泄洪洞

摘要： 针对郭大寨水库泄洪洞事故及工作闸门原设计强度、刚度、稳定性不足和布置不合理问题进行分析研究,创新性地提出一系列经济有效的平板闸门和弧形闸门加固改造措施。采用了平面体系假定和容许应力法对加固改造后的门叶进行了分析计算复核,证明其基本满足相关规范要求。由于现场实际安装程度制约,加固改造方案在保证安全性的前提下,充分考虑了改造施工的可行性和经济性。

摘要： 狭窄河道的泄洪消能一直是水利水电工程的难点.采用RNG k-ε紊流模型与VOF模型对狭窄河道上溢洪道与泄洪洞的联合泄洪进行水气两相流的整体三维数值模拟.数值模拟结果表明,水舌形态、挑距、入水角度和速度与模型试验以及理论计算结果吻合良好.并进一步对河道内流态、不同高程位置断面的流速和流场分布进行了分析.研究结果表明数值模拟方法具有较强的可靠性与合理性,且能够反映狭窄河道内的真实流态,可以在一定程度上替代模型试验,为工程优化设计提供科学依据.

摘要： 对泄洪洞开挖前后、水库蓄水前后的地下水运移变化情况进行分析,结合工程地质条件、隧洞的支护设计方案,运用工程地质分析原理对泄洪洞区地下水位变化规律进行研究,推导研究分析出库水通过泄洪洞向库外渗漏的结论,采用有限元分析计算方法对库水渗漏量进行计算、分析,指出泄洪洞区渗漏库水的主要部位是隧洞顶拱区域,提出有针对性的防库水渗漏措施方案是取消隧洞系统排水孔,为水库最优设计提供工程地质专业技术支撑。

摘要： 大渡河某水电站深孔无压泄洪洞经过多年运行,进口洞段31.5 m长的左侧边墙整体垮塌破坏,对泄洪洞运行的安全性与稳定性产生了较大的影响。从泄洪洞破坏原因分析、处理方案设计、修复材料选择、施工工艺等方面进行全面的梳理介绍,为同类型缺陷处理提供参考。

摘要： 长江水库是一座以防洪、供水为主,兼顾灌溉、生态等综合效益的多年调节中型水库。水库泄洪洞主要任务是泄洪,本次泄洪洞水力计算主要是复核泄洪洞过流能力与下游消能复核。

摘要： 掺气可以减免泄水建筑物发生空蚀破坏,对水利工程的安全运行至关重要。数值模拟方法具有低成本、无模型缩尺效应和可获得较全面的流场信息等优点,是目前研究掺气问题的有效方法。基于自主开发的NEWTANK数值模型,构建了混合-浓度数值模型用于研究掺气水流,通过对洞内掺气水流进行数值模拟研究发现,计算所得水流流速和掺气浓度与试验数据吻合良好,从而验证了该数值模型研究洞内掺气问题的可行性,此外还发现洞内形成了一个大的气流循环,上方逆向气流速度沿水流方向由2 m/s增大至5 m/s。研究表明:当闸门开度一定,来流水头由5 m增大至15 m时,水体掺气程度进一步加强,造成出口位置近底掺气浓度由0.006增大至0.060,掺气层厚度由0.08 m增大至0.12 m。

摘要： 在水利工程中,大单宽流量、低Fr引起的振荡水跃一直是比较棘手的问题。本文依进行体型优化试验研究,提出了收缩扩散与底流复合消能的消力池体型,优化后的消力池体型为在原窄深底流箱力池进口前设置Y型收缩墩后的复合型消力池,在不同来流条件或不同尾坎高度下,消力池会出现三种基本流态:自由射流流态、淹没射流与咯淹没底流复合流态以及淹没射流与过淹没底流复合流态。当消力池内水流呈现淹没射流与略淹没底流复合流态时,法内水流较稳定,被动较小,为较优流态。

