斑桃水电站大坝消能防冲水工模型试验分析
某水电站消能水工模型试验研究
管理学家2014.02535（含水）。
目前干燥器的加热温度控制在130℃。
综上，可以得出，仪表风含水变化的主要原因是微热再生干燥器的投用，使仪表风含水大幅下降至30pp m 后，逐步升高并稳定至150pp m 。
整个仪表风系统存在的主要问题是进吸附筒的压缩风含油较多，污染了滤料。
二、下一步的措施1、巡检操作（1）定时巡检排污，每小时对所有主管路过滤器滤芯及压缩风贮罐排污口进行排污，必要时加大排污频次。
（2）每周对空气过滤器滤芯进行拆卸清理吹扫一次，同时对空滤外罩进行拆下清理，必要时进行冲洗，晾干后复位。
（3）主管过滤器下方排污管全部改为蛇皮管，方便员工观察排污液量。
（4）定时检查吸附筒滤料，每月1次。
（5）降低反洗多介质溅出的水，降低环境含水量。
（6）空压机周围地面避免用湿拖把拖地，尽量采用半干不湿的拖把（即提起时不能有水滴落）。
（7）空压机柜子内壁的吸音棉已经破旧，及时更换新吸音棉。
（8）微热再生干燥器的操作要严格按照操作说明执行。
（9）其它好的做法继续保持。
2、工艺、设备更新（1）进一步优化、改进过滤器滤芯的设置，C 级、A 级、T 级的优化。
压缩风贮罐至吸附筒管线现有1台YDGAF-40HT 的T 级精密过滤器，经其过滤后，吸附筒滤料含油，必须增加除油设施。
可供选择方案：方案一：在此管路上增加1台外形、尺寸、处理量一致的A 级精密过滤器，形成T+A 模式，可大大降低去吸附筒的压缩风的油雾含量。
方案二：在此管路上增设1套高效除油器，可选C 级离心式油水分离器，并将原有的T 级过滤器的滤芯更换为A 级滤芯，形成C 级离心式油水分离器+A 级精密过滤器的模式。
（2）滤芯更换时争取集中成批更换，避免逐个、单个更换，以免造成刚更换的滤芯很快失效。
3、加强管理和培训，提高员工责任心。
【参考文献】[1]HG/T 20514-2000,仪表及管线伴热和绝热保温设计规定[S].[2]HG/T 20510-2000(条文说明),仪表供气设计规定[S].[3]刘剑辉,刘思强,王斌,马俊.仪表风有热再生系统应用[J ].自动化技术与应用,2001,02:26-27.一、引言近年来，我国经济建设加速发展，水资源开发利用进入更高层次，泄洪消能任务越来越繁重，泄洪消能与防冲问题更加突出。
水工结构静力模型实验指导书
水工结构静力模型实验指导书河海大学一、课程性质和目的：（1）水工结构模型试验所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型，然后向该模型施加与原型相关的荷载，根据从模型上获得的信息如应变位移等，通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。
（2）进行水工结构模型试验的目的和意义水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂，特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此，尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展，但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题，因此模型试验作为一种研究手段则具有重要的意义，可归纳成如几个方面：1．通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计，国内外大型和重要的水工建筑物的设计，都同时要求进行计算分析和试验分析，以期达到互相验证的目的。
2．通过对原型结构的模拟试验，预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。
