亭子口水电站跌坎消力池减压模型试验研究
跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强分布与抗冲磨强度确定
跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强分布与抗冲磨强度确定吴智源;张建蓉;崔召;徐庶伟【摘要】在跌坎型底流消能工消力池内水流流态分区的基础上,根据自由紊动射流理论,得出不同入射角度下冲击区时均动水压强半经验公式.利用冲击区底板时均动水压强分布图,在角度和流量不变的工况下,跌坎的变化对底板时均动水压强的影响,以及角度跌坎不变的工况下,流量的变化对底板时均动水压强的影响,显示出冲击区最易遭受冲磨与破坏的区域.以某水库工程为例,由实测数据推求经验公式相关参数,验证经验公式的可行性,进一步结合临底流速求出消力池底板混凝土抗冲磨强度分布图,对底板分区,为合理确定消力池底板混凝土强度等级提供参考.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2015(013)006【总页数】6页(P1118-1123)【关键词】时均动水压强;跌坎型底流消能工;抗冲磨强度;水力学试验【作者】吴智源;张建蓉;崔召;徐庶伟【作者单位】昆明理工大学电力工程学院,昆明650500;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650500;昆明理工大学电力工程学院,昆明650500;昆明理工大学电力工程学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TV653本文通过水力学模型试验研究了15°、30°和45°入射角度下不同跌坎深度、不同水头冲击区时均动水压强分布规律,分析时均动水压强分布图。
通过对数据的处理和曲线拟合,得出以入射角度为控制变量的经验公式参数曲线。
由某水库工程实测数据,对经验公式进行验证及评价,分析该工程消力池底板时均动水压强分布及混凝土抗冲磨强度分布,对底板分区后,给出底板材料选择方案。
试验装置采用有机玻璃制作而成。
试验段尺寸为1.2 m×0.2 m(长×宽),试验中跌坎深度取0.06 m、0.08 m、0.10m,入射角度取45°,试验流量为0.006315m3/s,0.008 027 m3/s,0.010 32 m3/s。
211287369_跌坎消力池尾坎坡度对泄洪消能影响的三维数值模拟
ｄｅｓｉｇｎ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌｓ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄꎬａｎｄ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅꎬ
１ 研究对象
对于低水头建筑物ꎬ如来流无推移质ꎬ为提高消
能率ꎬ便于施工及控制成本ꎬ消力池尾坎可采用直立
式结构. 但在多泥沙、推移质河流则需同时兼顾消能
及排沙要求ꎬ尾坎需要设置一定的坡度
[４]
. 近年来ꎬ众
多学者针对提高消能率、降低临底流速ꎬ对底流消能
存在的问 题 进 行 了 大 量 的 优 化 研 究. 洪 振 国、 苟 勤
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｉｌｌｉｎｇ ｐｏｏｌ
ＤＩＡＯ ＹｉꎬＴＩＡＮ Ｚｈｏｎｇ
( Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ ａｎｄ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｒｉｖｅｒｓ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｉｃｈｕａｎ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈｅｎｇｄｕ ６１００６５ꎬＣｈｉｎａ)
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔｉｌｌｉｎｇ ｐｏｏｌ ｗｉｔｈ ｓｔｅｐ － ｄｏｗｎ ｆｌｏｏｒꎻｓｌｏｐｅ ｏｆ ｅｎｄ ｓｉｌｌꎻｄｉｓｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎꎻｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎻｏｕｔ￣
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。
