消能是中小型水利水电工程的常见问题，由于流速小，下游水位变幅大，弗汝德数低，常规的挑、底、面或戽流方式消能工消能率低。本文简要介绍柬埔寨王国斯登沃带一级水电站工程消能试验研究情况，通过窄缝消能方案、宽尾墩一窄缝消能方案和二道坝消能方案比较研究，提出的宽尾墩一井式消力戽能联合消能工，很好的解决了工程的消能防冲问题。

摘要： 本文详细介绍了滚弄水电站溢流表孔工字型宽尾墩试验研究成果,提出了一种新型的消能工,以分散泄洪水流,加大水流入池前的能量消耗,同时改善溢洪道内的水流及入池流态,减小了消力池底板所承受的脉动压力,该成果对类似工程的设计有一定的参考价值。

摘要： 本文探讨了集中消能和分散消能两种消能方式的特点，通过工程实例，重点介绍了分散消能方式。本文认为分散消能方式可减轻消力池或下游水垫的消能负担;在流道内设台阶消能工能有效降低流速，减小水流冲刷破坏作用，台阶产生紊动均匀流，水深、流速不变，理论上可应用于水头200m、300m量级以上的溢洪道设计;在流道内提高消能率方面下工夫，可收到事半功倍的效果。

摘要： 近年来自由跌水消能工已被广泛运用在水利工程构造物中,其藉由水舌冲击渠床而导致水流能量消灭,亦是消能工最易受损之处。依据台湾60条较大河川资料统计,河道平均坡度小於7%,共43条占全部60条之72%,为探究当渠床坡度S改变,其水流能量消灭程度为何。本研究分别改变不同的渠床坡度(S=0-9%)、跌水高度(H=0.15～0.30m)及跌水数(D=2.61×10-4～487.3×10-4)等水力参数进行渠槽试验。研究结果显示,能量损失AZ及上游临界水深Yc之关系式,与跌水数D及渠床坡度s,经回归整理後可得:△E/Yc=0.541D-0.354e2.806S,其相阗性极高。

摘要： X型宽尾墩作为一种新型消能工,先后在索风营、思林等已建或在建工程中得到应用,其体型设计及其与堰面之间的关系是工程设计的一个关键问题。本文在X型宽尾墩消能技术专题研究成果的基础上,参考传统宽尾墩体型设计要求,结合已建或在建工程经验,对X型宽尾墩体型中的三个不同面及其与堰面之间的关系进行了分析研究,结合分析成果,提出了X型宽尾墩体型设计的具体原則。

摘要： 本文依断面特征将高拱坝分为两类：高重力拱坝和高双曲拱坝,并从拱坝的坝型、泄洪要求、消能工选择等方面,结合工程实例对高拱坝的枢纽布置和泄洪消能问题进行了分析讨论,指出了各自的适用条件和优缺点.

摘要： 宝鸡峡魏家堡滚水坝工程地质条件差,消能设施多次冲毁,防冲问题非常突出.本文采用计算流体动力学方法,应用VOF模型对三种消能设计方案进行了二维非定常数值模拟,得到了三种方案下水流从滚水坝上游到下游水流运动过程中水气两相分布及流场分布,其中以大反弧曲线衔接及以1:3陡坡衔接的第二、三方案消力池中出现了水跃,计算结果与模型实验结果较为吻合.利用CFD技术对水利工程水力特性进行数值模拟,可为水工建筑物结构优化设计提供一定的依据.

摘要： 本发明公开了导流坎–消力墩–梁柱结构消力坎联合消能工的水力设计方法，测量待进行消能防冲整治的排涝流道的沿程水深、流道两侧过流比，据此确定导流坎高度、导流坎个数，以及消力坎、消力墩的高度和开孔率；测量泵房出口流速、泵房出口总宽度、出水池长度，根据给出的水力设计公式计算各道导流坎的布置位置、弧长和半径；测量消力墩墩前流速，根据给出的水力设计公式计算各道消力坎布置位置；最终设计出导流坎‑消力墩‑梁柱结构消力坎联合消能工，用以解决异形排涝通道的消能防冲问题。

摘要： 本发明公开了一种差动式高低坎挑流消能工‑高跌坎型消力池系统及消能方法，涉及高坝泄洪消能技术领域。该系统包括差动式高低坎挑流消能工、高跌坎型消力池和智能控制单元。差动式高低挑坎挑流消能工实现对下泄水流的纵向分离、横向扩展和空中碰撞消能；高跌坎型消力池承接以斜向冲击射流形式进入的水舌，射流主流在高跌坎型消力池产生淹没射流和淹没水跃的混合流态，能量大幅耗散；智能控制单元通过分析水位传感器的信号对高跌坎型消力池的工作状态进行控制。本发明通过挑流碰撞消能、紊动剪切和紊动扩散以及淹没水跃，显著提高消能效果，减轻高速下泄水流对下游河床的冲刷；同时，消力池长度缩短，消力池底部无需设置护坦，降低工程造价。

摘要： 本发明公开了一种测量挑流消能工消能率的装置，包括水槽，所述水槽上设有桁架，桁架上安装有水深测尺，在水槽的外侧挂有图板，在水槽中设有调节闸门；所述水深测尺包括横向定位杆和垂向标尺杆，横向定位杆两端分别搭接在水槽两侧壁上，垂向标尺杆穿过横向定位杆并于其垂直；所述调节闸门包括调节遥杆、齿轮轨道和挡水闸门，齿轮轨道固定于挡水闸门侧面，与调节遥杆连接，通过调节摇杆带动挡水闸门升降。本发明的一种测量挑流消能工消能率的装置及使用方法，能精确挑流消能工消能率，该设施和方法运行简单，使用方便。

