高重力坝表孔堰面曲线优化数值模拟研究

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作者 缑文娟 王天源 +1 位作者 刘东明 宋嘉婕 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期138-145,162,共9页

高重力坝溢流表孔的堰面曲线是影响下泄水流水力特性及泄流结构稳定性的重要因素之一。某溢流表孔原体型泄洪时,由于堰面曲线偏陡,导致堰面存在局部负压。为避免空化空蚀发生,建立了高重力坝溢流表孔的三维数值模型,采用RNG k-ε模型模... 高重力坝溢流表孔的堰面曲线是影响下泄水流水力特性及泄流结构稳定性的重要因素之一。某溢流表孔原体型泄洪时,由于堰面曲线偏陡,导致堰面存在局部负压。为避免空化空蚀发生,建立了高重力坝溢流表孔的三维数值模型,采用RNG k-ε模型模拟紊流,通过VOF方法追踪自由液面。对高重力坝表孔泄洪进行了数值模拟,并与水工模型试验数据进行对比,验证了数值模拟结果的准确性。进一步拟定了3种WES曲线方程的优化方案,研究不同优化方案对表孔堰面负压的影响。研究结果表明:随着堰面曲线变缓,堰面的负压区长度和负压值均减小,方案1的负压最小,虽泄流能力稍有降低,但均满足设计要求;而且,随着堰面变缓,曲线段流线更加平缓,相同断面处流速减小,临底流速梯度也随之减小,在相同水深处,掺气浓度增大。因此,选取方案1为最终优化体型。 展开更多

关键词 高重力坝 堰面曲线 水力特性 体型优化 数值模拟

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新型局部阶梯式溢流堰水力特性试验

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作者 孙少华 何妍 杨校礼 《有色金属(矿山部分)》 2025年第2期148-154,共7页

针对湖南省某尾矿库工程排洪与消能的特殊需求,设计了一种新型的侧向布置的局部阶梯式溢流堰。基于理论分析,对该新式堰的堰型特征展开研究,并通过物理模型试验研究其过流能力、水流流态、流速及时均压力分布等水力特性。研究结果表明,... 针对湖南省某尾矿库工程排洪与消能的特殊需求,设计了一种新型的侧向布置的局部阶梯式溢流堰。基于理论分析,对该新式堰的堰型特征展开研究,并通过物理模型试验研究其过流能力、水流流态、流速及时均压力分布等水力特性。研究结果表明,此新型局部阶梯式溢流堰能同时满足过流能力和消能要求,在进口侧设置导流墩、堰上采用收缩式布置可调整水流结构,并有效减免折冲水流及水翅等恶劣流态危害。该局部阶梯式溢流堰可为类似工程布置提供参考。 展开更多

关键词 局部阶梯式溢流堰 过流能力 水力特性 高堰 低堰 宽顶堰 实用堰

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中小河流中堆石矮堰表面生物膜的微生物群落特征

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作者 张文 杨胜发 甘滨蕊 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第11期103-110,共8页

堆石矮堰是中小河流中常见的低水头水工建筑物,其表面常附着河流微生物形成的生物膜而影响着河流生态环境。已有研究多关注河床石块上生物膜中的微生物特性,对堆石矮堰等石块堆积体表面的生物膜关注较少。基于高通量测序技术,研究了天... 堆石矮堰是中小河流中常见的低水头水工建筑物,其表面常附着河流微生物形成的生物膜而影响着河流生态环境。已有研究多关注河床石块上生物膜中的微生物特性,对堆石矮堰等石块堆积体表面的生物膜关注较少。基于高通量测序技术,研究了天然中小河流中堆石矮堰表面生物膜中的微生物群落组成。结合相关性分析,探索了结构周围不同水环境因子对堰表生物膜中微生物群落的影响。研究结果表明:①堆石矮堰周围不同区域水流的水动力条件差异明显,但理化性质具有空间相似性;②堰表不同区域的生物膜中微生物群落的多样性不同,堰顶区最低,堰上游区次之,堰下游区最高;③堰表不同区域的生物膜中微生物群落的组成相似,变形菌门(Proteobacteria)为各区域共同的优势物种,但堰顶区的优势菌属与其他区域存在一定差异;④堰周多种水环境因子对堰表生物膜中微生物的群落结构存在影响,其中堰周水流的流速、水深和溶解氧的影响达到显著性水平。研究结果揭示了天然中小河流中堆石矮堰表面生物膜的微生物群落特性,为认识堆石矮堰的生态效益提供了一定基础。 展开更多

关键词 堆石矮堰 生物膜 高通量测序 微生物多样性

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碾盘山水利水电枢纽二期围堰防渗体系构建技术研究

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作者 马辉文 《水利建设与管理》 2024年第10期1-7,共7页