跌坎式消力池水力特性影响因素试验研究
图 ３为传统 消力 池 内水跃 形态 示意 图 ， 通过列 １ １断面 和 — ２ —２断面的能量方程 ：
Ｅ１ ｈ１＋Ｌ１ ｉ ＋ ｎ ｓ ，
图 １ 试 验布 置 示意 图
Байду номын сангаас
Ｅ＿ ＝ ２２ 则：
。
试 验主要 对三种不 同坡 角和坎高 进行 了模 型试 验。试验 分 两组 ：） １ 坡角角度分别取 ２ 。３ 。 ４ 。 ０ ，０ 和 ５ 。在 同一坎高和尾 门高度
・
第３ ８卷 第 １ ０期 ２ ０・ ２０ １２年 ４月 ６
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨⅡｌＣ ＵＲＥ Ｅ Ｔ
Ｖ １３ ． ０ ｏ ． ８ Ｎｏ １ Ａ ｒ ２ １ ｐ。 ０２
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２）０ ０ ６ — ２ １０ — ８ ５ ２ １ １ —２ ０ ０
影 响到消能效果 。
其 ，＝． ＋ ） ＋５ ）日 堰 着坡角 的增大 ， 率在减 小。因此在 流量 一定 时 ， 角 的大 小 中 。（ ０ 【 ｏ （ 为 上 ｍ ０５ ４ １． 】 ５ ， 消能 坡
水 头 ， Ｐ为堰高 ， ｍ， ｍ。
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １ —２ ０ 作者 简介 ： 壮 （９０ ， ， 苗 １８ 一） 男 工程师
跌坎消力池体型优化数值模拟
跌坎消力池体型优化数值模拟李树宁;张文静;张庆华【摘要】以某高水头大单宽流量的水电站为例,对不同体型参数的跌坎型消力池进行了一系列的数值模拟计算.在原体型设计的基础上,顺次改变出口反坡坡度、池长、进口跌坎坡度及高度,通过数值计算得出了各影响因素的变化对消力池内水力特性的影响,以此来确定最优消力池体型.由数值计算结果可得:消力池出口反坡不宜垂直;缩短消力池池长,冲击区时均压强略微减小,临底流速开始变化不大,当消力池池长缩短到一定程度时,临底流速明显增大;减小跌坎坡度,冲击区正向临底流速减小,但反向临底流速增大;降低消力池前半段高程,可使进口临底流速降低,但反坡段临底流速会有明显增大,建议不进行挖深工作;提高底板高程,时均压强减小,临底流速变化不大,考虑到挖方量,建议不降低底板高程.此研究成果可为类似工程设计提供参考和依据.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2016(014)003【总页数】6页(P95-100)【关键词】跌坎消力池;体型优化;水力特性;数值模拟【作者】李树宁;张文静;张庆华【作者单位】山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安 271018;山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安 271018;山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安271018【正文语种】中文【中图分类】TV131;TV653水工设计中，泄洪消能是非常重要的研究课题。
它不仅影响整个水工枢纽的布置，还影响工程量与投资。
目前我国重大水利水电工程主要有高水头、大流量、大泄洪功率的特点。
跌坎型底流消能工是建立在常规底流消能工基础上的一种消能方式[1]，它能有效地解决传统底流消能工应用于高水头、大流量泄洪工程时带来的消力池的动水压强和临底流速高的问题，因此跌坎型底流消能工在水电工程中具有很大的应用前景。
Rajanatnam[1]、Hager[2]、Iwao Ohtsu[3] 、Katakam[4]等得出有跌坎的消力池消率最高，流态最稳定。
亭子口水利枢纽防洪库容研究
亭子口水利枢纽防洪库容研究
姚毅;王健
【期刊名称】《水利水电快报》
【年(卷),期】2001(022)023
【摘要】亭子口水库是嘉陵江中上游洪水的控制性工程,又是长江中下游防洪体系的组成部分,研究其防洪库容具有十分重要的意义.
【总页数】3页(P11-13)
【作者】姚毅;王健
【作者单位】长江委水利水电勘测设计院,;长江委水利水电勘测设计院,
【正文语种】中文
【中图分类】TV87
【相关文献】
1.现代水利要求下防洪库容的设置与调度研究——以峡江水库防洪调度为例 [J], 詹寿根;汤志贤
2.水布垭枢纽预留防洪库容的防洪作用研究 [J], 游中琼;刘宁;陈森林;高似春
3.支流防洪库容对防洪区的洪灾风险影响研究 [J], 杨侃;王鸿杰
