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采用有限单元法研究云龙河三级水电站大坝下游消能区泄洪冲刷坑对边坡稳定性的影响.以开挖的方式模拟泄洪冲刷坑,分析冲刷坑对两岸边坡应力状态、变形状态及稳定性的影响;模拟了两组优势节理,分别研究了岩块和两组节理的点安全度及屈服区分布;采用遗传算法搜索了可能最危险滑动面;阐述了评价大坝下游消能区泄洪冲刷坑对边坡稳定性不利影响的方法. 相似文献
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导流兼泄洪冲沙洞中消力池经常存在水跃波动范围不稳定、水流跃出边墙等问题。为获得良好的消能防冲效果,通过数值模拟与物理模型试验相结合的方法,对导流兼泄洪冲沙洞泄洪过程的流体运动进行研究,获得流场水力性能参数以及下游河床冲刷情况,分析不同方案对消力池水力特性的影响并进行物理试验验证。结果显示：消力池末端在增设矩形尾坎后水流流态得到改善;同时池内进出口流速降幅最大为7.66 m/s,而压强分布均匀、无负压产生,且消能率达到80.60%。在设计和校核工况下,增设矩形尾坎后河床冲坑范围相较于原方案分别减少12.20 m和13.30 m,其最大冲坑深度分别较原方案减少0.48 m和1.00 m,对下游防护效果明显。研究表明：所设的体型优化方案均能有效的提高消力池的消能效果,在增设矩形尾坎后流场分布均匀且减轻下游河床冲刷的效果最佳。该研究成果可为导流兼泄洪冲沙工程提供参考。 相似文献
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王灿奎 《中国农村水利水电》2006,(4):110-112
坝上水电站大坝溢洪道由于受特殊的地形地质限制，以及大流量、弱水跃、坝后式电站枢纽布置紧凑等问题，使大坝泄洪消能设计复杂。经分析计算及水工模型试验，设置了T型墩+消力戽联合消能工。经五年多的运行泄洪消能验证，戽内消能充分，下游河床及两岸均未发现明显冲刷，证明了T型墩+消力戽联合消能工对低弗氏数的中低坝的消能效果是比较理想的。 相似文献
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5.
基于巴基斯坦Darawat大坝的泄洪消能的水工模型实验,在不同工况下,研究模型的水力流态、挑流跌流过程、流速分布、下游冲刷坑地形等水力特征。但坝址左岸坡基岩出露需对右岸岸坡进行防护。实验结果证明：增大宽尾墩的折角可实现对本方案的优化,设计方案布局合理。该结论为有效解决同类实际工程问题提供了一种新的方法。 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(8)
在低水头、大单宽流量泄洪建筑物下游普遍存在河床冲刷等问题,结合新集水利枢纽工程、利用水工物理模型试验,通过对比分析原消力池(由连接闸室底板的斜坡段和带尾坎的水平护坦组成)和T型墩+尾坎联合消能工两种方案消力池段及海漫段的流速分布、消力池消能率、流场分布及下游河床冲刷情况,得到以下结论:T型墩+尾坎联合消能工通过扩散和挑起水流,增大池内消能比重,削弱波状水跃~([1]),降低了出池流速,并在海漫段形成二次水跃,大幅提高了整个消能段消能率,下游河床冲刷明显降低。该消能工优化设计方案为工程的消能优化研究提供了强有力的依据。 相似文献
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针对某水电站消能区狭窄、左岸水电站尾水渠易受到影响的问题,为了将水舌导向消力池中央,进行了挑流导向方案和面流扩散方案体型优选,最终推荐体型为面流扩散式消能工,并采用模型试验和数值模拟相结合的方法对原设计体型和推荐体型的流态、底板时均压强、脉动压强、流速分布、冲刷特性和消能率进行了对比研究.结果表明：原设计窄缝方案消能效果良好,但水舌主流集中在左右岸两侧,造成了两岸局部冲刷;而面流扩散式方案使下泄水流形成自由面流流态,并快速扩散至整个河道,消能区扩大,有效地降低了底板时均压强、脉动压强、临底流速,且流速和压强分布更加均匀,使得下游河道的冲刷坑深度减小了34%,冲刷范围减小了35%,保障了左岸水电站的安全运行,推荐方案可为类似工程提供参考. 相似文献
8.