为创造坝体干地施工条件及评价围堰防渗体系效果,本文以碾盘山水利水电枢纽二期工程左岸连接土坝为例,对新旧防渗墙接头处理进行优化设计,采用3种钻孔法对高喷墙的渗透系数进行试验检查与成果分析,通过水位观测及安全监测资料分析评价... 为创造坝体干地施工条件及评价围堰防渗体系效果,本文以碾盘山水利水电枢纽二期工程左岸连接土坝为例,对新旧防渗墙接头处理进行优化设计,采用3种钻孔法对高喷墙的渗透系数进行试验检查与成果分析,通过水位观测及安全监测资料分析评价防渗体系整体防渗效果。实践表明本工程土石围堰防渗体系的防渗效果达到预期,可为其他类似工程提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 堰坝结合 围堰防渗 防渗墙 高喷

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设有“弧面型”导流板的保水堰数值模拟研究

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作者 薛海 池映华 +1 位作者 潘从辉 刘培 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期117-121,共5页

保水堰是一种保水保压装置,包括上下游的有压箱涵及中间的保水堰堰井,作用是保证有压箱涵在任何情况下均处于有压状态,以避免气体进入有压箱涵。保水堰在大流量运行时堰室内常出现漩涡及高速主流发散等复杂流态阻碍保水堰过流。为抑制... 保水堰是一种保水保压装置,包括上下游的有压箱涵及中间的保水堰堰井,作用是保证有压箱涵在任何情况下均处于有压状态,以避免气体进入有压箱涵。保水堰在大流量运行时堰室内常出现漩涡及高速主流发散等复杂流态阻碍保水堰过流。为抑制漩涡的产生并压缩主流,在保水堰过流时使用了“弧面型”导流板。导流板型式参数包括夹角α、β及导流板内径R。对不同工况下(α、β、R)有无导流元件的堰室水流进行数值模拟计算并进行对比,发现各参数中β为导流效果的主要影响因素,通过设置导流板可减小漩涡区边缘流速0.06 m/s,提高主流区集中度8.47%,并增大过流能力17.8%。该研究可为大型输水工程典型保水堰建筑物的输水能力提升提供思路,具有重要的实际工程意义。 展开更多

关键词 保水堰 漩涡 高速主流 导流板 数值模拟

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高淹没度下平底宽顶堰流量计算问题探讨 被引量：4

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作者 袁新明 邓继军 祁国军 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2010年第4期22-24,66,共4页

对高淹没度平底宽顶堰流量计算存在的问题进行研究,说明现有的2个基本计算公式之间存在较大的计算误差,通过分析大量的实测资料和试验资料,提出高淹没度下的淹没系数计算公式,并将计算值与实测资料进行比较,得出该公式计算的流量平均计... 对高淹没度平底宽顶堰流量计算存在的问题进行研究,说明现有的2个基本计算公式之间存在较大的计算误差,通过分析大量的实测资料和试验资料,提出高淹没度下的淹没系数计算公式,并将计算值与实测资料进行比较,得出该公式计算的流量平均计算精度比现有的2个基本计算公式计算精度提高了8%-13%的结论。 展开更多

关键词 平底宽顶堰 高淹没度 淹没系数 流量计算

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“高喷”技术在安居水电站溢流坝、堰基础处理工程中的应用

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作者 钟维昭 李金国 《四川水力发电》 1996年第3期66-72,83,共8页

高压喷射灌浆是水利水电工程中基础处理的一项新技术。本文主要介绍应用“高喷”技术对安居水电站溢流坝、堰坝导墙、溢流堰天窗沙卵石基础处理的方法和体会。

关键词 水电站 溢流坝 堰 高压喷射 基础处理 灌浆

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WES型复合堰型划分及泄流能力研究 被引量：4

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作者 袁群 贺懋茂 +1 位作者 赵玉良 李松平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第5期51-54,59,共5页

WES型复合堰是由WES堰的堰顶增加一平段衍变而成。通过改变堰顶厚度以及上游堰高形成一系列不同体型的WES型复合堰,由过堰水流流态和流量系数的变化规律,探讨了将WES型复合堰划分为WES型复合实用堰与WES型复合宽顶堰,及将WES型复合实用... WES型复合堰是由WES堰的堰顶增加一平段衍变而成。通过改变堰顶厚度以及上游堰高形成一系列不同体型的WES型复合堰,由过堰水流流态和流量系数的变化规律,探讨了将WES型复合堰划分为WES型复合实用堰与WES型复合宽顶堰,及将WES型复合实用堰划分为高堰与低堰的划分标准,并在高、低堰的划分标准中考虑了堰顶厚度的影响。此外,按堰型分类给出了设计水位下流量系数的拟合公式,为进一步研究奠定了基础。 展开更多