3．由于物理模型是对实际结构性态的模拟，在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象，因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证，而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索，所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。
（3）结构模型试验研究的主要内容：a.大型水工建筑物的整体应力及变形问题。
b.结构物之间的联合作用问题。
c.地下结构的应力与稳定问题。
d.大坝安全度及破坏机理问题。
e.水工结构的动力特性问题。
f.验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。
（4）模型试验的分类方法①按建筑物的模拟范围和受力状态分类a.整体结构模型试验：研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。
b.平面结构模型试验：研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题，如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。
c.半整体结构模型试验：②按作用荷载特性分类a.静力结构模型试验：研究水工建筑物在静荷载（静水压力、自重、温度等）作用下的应力、变形及稳定问题的整体或断面（平面）模型试验。
水工模型试验一西安理工大学
《水工建筑物》课程实验指导书王飞虎江锋西安理工大学水电学院水工系二OO六年十月水工模型试验(一)班级姓名学号日期整体水工模型试验一、试验综述：当研究河道中水利枢纽工程的总体布置合理性，则按一定比例把所研究的河段和水利枢纽缩制成模型来进行研究，这种模型就叫做整体模型。
整体模型所研究的对象的水力特性通常与空间三个坐标有关，如显著弯曲的河渠、溢洪道水流问题，拱坝泄流问题及水利枢纽上下游水流衔接，流态等问题，常需制作成整体水工模型来进行研究。
影响枢纽布置的主要因素是坝址地形、地质情况及河道水文特征等，影响下游消能防冲的主要因素是泄水建筑物的体型布置和下游河道的地质，地貌等。
二、整体模型一般研究内容：1、泄水建筑物的泄流能力2、泄水建筑物的压力、流速、空化特性等3、下游河道岸边水面高程（水面线）4、消能工的消能效果5、泄水建筑物下游的折冲水流及水流扩散问题6、下游河道流速分布7、上下游水流流态、水流衔接。
8、下游河床及岸坡的冲刷等三、试验目的1、初步了解整体模型试验的基本理论及研究范围和内容。
2、初步掌握整体模型试验的基本方法及量测技术和技巧。
3、初步掌握试验资料整理、分析、评价及解决实际工程问题的能力4、结合具体试验、巩固和复习专业理论知识，增强动手和科研能力。
四、本试验要求和任务1、枢纽泄流能力2、下游岸边流速分布3、下游岸边水面线4、上下游水流流态5、要求整理分析试验成果，对工程布置作出评价，试提出改进措施。
6、写出试验报告。
五、工程概况洮河海甸峡水电站位于甘肃省临洮县，渭源县和康乐县三县交界的海甸峡进口处，电站总装机容量为25MW，水库设计洪水位为2002m，校核洪水位为2004.0m，总库容为2200万m3，最大坝高49m，坝顶高程为2005.0m，是一座以发电为主的III等中型水电站枢纽。
枢纽由溢流坝、泄冲闸和挡水坝、引水发电隧洞、电站厂房等建筑物组成，工程布置特性见表1。
溢流坝布置为2×10m的表孔，堰顶高程为1995m，溢流坝堰顶上游头部为双圆弧曲线，下游堰面为WES改型曲线，下游消能形式为底流消能，消力池长70m，宽23m，池深5.2m，底板高程为1971.8m，尾坎高程为1977m，消力池下游为砼四面体护坦，长45m，护坦高程为1977.0m。
某水电站大坝溢流面抗冲耐磨混凝土试验研究成果咨询意见
****水电站大坝溢流面抗冲耐磨混凝土试验研究成果咨询意见****年**月**日，*****水电有限公司在**召开**水电站大坝溢流面抗冲耐磨混凝土试验研究成果咨询会，参加会议的有业主、设计、监理、施工、试验单位及有关专家（名单附后）。
会议听取了**省水利水电勘测设计研究院关于大坝溢流面抗冲耐磨混凝土材料试验的汇报和抗冲耐磨材料在水电工程应用的情况介绍。