针对某水库溢洪道消力池内水流流态较差、消能效果不理想和对下游岸坡冲刷严重等问题,通过水力学模型试验,在原设计方案基础上对比分析了消力池集中消能和阶梯分级消能两种消能方式,并观测了消力池水流流态、底板压强、下游河道水面线等水力特性指标。结果表明,消力池集中消能方式更适合本工程地形特点、地质要求,消能效果明显,出池水流流态较好,与下游河道水面衔接平顺,并且水面波动较小,满足泄洪消能要求。 相似文献
9.
《中国农村水利水电》2017,(6)
低水头闸坝工程泄洪时普遍存在消能不充分、出池水流强烈冲刷下游河床等问题,直接威胁到泄水建筑物乃至整个水利枢纽的安全。在相同水力条件下通过10组不同试验材料的局部冲刷试验,研究局部冲刷的机理,分析冲刷部位的流速、流态情况,总结试验材料的不均匀系数和孔隙率对冲刷结果的影响。在此基础上,类比于伊兹巴什公式,运用曲线拟合的方法,得到新的冲粒料起动流速经验公式,为以后的局部冲刷试验选择试验材料提供了一定的依据。 相似文献
10.
沙沱水电站宽尾墩联合消能工的应用研究 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
11.
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。 相似文献
12.
针对某大型水电站采用组合挑流消能方式时其消力池下游河道转弯、水流归槽难等问题,对2种泄洪消能建筑物体型布置方案的水力特性开展对比试验,获得挑流水舌及入水形态、消力池内流态及出池水流衔接等水力参数;通过体型优化,获得了满足设计要求的推荐方案,消除原设计方案中消力池底部冲刷严重,出池水流偏离主河槽且与下游河道衔接不佳,河道水位波动较大等不利水力学条件. 相似文献
13.
为研究泄洪雾化雨对白鹤滩水电站左岸边坡稳定性的影响,通过分析坝址区工程地质条件,确定了左岸雾化区边坡稳定性的计算条件,基于一次典型泄洪雾化降雨过程的三维饱和非饱和渗流有限元计算成果,考虑暂态饱和区的渗透荷载、非饱和区的负孔隙水压力及结构面遇水软化降低其抗剪强度等,采用FLAC3D软件对左岸边坡在不同时刻的横河向位移、应力、剪切应变率及塑性区进行计算.通过与天然状态比较分析可知,降雨入渗将显著抬高坡面浅部的压力水头,在坡脚处会出现大范围的暂态饱和区,坡体变形、应力、剪切应变率的量值均有显著提高,降雨入渗还可能诱发坡体深层滑动破坏,致使坡体局部稳定性恶化. 相似文献
14.
岩质高边坡开挖及支护条件下稳定性数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
岩质边坡在开挖过程中,由于层面、裂隙、节理等复杂结构面类型的存在,严重影响其稳定性。以某水电站岩质边坡工程为例,综合考虑岩体风化卸荷作用、断层岩脉发育、开挖边坡高陡的特点,采用有限元法,对边坡开挖、支护进行数值模拟,得出了工程边坡的应力状态、变形破坏区以及松弛范围,在此基础上分析了边坡开挖支护条件下的稳定性,论证了支护方案设计的合理性,并以此来指导施工,为同类型边坡的稳定性评价提供参考。 相似文献
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通过低堰掺水窄缝消力戽对下游界限水深影响的试验研究，得出计算掺水窄缝消力戽下游界限水深的经验公式。与单圆弧消力戽相比可降低下游界限水深，扩展了戽流消能的应用范围。通过掺水窄缝消力戽对下游软基冲刷影响的试验研究，得出计算下游冲刷的经验公式，为工程设计提供可靠的理论依据。掺水窄缝消力戽对下游冲刷大大减小，下游的混凝土或浆砌石护坦可改为一定粒径的砂石护坦，使护坦投资节省２／３以上，同时还能减少冻害，延长工程使用寿命。 相似文献
16.