摘要： 以拉洛水电站泄洪洞监测资料为基础,详细阐述了泄洪洞安全监测成果,对围岩变形、应力、渗流等情况进行了深入的分析,综合评价泄洪洞运行情况。分析结果表明:目前泄洪洞围岩变形量小,洞身围岩应力正常,衬砌接缝变形正常;3-3断面受右岸山体承压水过高影响,其变形渗压特征相对其他断面偏大,对洞身结构不利,建议加强监测并及时分析。同时,基于最大熵理论拟定了3-3断面渗透压力效应量的安全监控指标,为泄洪洞后期监测提供可靠依据。

摘要： 针对某水电站泄洪洞出口原设计方案中存在明显的淘刷及较高的堆积体的情况,笔者采用水工模型动床试验,对比分析两种不同修改方案下的水舌入水流态及下游河道冲淤情况,对出口挑坎体形及布置方案进行调整优化。试验结果表明,采用斜切扩散坎,左侧挑坎底长10.1 m、出口挑角为15°,右侧挑坎底长12.0 m、出口挑角为17°,出口两侧扩散角为19.1°的布置方案有利于分散水流冲击力,河道沿程冲刷明显减轻,水舌横向扩散良好,仅有部分表面余能波及对岸山体。因此,推荐采用此方案进行泄洪洞出口挑坎体形设计和布置。

摘要： 在小间距地下洞室工程施工中,必须要考虑爆破振动对临近隧洞衬砌结构的影响。本文以辽宁省清河水库右岸新建泄洪洞为例,探讨了爆破开挖振动对原有泄洪洞衬砌结构的影响。根据计算结果,建议在工程设计中隧洞净距不小于35m;装药量可以增加至原方案的1.2倍。

摘要： 工作弧门在高水头运行条件下的流激振动问题及运行安全一直是设计、科研及运行单位关注的焦点,对大尺寸三支臂型式的工作弧门研究较少.以白鹤滩水电站泄洪洞工作弧门为研究对象,按水弹性相似准则研制了比尺为1∶28工作弧门的水弹性相似模型.通过模型试验及数值计算分析研究工作弧门的模态特性和流激振动响应特性.研究结果表明:研制的工作弧门水弹性模型具有良好的动力相似特性,试验模态参数与数值计算结果吻合较好,利用该工作弧门水弹性相似模型能够更直接的测量分析弧门的流激振动响应特性,为三支臂弧门的设计和运行提供技术支持.该研究成果可为类似工程工作弧门的结构优化设计及运行提供参考.

摘要： 有压接无压泄洪洞闸室段在低弗劳德数情况下,会发生明显的壅水现象,导致闸室内水流流态恶化,危及工程的安全.针对该问题,采用了试验与理论分析相结合的方法,研究了有压接无压泄洪洞闸室段水面线变化规律.结果表明:在闸室段长度有限的情况下,当有压出口弗汝德数Fr＞1且＜1.2时,泄洪洞闸室段内发生波状水跃,并随着Fr的增大,最大水深点逐渐后移直至消失;闸室内最大水深涨幅发生在Fr=1.2的时候,水跃最高点水深比闸室有压出口断面水深高52.5％;当Fr＞1.2时,闸室水面线为一条上弯曲线,水深沿程逐渐增加,随着弗汝德数的增大,最大水深不超过有压出口断面水深的16.7％.在实际工程中,应尽量在有压出口处Fr＞1.2的情况下运行.

摘要： 盘石头水库自下闸蓄水以来,1号、2号泄洪洞混凝土衬砌表面有一定碳化,碳化深度一般在1～1.5mm之间,如不处理长期可致混凝土碱度降低,减弱对钢筋的保护,导致钢筋锈蚀,同时还会引起混凝土收缩,致使混凝土表面产生裂缝,影响结构安全,因此处理两条泄洪洞混凝土碳化是十分必要的.泄洪洞经过回填、固结灌浆及裂隙化学灌浆处理后,洞内渗漏状况已较大改善,但洞身在外水渗透压力下难以达到聚脲施工条件要求,据此为确保处理效果,设计选择CW721聚合物砂浆予以替代,洞身涂刷厚度5mm聚合物砂浆材料.