与会专家经过充分讨论，形成咨询意见如下：本工程溢流坝段流速较大，最大流速达43m/s，在国内同类工程中，其流速也是较大的。
其对混凝土的抗冲磨性能有较高要求，按规范要求对抗冲磨混凝土的原材料及配合比进行优选试验是十分必要的。
由**省水利水电勘测设计研究院提供的《**水电站大坝溢流面抗冲磨混凝土试验研究成果报告》内容丰富，资料详实，引用标准正确。
根据所比选的普通高强混凝土、高强硅粉混凝土、HF抗冲磨混凝土、多元（凝胶）粉体混凝土、NE-Ⅱ型环氧砂浆的性能试验结果及技术经济分析比较，所提供的室内研究配合比能满足本工程溢流面抗冲磨混凝土设计技术要求，可作为本工程现场复核配合比的依据。
为确保工程质量，提出以下意见和建议：1 混凝土强度选择：国内外试验和经验表明，混凝土抗冲磨强度与其抗压强度密切相关。
溢流坝反弧段和陡槽下段（空化数小于0.3）,混凝土设计强度建议采用C9050，溢流面其他部位宜采用C9035。
2 抗冲磨混凝土的厚度建议为80cm。
3要选用品质稳定优良的原材料，其水泥强度等级不得低于42.5,粉煤灰宜使用国标Ⅰ级，不得低于Ⅱ级灰。
4报告所提的混凝土配合比设计参数基本合理。
即：胶材用量320～340kg/m3,粉煤灰掺量20％，砂率34％，采用HF型外加剂。
5 施工方面的建议意见：(1)普通混凝土和抗冲磨混凝土宜同时浇筑，便于异种混凝土结合。
(2)因抗冲磨混凝土水泥用量大,混凝土的绝热温升高,极易引起混凝土温度裂缝，影响建筑物正常运行，并且修补困难。
4 消能防冲设计
4 消能防冲设计通过溢流坝顶下泄的水流，具有很大的能量，必须采取有效地消能措施，保护下游河床免受冲刷。
消能设计的原则是：消能效果好，结构可靠，防止空蚀和磨损，以保证坝体和有关建筑物的安全。
设计时应根据坝址地形，地质条件，枢纽布置，坝高，下泄流量等综合考虑。
挑流消能适用于坚硬岩石上的高、中坝，低坝需经论证才能选用。
当坝基有延伸至下游的缓倾角软弱结构面，可能被冲坑切断而形成临空面，危及坝基稳定，或岸坡可能被冲塌时，不宜采用挑流消能，或须做专门的防护措施底流消能适用于中、低坝或基岩较软弱的河道；高坝采用底流消能需经论证，但不宜用于排漂和排冰。
面流消能适用于水头较小的中、低坝，河道顺直，水位稳定，尾水较深，河床和两岸在一定范围内有较高抗冲能力，可排漂和排冰。
消力戽消能适用于尾水较深且下游河床和两岸有一定抗冲能力的河道。
联合消能适用于高、中坝，泄洪量大，河床相对狭窄，下游地质条件较差或单一消能型式经济合理性差的情况。
联合消能应经水工模型试验验证。
根据本工程地质条件，选取挑流消能。
图4-1 冲坑厚度图示4.1 洪水标准和相关参数的选定本次设计的重力坝是3级水工建筑物，根据地形地质条件，选用了挑流消能。
根据已建工程经验，取挑射θ=25°。
4.2 水舌抛距计算根据SL319-2005《溢洪道设计规范》，计算水舌抛距和最大冲坑水垫厚度。
计算公式：水舌抛距计算公式：])(2sin cos cos sin [121221121h h g v v v g L +++=θθθθ L ：水舌抛距1v ：差）为水库水位至坎顶的落Ho （ 21.11.1 顶水面流速，01gH v v ϕ==坎θ：鼻坎的挑角1h ：1,(cos h h h θ=坎顶铅直方向水深为垂直鼻坎水面高度） 2h ：坎顶至河床面的高差， mϕ：堰面流量系数，取0.95； 11cos 2.926572cos 25 2.652375,(cos h h mh h h θθ==⨯︒==坎顶铅直方向水深为垂直鼻坎水面高度） 220.62h m =V 1= 41.2682m/s将这些数据代入水舌抛距的公式得：21[41.2682sin 25cos 2541.2682cos 259.81171.6549L m ︒︒=⨯⨯⨯+⨯︒=4.3 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度最大冲坑水垫厚度公式：25.05.0H kq t k = k t ：水垫厚度，自水面算至坑底。