以k-ε湍流模型封闭Reynolds方程,采用VOF法追踪自由表面及SIMPLE算法求解方程组,对山区公路桥涵的常用消能方式及两种设计方式(波浪式、挑流式)进行了三维数值模拟.结果表明,常用式的消能率最小,底流速值最大,下游回流影响区域比较大;波浪式消能率大于常用式,但下游水流存在顶冲现象,形成了不规则、大区域的横轴漩流;挑流式消能率最大,底流速值最小,下游回流影响区域小于前两种消能方式,流速分布相对均匀,是桥涵比较合理的消能防冲方式. 相似文献
17.
《中国农村水利水电》2019,(3)
受下游出口横向宽度有限等因素的影响,泄洪洞扩散式挑坎存在水舌入水面积过大、冲刷下游边坡的现象。针对这一现象,基于那棱格勒水利枢纽工程整体水工模型试验,对比研究扩散式挑坎和等宽式挑坎两种挑坎方案内部流态、水面线、流速、时均压力、出口水舌形态和下游冲刷情况等相关水力学特性。研究结果表明:等宽式挑坎内部横向水面变幅较小,发生空化的可能性较低,水舌入水宽度较小,消能效果充分。在改善挑坎流态,减轻下游岸坡冲刷等方面起到重要作用,有效满足了当地实际地形对于入水水舌的要求和工程运行的需要。 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(9)
挑流鼻坎是水利工程常用的消能工,不同体型的挑坎对过流水体具有不同的导向作用。为解决玛尔挡水电站因水头高、流速大、泄洪建筑物集中,但其对下游河床的冲刷要求高而导致泄洪消能严峻的问题,对其进行了整体模型试验。为满足溢洪道三孔鼻坎水舌在死水位时不冲砸本岸及左右岸坡脚冲刷深度较浅的设计要求,进行了斜鼻坎、舌形挑坎、直墙窄缝挑坎和曲面贴角窄缝挑坎四种不同挑坎体型的对比试验,通过比选,曲面贴角窄缝挑坎较好地满足了设计要求。该试验研究对类似工程具有一定的借鉴意义。 相似文献
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洪振国 《排灌机械工程学报》2020,38(9):910-914
通过二维数学模型模拟水电站水库泥沙淤积情况,模拟河段起于大坝上游约600 m,止于大坝下游约400 m.计算断面在1∶2 000地形图上剖分20个库区大断面,断面平均间距500 m,并通过模型试验论证数学模型模拟水库泥沙淤积变化可行性.结果表明:水库泥沙淤积形态为三角洲淤积形态,水库运行历时1 a,三角洲洲头不断地向下游前进,最终到达坝前,坝前泥沙淤积高程达1 347 m,而水库泥沙淤积则向库尾高边滩发展,“翘尾巴”现象明显.水库运行1 a后,排沙比均稳定在90%以上,水库冲淤达到平衡后,采用“蓄清排浑”的运行调度方式冲沙,在泄洪冲沙底孔前形成冲刷漏斗,漏斗为三维形态,漏斗顺水流方向坡降约为1∶5.0~1∶7.0,侧向边坡约为1∶3.5~1∶4.5.取水口基本在冲刷漏斗范围内,能保持取水“门前清”.泥沙淤积的数学模型与模型试验成果基本吻合,数学模型模拟水库泥沙淤积变化可行的. 相似文献
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【目的】研究水库溃坝洪水影响。【方法】以辛庄水库为例,通过建立二维水动力模型,模拟了不同溃决方案下溃坝洪水演进过程,计算了下游高速铁路处淹没水深、流速、冲刷深度等,分析了溃坝洪水对下游高速铁路的安全运行影响。【结果】水库未溃决时,溢洪道最大下泄洪水能够正常通过铁路涵洞,对下游工程影响较小;水库大坝正面溃决的影响要比侧面溃决的影响大,下游部分铁路路基顶面过水,影响铁路正常运行;大坝溃决后最大流速是未溃决时的2.15～2.48倍,涵洞处最大冲刷深度是未溃决时的1.56倍。【结论】二维水动力模型可较好的模拟溃坝洪水演进过程和淹没范围,研究成果可为水库溃坝洪水灾害预防提供参考和数据支撑。 相似文献