摘要： 某水电站2号泄洪洞冲蚀破坏具有推移质高频冲击、悬移质含量高、磨损大、高速水流空蚀综合作用破坏的特点.经多年长时间冲刷,过流面磨蚀严重.本文分析缺陷成因,介绍修复方案,选择抗冲磨修复材料.

摘要： 大渡河某水电站2号泄洪洞经多年含大量推移质、悬移质的泄洪水大流量、高流速的长时间冲刷,过流面磨蚀严重.本文介绍缺陷修复工程施工过程.

摘要： 本文通过锦屏一级水电站泄洪洞的混凝土缺陷处理工程实例介绍了各类不同混凝土缺陷的处理技术,特别是针对混凝土裂缝的不刻槽化灌工艺进行了详细阐述,为该工艺的推广应用提供了参考案例,有利于提高裂缝化学灌浆施工工效.

摘要： 锦屏一级水电站泄洪洞最大泄量达3311m3/s,洞内最大流速达51.55m/s,具有大泄量、特高水头、超高流速的特点,高速水流空化空蚀问题非常突出;河谷狭窄,泄洪洞出口挑流河道归槽与消能防冲面临挑战;泄洪洞采用C9050抗蚀耐磨混凝土,全砂岩骨料高强混凝土配合比优选和温控防裂难度大.本文系统介绍了特高水头窄河谷有压接无压泄洪洞全程泄洪水流控制及掺气减蚀技术,全砂岩骨料高强混凝土配合比优选和温控防裂技术,实现了狭窄河谷、复杂地质条件、特高水头泄洪洞的泄洪消能工程安全运行.泄洪洞水力学原型观测成果表明泄洪洞运行性态良好.

摘要： 汉中石门水库淤积已达4000多万m3,严重影响了水库功能,排沙减淤势在必行.本文通过梳理石门水库淤积情况,分析水库淤积主要因素为流域水沙条件、泄洪规模过小、调度运行中的供需矛盾、人为破坏活动等.经过研究分析,结合石门水库实际情况,提出了"拦""排""清"结合的排沙减淤思路;重点研究水库泥沙调度方式,提出了通过改造左岸非常规泄洪洞增大泄洪排沙规模的工程措施并采用一维非平衡输沙模型,论证了泄空冲沙的时机、效果和周期.根据库尾泥沙粒径特点制定了水库中尾部的水位变动区利用挖泥船清淤措施,提出了清淤物综合利用思路并实际应用,为同类水库排沙减淤工作提供了参考和借鉴.

摘要： 锦屏一级水电站泄洪洞进口边坡主要由大理岩局部夹绿片岩透镜体组成,靠近普斯罗沟沟边全部为风化卸荷岩体,局部强卸荷,裂隙明显,岩体完整性较差,结构较松弛.为了工程施工期及电站运行期安全,工程采用T=3000KN,L=70～100m预应力锚索对开挖边坡进行锚固支护.本文主要介绍了大吨位、超长预应力锚索的主要施工难点及控制措施,为其他类似工程提供借鉴.

摘要： 复杂高边坡施工是水电工程常见项目,施工技术在很大程度上会影响工程安全、质量、进度等.为总结提炼出高效实用的高边坡施工技术,文章立足于两河口泄洪系统进口特高边坡施工难点、所遇问题和应对措施,运用经验总结法,重点研究高边坡开挖质量控制、关键设备配置、多层交叉干扰施工、高寒高海拔环境条件下冬季施工、施工通道规划布置等若干关键施工技术,并进一步提出复杂高边坡施工建议.施工技术在两河口特高边坡施工中充分实践,取得较好成效,对类似边坡施工具有借鉴意义.