关键词 WES型复合堰 流量系数 实用堰 宽顶堰 高堰 低堰

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高淹没度开敞式水闸孔径计算公式探讨 被引量：4

9

作者 贾西斌 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期154-156,141,共4页

通过实际计算分析说明,对于高淹没度的开敞式水闸,《水闸设计规范》SL 265-2001中公式(A.0.1-1)的计算成果不合理,按该公式计算的闸孔宽度偏小,过流能力偏大。提出当淹没度hs/H0为0.90～0.95时,宜按该规范中的公式(A.0.2-1)计算;当淹没... 通过实际计算分析说明,对于高淹没度的开敞式水闸,《水闸设计规范》SL 265-2001中公式(A.0.1-1)的计算成果不合理,按该公式计算的闸孔宽度偏小,过流能力偏大。提出当淹没度hs/H0为0.90～0.95时,宜按该规范中的公式(A.0.2-1)计算;当淹没度hs/H0>0.95时,不是如该规范所说"也可按"而是应该按公式(A.0.2-1)计算,否则,将会出现设计采用的闸孔宽度偏小及上游实际壅高水深将增大的情况。 展开更多

关键词 宽顶堰 水闸孔径 高淹没度 淹没系数

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两种堰流计算公式下平底闸闸门净宽不同的原因分析 被引量：1

10

作者 阮晓波 杨凯 《水电能源科学》 北大核心 2019年第9期166-168,共3页

在计算平底闸闸门净宽时,当水闸过流为堰流时,一般采用堰流计算公式确定闸门净宽,同时现行规范亦规定当堰流处于高淹没度(hs/H0≥0.9)时,亦可采用高淹没度计算公式确定闸门净宽。理论上,当设计流量、闸上下水位、闸底板高程确定时,闸门... 在计算平底闸闸门净宽时,当水闸过流为堰流时,一般采用堰流计算公式确定闸门净宽,同时现行规范亦规定当堰流处于高淹没度(hs/H0≥0.9)时,亦可采用高淹没度计算公式确定闸门净宽。理论上,当设计流量、闸上下水位、闸底板高程确定时,闸门的净宽也应是唯一定值,但在实际计算时,两者计算的水闸净宽相差较大,需明确造成两者计算结果不一致的原因。研究发现,两者计算结果不同主要由淹没系数σ值引起。因此在工程设计时,当水闸堰流处于高淹没度工况,采用常见堰流计算公式计算水闸净宽时,需修正堰流的淹没系数σ。 展开更多

关键词 平底闸 闸门净宽 堰流 高淹没度 淹没系数

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钢吊箱围堰的结构设计与施工 被引量：9

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作者 黄志峰 《山西建筑》 2007年第20期161-162,共2页

就深水高桩承台施工用钢吊箱围堰的结构设计与施工方法进行了论述,介绍了相应的施工特点,并通过对钢吊箱施工过程中结构的分析,揭示了施工过程中钢吊箱整体结构的受力特点,为今后类似工程的施工提供参考借鉴。

关键词 深水 高桩 承台 钢吊箱围堰 设计 施工

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高海拔地区三角堰流量系数测定试验研究 被引量：1

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作者 次吉拉姆 贾蒲云 +1 位作者 齐藤岳 罗红英 《科技创新与应用》 2021年第24期69-73,共5页

为有效利用水资源,提高西藏地区的水资源利用效率,解决西藏地区水资源供需矛盾等问题,文章对平均海拔3000m、纬度在26°52′-30°40′的西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院取水枢纽三角形薄壁堰进行了模型试验。试验结果表明:... 为有效利用水资源,提高西藏地区的水资源利用效率,解决西藏地区水资源供需矛盾等问题,文章对平均海拔3000m、纬度在26°52′-30°40′的西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院取水枢纽三角形薄壁堰进行了模型试验。试验结果表明:运用拟合法修正三角堰经验式流量系数,推出适用高海拔地区的流量公式;通过拟合公式计算得到的流量系数随着薄壁堰水头水位的增高,流量系数呈下降的趋势,其变化大致与内地的流量系数的变化趋于一致;通过采用以理论公式和拟合公式计算流量与实测流量的对比,两种公式计算出的最大误差在3%以内,因此,本次试验结果可为西藏地区薄壁堰的优化设计提供参考依据。 展开更多

关键词 高海拔 三角形薄壁堰 流量系数

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基于强透水地层的新型堰模一体化结构和施工方法 被引量：1

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作者 江羽习 张坤球 +2 位作者 黄成 黄文武 黄云 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期636-641,共6页

柳江河床常见状态松散的漂石、间隙充填卵石或砂砾,为典型的强透水地层,对该地层桥墩施工时常用的钢套箱围堰或钢板桩(钢管桩)围堰方案并不适用。本文结合横跨柳江的培森柳江特大桥,提出一种新型堰模一体化结构和相应施工方法,可在枯水... 柳江河床常见状态松散的漂石、间隙充填卵石或砂砾,为典型的强透水地层,对该地层桥墩施工时常用的钢套箱围堰或钢板桩(钢管桩)围堰方案并不适用。本文结合横跨柳江的培森柳江特大桥,提出一种新型堰模一体化结构和相应施工方法,可在枯水期对强透水松散地层条件下的桥墩埋入式承台或扩大基础进行快捷施工。本结构与施工方法提高了施工质量,安全度高,成本较低,将为类似工程提供有利参考。 展开更多

关键词 堰模一体结构 外围稳固 高精度 强透水地层 承台施工

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