隔河岩水利枢纽——中国首座上重下拱复合型大坝
水利史话收稿日期：2018-08-10内长江水系沅江支流的西水下游，为坝式水电站，1978年建成投产。
工程以发电为主，兼有防洪、航运和灌溉等综合效益。
坝址以上流域面积1.75万km 2，年径流量159亿m 3。
水库正常蓄水位205m ，总库容17.33亿m 3，调节库容3.3亿m 3，具有季调节性能。
通过水库调节，可减轻下游洪水灾害，灌溉下游农田66000亩，改善水库上下游的航运条件，也可为库区养殖业发展提供有利条件。
工程由混凝土拦河坝、泄水建筑为适应坝址河谷狭窄、洪水流量大、坝址地质条件复杂等具体情况，工程采用了混凝土空腹重力拱坝、坝顶溢流、空腹内设置厂房的特殊布置方式。
凤滩空腹重力拱坝最大坝高110m ，是当时世界上最高的空腹坝。
空腹总长255.8m ，最大空腹高40.1m 、宽28.7m ，整个空腹容积18.4万m 3。
拱冠左侧的空腹中布置有主厂房、安装场；在右空腹中布置有220kV 的开关站。
泄水建筑物由13个溢流表孔和1个放空泄洪底孔组成。
溢流坝段弧长255m ，向心角约61°，每个溢流孔净宽计7个低鼻坎和6个高鼻坎。
这种高低坎挑流空中碰撞，可消去下泄水流50%的能量，减少了下游河床的冲刷深度，经水工模型试验和10余年运行实践证明，消能防冲效果良好。
溢流坝段右侧设放空泄洪底孔1个，最大泄量1236m 3/s 。
电站厂房内装有4台100MW 混流式水轮发电机组，额定水头73m ，保证出力103MW ，多年平均年发电量20.43亿kW·h 。
过坝船筏道采用垂直加斜面升船机，可通过50t 级船只。
□境内长江支流清江干流上，上距恩施市207km ，下距高坝洲水电站50km 。
工程开发任务以发电为主，兼有防洪、航运等综合效益。
工程于1987年初开工兴建，1993年6月第1台机组发电，1994年11月4台机组全部并网发电，1994年底基本建成，1997年枢纽工程通过竣工验收，工程运行情况良好。
溢洪道消能问题及水工模型试验方法研究
溢洪道消能问题及水工模型试验方法研究赵津霆【摘要】Spillway is the important facility to ensure the flood carrying capacity of the reservoir. High speed flow from the spillway has a strong impact force, therefore the energy dissipation problems have attracted extensive attention. In this paper, it introduced several common energy dissipation methods in the project at present, and expounded the theoretical basis of experimental study with hydraulic model so as to put forward some references for the research on the problems of spillway energy dissipation.%溢洪道是保证水库泄洪能力的重要设施，因其泄下的高速水流具有很强的冲击力，所以其消能问题备受关注。
介绍目前工程中常用的几种消能方法，阐述利用水工模型进行试验研究的理论基础，以期为溢洪道消能问题的研究提供参考。
【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P53-54,57)【关键词】溢洪道;泄流;消能;模型试验【作者】赵津霆【作者单位】辽宁水利职业学院，沈阳 110122【正文语种】中文【中图分类】TV653改革开放以来，我国不仅在经济建设方面成绩卓著，更在水利工程方面进行了大刀阔斧的改革。