摘要： 本发明涉及一种高尾水位旋流泄洪洞和泄洪洞的排气方法，本发明包括进水口，进水口与引水道连接，引水道与可以产生竖直涡旋水流的竖直圆筒形涡室连接，竖直圆筒形涡室的顶端设置有通气井，竖直圆筒形涡室的底部与竖井的顶端采用收缩段连接，竖井底部与由导流洞改建的出水洞连接，出水洞前段设置形成水垫塘的阻水墩，出水洞的末段设置排气井装置。本发明利用出水洞前段设置阻水墩形成水垫塘，使水流逐渐形成有压气、水分层缓流态势，之后在出水洞顶部形成气囊。在出水洞的末段设置通气井装置，使大量空气通过排气井装置排入大气中，出口气爆完全消失。

摘要： 本发明涉及一种采用旋流及强水气掺混消能的泄洪方法和泄洪洞，是一种用于高水头大型水电工程的泄洪洞。本发明包括：修建在水电工程挡水大坝上游岸边的泄洪洞进水口，与进水口相连的是带有竖井的可以使水流下落并产生旋转消能的旋流落差消能设施，与旋流落差消能设施连接的是与挡水大坝下游水位接近的可以进一步效能的水垫塘，在水垫塘的出口处设有阻水墩，与水垫塘连接的是出水洞和泄洪洞出水口。本发明使用旋流及水垫塘掺混水气扩散消能的措施，旋流消去水流中的50～60%的能量，再通过水垫塘、阻水墩消能，洞内消能率达到90%，出口流速可以控制在施工导流时的标准，有效地防止了空蚀、冲刷和雾化现象，泄洪洞出口不必设置任何消能设施。

摘要： 本发明涉及一种高尾水位旋流泄洪洞和泄洪洞的排气方法，本发明包括进水口，进水口与引水道连接，引水道与可以产生竖直涡旋水流的竖直圆筒形涡室连接，竖直圆筒形涡室的顶端设置有通气井，竖直圆筒形涡室的底部与竖井的顶端采用收缩段连接，竖井底部与由导流洞改建的出水洞连接，出水洞前段设置形成水垫塘的阻水墩，出水洞的末段设置排气井装置。本发明利用出水洞前段设置阻水墩形成水垫塘，使水流逐渐形成有压气、水分层缓流态势，之后在出水洞顶部形成气囊。在出水洞的末段设置通气井装置，使大量空气通过排气井装置排入大气中，出口气爆完全消失。

摘要： 本发明公开的泄洪洞全断面掺气方法，是在明流泄洪洞中底部设置有掺气跌坎和通气竖井所形成底空腔掺气的基础上，在掺气跌坎上游两侧的边墙上各设置一个折流器，使之形成掺气侧空腔，进而在掺气跌坎处形成全断面掺气，根据该方法设计的具有全断面掺气结构的泄洪洞中的折流器为一楔形体的折流器。由于全断面掺气改变了以往单一的底空腔掺气的方式，保证了泄洪洞正常运行时所需的掺气量，从而消除在泄洪洞侧墙形成大面积的清水区，有效地避免了边墙的空蚀破坏。

摘要： 本发明涉及一种采用旋流及强水气掺混消能的泄洪方法和泄洪洞，是一种用于高水头大型水电工程的泄洪洞。本发明包括：修建在水电工程挡水大坝上游岸边的泄洪洞进水口，与进水口相连的是带有竖井的可以使水流下落并产生旋转消能的旋流落差消能设施，与旋流落差消能设施连接的是与挡水大坝下游水位接近的可以进一步效能的水垫塘，在水垫塘的出口处设有阻水墩，与水垫塘连接的是出水洞和泄洪洞出水口。本发明使用旋流及水垫塘掺混水气扩散消能的措施，旋流消去水流中的50～60％的能量，再通过水垫塘、阻水墩消能，洞内消能率达到90％，出口流速可以控制在施工导流时的标准，有效地防止了空蚀、冲刷和雾化现象，泄洪洞出口不必设置任何消能设施。