4.清江水布垭和隔河岩梯级水库防洪库容互补关系研究 [J], 熊丰;郭生练;王俊;李娜;张文选;温岩
5.亭子口水利枢纽库区防洪及航运问题的研究 [J], 栾春婴;程传国
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跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强计算与试验研究
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ； ｔ ｉ ｍｅ － ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ； ｔ ｕ ｒ ｂ ｕ ｌ ｅ ｎ ｔ ｊ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ； ｅ ｍｐ ｉ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ； ｄ ｒ ｏ ｐ ｓ ｉ ｌ ｌ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ
田 野等 ・ 跌坎 型底流 消能工冲击 区时均动水压 强计算 与试 验
联合式 （ ２ ） ， 整理得 ：
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第 １ ２卷
第 ５期
南 水 北 调 与 水 利 科 技
Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ － ｔ ｏ － Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ Ｌ１ ２ Ｎｏ ． ５
ＴＩ ＡＮ Ｙｅ ， ＷＡ ＮＧ Ｈａ ｉ － ｉ ｕ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｓ ａ ｉ ２ ， ｊ Ｉ ＡＮ Ｇ Ｌ ｉ ｎ － ｔ ３ ｏ
跌坎型底流消力池的水力特性与结构优化研究
指 标 有 流 速 衰 减 率 Ｋ与 消 能 率 ７ ７ ，二 者 表 达 式 分
别如下 ： ， ｃ ＝（ ｌ 一 ２ ） ／ １
・
（ １ ）
作 者 简 介 ：李
杰（ １ ９ ８ ８年一 ） ，男 ，助 理 工 程 师 。
２ 试 验 设 计 与 物 理 模 型 制作
本 试 验 主要 研 究 跌 坎 深 度 与 水 流 入 池 角 度 对 消 能 工 消 能 率 的 影 响 。 因 此 ，跌 坎 深 度 依 次 取
２ 、４、６、８ ｅ ｍ；水 流 入 池 角 度 依 次 取 ０ 。 、１ ５ 。 、
的波 动 ，消力池 内容易 出现混 合 流 、淹没 混合 流 等
流 消 力 池 的 水 力 特 性 ，并 在 此 基 础 上 ， 提 出 结
构优化建议 。
几 何 比尺 均 为 １ ： ５ ０ 的正 态 物 理 模 型 ，根 据 换
算 ，最 终 确 定 流 速 比 尺 为 ７ ． ０ ８ ， 流 量 比 尺 为
１ ７ ６ ７ ７ ． ７，糙 率 比尺 为 １ ． ９ ２ 。考 虑 模 型糙 率 、稳
定 性 以 及 观 察 方 便 ，模 型 材 料 采 用 有 机 塑 料 板 与 素 混 凝 土 组 合 完 成 。 消 力 池 底 板 尺 寸 为
６ ４ ． ５ １ Ｔ Ｉ ×８ ｍ（ 长 ×宽 ） ，在 消 力 池 地 面 均 匀 布 置 ６ ０个 水 压 力 测 点 ，在 跌 坎 面 与 边 墙 共 均 匀 设 置 ３ ８个 水 压 力 测 点 。
３ 试 验 结 果 及 水 流 特 性 分 析
３ ． １ 试 验 结 果
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布 置 ９只压力传 感器 测量 脉动 压力 ， 测点 布置 见 图 ２ 。
１ 模 型 设 计
模 型几何 比尺 Ｌ ，＝４ 。为 了研 究 跌 坎 消 力 池 及 ０ 边 墙 的空化 特性 ， 模拟 了一个 完整 底孔 ， 并对 闸墩尾 部
收稿 日期 ： １ ０ ２ １— ８—１ ０ ９
２ 研 究 成 果
时 ， 墙 空蚀 破 坏 的 可 能性 较 大 ； 边 消力 池 边 墙 与 闸墩 内壁 侧 扩 距 离增 至 ４ ２ 时 ， 墙 空蚀 破 坏 的 可 能 性 显 ．０ｍ 边 著 降低 。
关
键
词 ： 坎 消力 池 ；空化 ；渍 泡 脉 冲 ； 孔 ；亭 子 口水 电 站 跌 底 文献标志码 ： Ａ
垂 直升 船机 ， 岸 为非溢 流坝 段 。 两
Ｖ ３ ０ ６． ２０ Ｖ３ ４ ０ ９． ０
一