水电站、中小型水库、城市人工河道、橡胶坝、拦河闸等已经成为一些城市中重要的水工建筑物，其不仅承担供水及防洪任务，还发挥了一定的美化城市作用。
某大坝溢洪道的挑流消能设计探析
某大坝溢洪道的挑流消能设计探析【摘要】简述了某大坝溢洪道的体型设计，对水工模型试验、运行情况进行了简要说明以供类似的高坝泄流设计参考。
【关键词】大坝；溢洪道；挑流消能The some big dam spillway pick to flow to eliminate an ability design discussion and analysisGao Hua-feng(Xinjiang yili water conservancy electric power survey design research institute Yining Xinjiang 835000)【Abstract】The type of figure design of some big dam spillway, to water work model experiment, circulate the circumstance carried on a synopsis elucidation with provide similar of Gao Ba4 Xie4 flow a design reference.【Key words】Big dam;Spillway;Pick to flow to eliminate an ability1. 工程概况某大坝是一座以发电为主，兼顾灌溉、防洪、养殖等综合利用的工程，枢纽建筑物主要有大坝、发电引水隧洞、厂房及升压站。
大坝为浆砌石双曲薄拱坝，正常蓄水位为421.0m，水库总库容3505×104m3。
大坝设计基坑底部高程为323m，坝顶高程为423.5m，设计的最大坝高为100.5m，顶拱弧长为247.4m，大坝坝顶宽4.5m，拱冠梁底宽20.5m。
坝体材料为C15细石砼砌块（条）石，上游设有C20砼防渗面板。
大坝溢洪道采用坝顶表孔式溢洪道，溢流净宽30m，共设3孔，每孔净宽10米，采用挑流消能。
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４ ＿ ３冲 刷深 度 ： 修 改方 案 在设 计水 位和 校核 水位 时 最大 冲
深分 别 为 １ ４ ． ９ ２ ５ Ｍ和 １ ８ ． ５ ４ ５ Ｍ， 最 大 冲深 点距 溢 流坝 出 口分 别 为３ ７ ． ５ Ｍ和 ３ ６ ． ５ Ｍ， 最大 冲深 较设 计方 案减 小 ２ ． ３ ２ ５ Ｍ和 ｌ ＿ ５ ６ Ｍ，
模 型试验 中可 明显看到水 舌分成 远近 不同三 河上 ， 控制 流 域面 积 １ ９ ３ Ｋ Ｍ ， 水 库正 常 挡水 位 ５ ５ ５ ． Ｏ Ｍ， 总库 容 成 多股 分散 水流 ，
２ ８ ０万 Ｍ ， 调 节库 容 １ ６ ５ 万Ｍ ， 水库枢 纽为 小 （ Ｉ ） 型四等 工程 ， 大 层 ２ １ 股水 流 ， 水 层之 间和 多股水 流之 间不断 碰撞 、 混 掺达 到 了
避 免 了水舌 对 两边 岸坡 的冲 击 ， 采 用不 同的 工 程 由水库 大坝 枢 纽 、 压 力 引水隧 洞 、 电站厂 房等 主要 建筑 物 使水 舌相 对集 中 ， 使水 流落 点远 近 不 同 ， 采 用 差动 坎将 原集 中水 流分 组成 ， 总 装机 ４ ２ ０ ０ Ｋ Ｗ 。水 库大 坝枢 纽位 于 汉江二 级支 流八 道 鼻坎 挑 角 ，
３试 验 研 究
３ ． １ 设计 方案溢 流表 孔为 连续式 挑坎 ， 挑 角水 舌落 点处 压 强分 布 、 水舌 挑 距 ， 下
最大冲坑 范围设计水位 时 比设计 方案小 ， 校核水 位相 当。
４ － ４由于拱 坝 向心 力和 下游 地形 的影 响 ， 单 宽 流量 沿程 集
关 键词 ： 水 电站 ； 大坝 ； 水工模型试验 ； 分析
点算高度 １ ． ５ Ｍ， 宽１ ． ６ Ｍ。