摘要： 本发明公开了一种泄洪洞体顶部危岩防护装置，包括设置在洞体内部左右两侧的液压支撑装置与第一支撑拱，第一支撑拱的顶部设置有第二支撑拱；第一支撑拱与第二支撑拱上沿弧线贯穿有若干支护锚杆；支护锚杆上设置有弹性缓冲装置，弹性缓冲装置包括与第一支撑拱贴合设置的第一缓冲弧板、与第二支撑拱贴合设置的第二缓冲弧板、设置在第一缓冲弧板与第二缓冲弧板之间的弹性件，第一缓冲弧板与第二缓冲弧板均与支护锚杆的外侧滑动连接；第一支撑拱与第二支撑拱之间还设置有若干缓冲囊，缓冲囊的内部填充有非牛顿液体；本发明能够对洞体顶部的岩体进行有效支撑，并在岩体松动或坍塌时对岩体进行支撑与缓冲，有效保证隧洞的安全性。

摘要： 本发明提出了一种竖井泄洪洞洞身支护开挖方法，包括以下步骤：步骤1：预先设计竖井泄洪洞洞身开挖分层，将竖井泄洪洞洞身划分为上中下三层；所述竖井泄洪洞洞身的下层为底板保护层；步骤2：将上层洞身划分为中段和左右两侧，先对上层洞身的中段进行开挖，然后再对上层洞身的左右两侧进行开挖；然后对挖好后的上层洞身进行支护施工；步骤3：对中层洞身进行开挖；然后对挖好后的中层洞身进行支护施工；步骤4：对下层洞身进行开挖；然后对挖好后的下层洞身进行支护施工。本发明通过上述设置给出一种竖井泄洪洞洞身的设计及开挖支护的方法，满足更多不同地形的适应性施工需求。

摘要： 本发明公开了一种兼顾冲坑和射流消能的岸边泄洪洞群布置方法，所述方法包括基于泄洪岸边的最大泄洪量和单个泄洪洞的泄洪量计算泄洪岸边所需要布置的泄洪洞的数量；基于上、下游水位流量关系，设置各个泄洪洞的第一布置参数；基于第一布置参数获取各个泄洪洞的第二布置参数；基于所述第二布置参数验证所述第一布置参数是否符合预设布置条件，若不符合则调整第一布置参数，重新获取第二布置参数进行验证，若符合则基于各个泄洪洞的第一布置参数和泄洪洞数量进行泄洪洞群布置，本发明综合考虑了泄洪洞的冲坑和水舌落点，提供了一种符合实际的、兼顾多方面因素的岸边泄洪洞群布置方法。

摘要： 本发明涉及一种洞塞泄洪洞下平段排气通道断面面积计算方法，属于水电站洞塞泄洪洞结构设计技术领域。本发明自进口控制闸门开启至下平段刚充满水时所需的时间设定为t，本发明中下平段刚充满水的状态是指下平段起始端的水面与该部位洞顶齐平，该状态下进口控制闸门孔口泄流能力为Q进，出口压坡孔口泄流能力为Q出。本发明中洞塞泄洪洞下平段充满水的判定方法为：进口控制闸门孔口的泄流能力不小于出口压坡孔口的泄流能力。本发明在前期设计阶段即可准确估算排气通道的断面面积，并用于指导水工模型试验方案的设计，减少水工模型试验的比较方案数量，从而节约水工模型试验的试验成本和试验时间。

摘要： 本实用新型公开了一种有效提高防空蚀效果的高速水流泄洪用防空蚀泄洪洞。高速水流泄洪用防空蚀泄洪洞，包括依次相连的前无压隧洞段、龙落尾隧洞段和后无压隧洞段；所述前无压隧洞段的底面和后无压隧洞段的底面均倾斜设置且前端高于后端。与现有技术相比，前无压隧洞段的底面倾斜设置，可控制前无压隧洞段内的过流流速小于30m/s，降低水流空化作用；后无压隧洞段的底面倾斜设置，可控制掺气结构空腔回水，减少底空腔内积水，有效掺气从而增加龙落尾隧洞段的掺气浓度，提高了该泄洪洞的防空蚀效果。