ｃ 下游立视 ）
底 － ： 口尺 寸 ６ Ｏ ．０ ｍ， ￣ｆ ＬＬ ．０ ｍ Ｘ Ｏ 底孔 校 核工况 下 ９
运行水 头 高达 ８ ． ７ｍ， ９ ０ 总泄量 达 ９８ ０ ｍ ／ ， ０ ｓ 消力 池
噪 声测量 ， 消力池 底板 、 在 垂直跌 坎 面和 消力池 边墙 共
较小 等优 点 。但 由于高速 水流 可直接 诱发 底板 的空 化
空蚀 破坏 ， 高速 含砂 水 流对 消力 池 的磨 蚀 发 展 到 一 定
程度 后亦 会引 发空 蚀 破坏 ， 对 其 空 化特 性 进 行 研 故
究探 讨 ， 为工程 设计 提供 科学依 据 。
中 图 法 分 类 号 ： Ｖ ３ ．６ Ｔ １９ １
亭子 口水 电站是 嘉 陵江干 流开 发 中唯 一具有 调 蓄
跌坎 消力 池和左 岸 边墙 进 行 了 局部 范 围的 模 拟 ， 坎 跌
能力 的大 型控 制性骨 干工 程 ， 具 防洪 、 溉 、 电、 兼 灌 发 航 运及 其 它综合 利用 功能 。最 大坝 高 １ ６ ０ 设 计 洪 １ ．０ ｍ，
底 流 消 力 池 的 空化 空蚀 特 性 进 行 了研 究 。成 果 表 明 ： 墩 尾 部 区域 存 在 强 度 为 发展 阶 段 的剪 切 流 空 化 ， 用 闸 采 ８ ０ 高 度 的跌 坎 消 力 池后 ， ．０ｍ 消力 池 底 板 空 蚀 破 坏 的 可 能 性 较 小 ； 消 力 池 边 墙 与 闸 墩 内壁 侧 扩 距 离 较 小 但
人 池 临底 流速约 ３ ．０ｍ ｓ 因此 ， ６０ ／ ， 工程 采用 了 ８ ０ ． ０ｍ 跌 坎 消力 池方案 。 跌 坎 型底流 消能 工是一 种能 适应 高水 头大 流量 的
图 １ 跌 坎 消 力 池 体 型 及 模 型 布 置 示 意
模 型采 用透 明有 机 玻 璃加 工 制 作 ， 足 糙 率 相似 满
２ １ 流 态 ．
底 孔 闸墩末端 设 置 ８ ０ ．０ｍ垂 直跌 坎后 ， 形成 较深
作 者 简 介 ： 鹏 博 ， ， 程 师 ， 要 从 事 工 程 水 力 学研 究 工 作 。Ｅ— ｉ：ｕｐｎｂ ＠ ｙｈｏｃｍ．ｎ 岳 男 工 主 ｍａ ｙｅｅ ｇｏ ａｏ．ｏ ｃ ｌ
第２ ｌ期
第４ ２卷 第 ２ 期 １
２０ １１年 １１ 月
人 民 长 江
Ｙａ ｇ ｚ Ｒｉ ｅ ｎ ｔｅ Ｖ
２ ０１１
文 章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０ １ ２ — ０ ０— ２ １０ — １９ ２ １ ） １ ０ ４ ０
新型 消能 工 ， 对于 常规 底 流 消 能 工能 降低 消 力池 临 相 底水 力指 标 ， 具 有入 池 流态 稳 定 ， 洪 雾 化 影 响 且 泄
要求 。模 型加 工 、 装 及 试 验控 制 严 格 依 据 《 电水 安 水 利工 程 水 流 空 化 模 型试 验 规 程 》 Ｌ Ｔ ３ ９—２ ０ Ｄ ／ ５５ ０ ６执 行， 满足重 力相 似准 则和空 化相 似准则 。 模型 闸墩尾 部跌 坎 区共布 置 ２只水 听器进 行水 下
岳 鹏 博 ， ： 子 口水 电 站 跌 坎 消 力 池 减 压 模 型 试 验 研 究 等 亭
４ １
的水垫层 ， 坎 内产生 明显 顺 时针漩 滚 水流 ， 跌 跌坎 上方
值显 著增 大 ， 监 测 到 明显 的 表 征空 化 泡 崩 溃 的单 边 且 脉 冲压 力信 息 。增加侧 扩 距离 Ｌ至 ３ ２ ．０ｍ时 ， 墙 边 上斜 轴 涡 带 冲 击 区 （ Ｐ 点 ） 动 压 强 值 显 著 减 Ｐ 、 测 脉
消力 池体 型及模 型 布置见 图 １ 。
水位 ４ １ ３ 校 核 洪 水 位 ４ ３ ０ 总 库 容 ４ ６ ． ０ｍ， ６ ． ４ ｍ， ｌ亿 ｍ， 装机 容量 为 １１０ＭＷ ， ０ 通航建 筑物 ２ｘ ０ 级 。 ０ ｔ ５
挡水 建筑 物采 用｝ 昆凝土重 力 坝 ， 泄洪 底 孑 （ ５个 Ｌ 兼 作排 沙孔 ） ８个 泄 洪 表 孔 分 区布 置 在河 床 中部 ， 和 底 孔 坝段 左侧 布置 坝后 式 电 站厂 房 ， 孔 坝 段 右侧 布 置 表
亭 子 口水 电站 跌 坎 消 力池减 压 模 型 试验 研 究
岳 鹏 博 ， 伯 乐， 继 斌 ， 江 宁 姜 韩 杨
（ 江 科 学 院 水 力 学 研 究所 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ） 长 湖 ３０ ０
摘 要 ： 用 １４ 采 ：０减 压模 型 ， 过 测 试 流 态 、 下噪 声和 脉 动 压 力等 水 力参 数 ， 亭 子 口水 电 站 闸墩 尾 部跌 坎 式 通 水 对