１工 程 概 况
紫 阳县 斑桃水 电站 为具有 周调节性 能 的混合 式水 电站 ， 该
４分 析
４ ． １ 水流 流态 分析 ： 修改 方案 在两孔 外侧导墙 加一 折角 器 ，
动， 尤其 落点 附近 水流 呈蘑 菇状 上 、 下 翻滚 仍对 岸坡 有破 坏作 用， 设计 中应 予以考虑 。
型设计较 为合 理 ， 但存在 下列 问题 ： （ １ ） 挑流水 舌 由于受下 游地
形 束窄 的影响 ， 左右边 孔 出流 水舌直 冲两 岸山坡 。 （ ２ ） 受拱 坝射 流 向心 集 中的影响 ， 水 流单宽 流量沿 程增加 ， 水 舌逐 渐集 中 ， 落
和 中孔 采用 ２ ５ 。 挑角， 其 余两 孔仍 用 １ ０ 。 挑角； 在 两边孔 外侧 加
一
折流器， 折 流 器尾部 宽 度 Ｉ ． Ｏ Ｍ， 坡比为 Ｉ ： ４， 斜 面长 ４ ． １ ２ ３ Ｍ；
稳 定衔 接 ， 保 证建 筑物安全 ， 为设计 和运行提供依 据。
差 动坎 在两边 孔各设 １ 个， 其余孔 各设 ２ 个， 差 动 坎 从 反 弧 最 低
造。
两 差动 坎之 间流速 为 １ ３ Ｍ／ Ｓ － １ ４ Ｍ／ Ｓ 之间， 不会 因流速过 大发 生
空蚀破坏 。
２ 模型制作
模型按 重 力相似 设计 ， 模 型长 度 比尺 为 ＝ ５ ０ ， 相应 流量 比
尺 为入 Ｌ ５ ， 流速 比尺 为 ， 时 间比尺为 “ ， 糙率 比尺为 。
物 。３ ０ 年一遇 设计洪 峰流量 为 ８ ０ ０ Ｍ ／ Ｓ ， ２ Ｏ 年一 遇校核 洪峰流 案 降 低 了 ８ ． ４ ９ Ｍ和 ６ ． ９ ９ Ｍ， 最 大时 均 压强 分 别为 ２ ２ ． ７ ５ Ｍ 和 ６ ． ７ ５ Ｍ， 比设计方 案降低 了 １ ０ ． ５ Ｍ和 ７ ． Ｏ Ｍ。 量为 １ ０ ５ ０ Ｍ ／ Ｓ ， 水 库 泄 洪采 用 大 坝 溢 流表 孔 和 冲 砂 洞 联 合泄 ２ 流 。坝 址处河 谷呈 “ Ｖ ” 型， 岸坡陡 峭 ， 基岩裸露 ， 山体 雄厚 ， 两岸
斑桃水 电站大坝消能防冲水工模型试验分析
李晓明（ 陕 西省 地方 电力水 电有 限公 司紫 阳水 电分 公 司 ， 陕西 紫 阳 ７ ２ ５ ３ ０ ０ ）
摘 要： 斑 桃 水 电站 大坝 通 过水 工模 型 试验 验 证原 设 计 方
案， 优 化 溢流 堰体 型 ， 提 出下游 消能 防冲措 施 ， 使上、 下 游 水 流
基 本对称 ， 坝 基下 伏基 岩为 泥 质板岩 夹砂 质板 岩 、 蚀 变板 岩和 ４ ． ２实测差 动坎侧 面 、 顶部 、 背后的 压强分布 及两差 动坎 之 间的流 速 ， 结 果表 明侧面 和顶部 未发 生 负压 ， 但 背部 仍 有负 压
辉 石 闪长 岩 ， 岩体 较 完 整 ， 强度 高 ， 坝 址 区 无大 的 不 良地 质构 存 在 ， 建议在 设计 中考虑 给差动坎 通气 ， 经保 证工 程运行 安全 ，
游 河床流 速分 布等要 素进行 水工模 型试验 后看 出 ， 溢流表 孔体
中， 下 游 冲坑较 深 。在上 游设 计水 位 下调 整下游 水位 ， 观 察其 水舌 落 点处压 力 变化 。结 果表 明 ， 随 下游水 深 增加 ， 水 舌 落点 处压 力峰值迅 速衰 减 ， 因此在 下游适 当处修 建一二 道坝 抬高下 流 水位 ， 避 免河 床 冲刷 很有 必要 。４ ． ５虽然修 改方 案 水舌 已不 直 冲两边 岸坡 ， 但落 入河 床 的水 流动 能仍 然很 大 ， 水 流剧 烈波
坝 为双 曲单 园心拱坝 ， 坝 顶高 程 ５ ６ ０ ． ５ Ｍ， 最大坝 高 ４ ３ Ｍ， 坝 顶弦 消 能的 目的 ， 实测结 果表 明 ， 修改 方案 设计 水位 和校 核水 位时 ９ ． ２ ５ Ｍ和 ３ ２ ． ２ ５ Ｍ， 比设 计 方 长 １ ０ ０ Ｍ， 溢流 堰 顶高 程 ５ ５ ５ ． Ｏ Ｍ， 溢流 段 长度 ４ ０ Ｍ， 为 四级 建筑 水 舌落 点 处最 大 冲击 压 强分 别 为 ２