摘要： 本发明公开了一种差动式高低坎挑流消能工‑高跌坎型消力池系统及消能方法，涉及高坝泄洪消能技术领域。该系统包括差动式高低坎挑流消能工、高跌坎型消力池和智能控制单元。差动式高低挑坎挑流消能工实现对下泄水流的纵向分离、横向扩展和空中碰撞消能；高跌坎型消力池承接以斜向冲击射流形式进入的水舌，射流主流在高跌坎型消力池产生淹没射流和淹没水跃的混合流态，能量大幅耗散；智能控制单元通过分析水位传感器的信号对高跌坎型消力池的工作状态进行控制。本发明通过挑流碰撞消能、紊动剪切和紊动扩散以及淹没水跃，显著提高消能效果，减轻高速下泄水流对下游河床的冲刷；同时，消力池长度缩短，消力池底部无需设置护坦，降低工程造价。

摘要： 本发明公开了导流坎–消力墩–梁柱结构消力坎联合消能工的水力设计方法，测量待进行消能防冲整治的排涝流道的沿程水深、流道两侧过流比，据此确定导流坎高度、导流坎个数，以及消力坎、消力墩的高度和开孔率；测量泵房出口流速、泵房出口总宽度、出水池长度，根据给出的水力设计公式计算各道导流坎的布置位置、弧长和半径；测量消力墩墩前流速，根据给出的水力设计公式计算各道消力坎布置位置；最终设计出导流坎‑消力墩‑梁柱结构消力坎联合消能工，用以解决异形排涝通道的消能防冲问题。

摘要： 本发明提供一种具有低边坡溅水强度及高消能效率的碰撞消能工结构，包括由上至下设于坝体用于泄洪的表孔、中孔和位于坝体侧边的表孔出口末端外侧的闸墩处设有折流墩。所述折流墩用于将表孔外侧水流向泄洪中心线内偏转，以使水体空中碰撞造成的边坡溅水强度降低，同时增加折流墩所在表孔内侧的水流水深，还用于分散水流，增加所在表孔出口水流有效宽度，增大水流落入水垫塘内有效面积。本发明根据水流碰撞消能机理，通过合理设计的折流墩，改变边孔碰撞水舌的厚度及部位，使边侧轻薄且挑距远的小股射流碰撞大股主射流，以减小边孔溅水强度；而内侧厚重大股水流相互碰撞，效能效果得到增加，既增强了碰撞消能效果又减轻了边坡溅水强度。

摘要： 本发明公开了一种测量挑流消能工消能率的装置，包括水槽，所述水槽上设有桁架，桁架上安装有水深测尺，在水槽的外侧挂有图板，在水槽中设有调节闸门；所述水深测尺包括横向定位杆和垂向标尺杆，横向定位杆两端分别搭接在水槽两侧壁上，垂向标尺杆穿过横向定位杆并于其垂直；所述调节闸门包括调节遥杆、齿轮轨道和挡水闸门，齿轮轨道固定于挡水闸门侧面，与调节遥杆连接，通过调节摇杆带动挡水闸门升降。本发明的一种测量挑流消能工消能率的装置及使用方法，能精确挑流消能工消能率，该设施和方法运行简单，使用方便。

摘要： 一种用于高边坡转弯消能的复合型消能工，它涉及水利工程技术领域。它通过在水流通过高边坡流入第一个消力池时，其水流得到进行初步消能，水流再次经过连续的梯级消能部，实现二次消能，二次消能后的水流再次进过一个消力池，其中采用等宽矩形断面，通过水跃完成部分的消能工作，随后在再流入人工湖，实现第三次的底流消能，最终完成整个高边坡的消能，这样设置的消能工通过在多种消能方式的结合，有效提高了消能工的安全性。并且在两个消力池之间还设置有拐弯部，拐弯部整体呈一个圆弧状设置，拐弯部可以使得水流在其中冲击岸墙结构，以进一步达到消能效果。

摘要： 本实用新型提供一种具有低边坡溅水强度及高消能效率的碰撞消能工结构，包括由上至下设于坝体用于泄洪的表孔、中孔和位于坝体侧边的表孔出口末端外侧的闸墩处设有折流墩。所述折流墩用于将表孔外侧水流向泄洪中心线内偏转，所述折流墩为三棱锥体结构，具有与表孔出口所在平面平行的底面、与表孔侧面平行且与底面垂直的侧面、与表孔侧面倾斜布置的斜面，其中底面、侧面和斜面均为直角三角形。本实用新型根据水流碰撞消能机理，通过合理设计的折流墩，改变边孔碰撞水舌的厚度及部位，使边侧轻薄且挑距远的小股射流碰撞大股主射流，以减小边孔溅水强度；而内侧厚重大股水流相互碰撞，效能效果得到增加，既增强了碰撞消能效果又减轻了边坡溅水强度。

摘要： 本实用新型涉及泄水建筑物消能防冲技术领域，尤其涉及扩散式泄槽跌扩型底流消能池内消能墩的联合消能工，包括消力池，所述消力池的内部设置有消能机构，所述消能机构包括等距离竖直连接在消力池底部上表面的四个消能墩，四个所述消能墩位于同一水平线上，所述消力池的一端设置有进水机构且另一端设置有出水机构，所述扩散机构包括水平连通在入水口远离消力池一侧的扩散渠，所述扩散渠的形状为梯形且呈倾斜状，所述扩散渠远离入水口一端的宽度比入水口的宽度小。本实用新型通过设置消力机构，可有效减小底部潜流的流速，增加池内的紊动程度，进一步减小消力池长度，更好适应下游地形及地质条件的变化，同时平顺出池水流流态。