摘要：采用深度平均渗流模型结合2维立面渗流模型,对沙湾水电站左岸坝肩"地窗式"防渗方案进行了渗流量、渗流场及渗透坡降的计算;根据计算结果,对"地窗式"防渗方案进行了优化计算,提出了满足本工程防渗要求的阶梯型"地窗式"防渗体体型;计算结果表明沙湾水电站左岸坝肩采用阶梯型"地窗式"防渗体体型后,不仅可取消50m深防渗墙下施工繁琐的墙下帷幕灌浆3000余米,而且全封闭砼防渗墙可做成悬挂式,大大降低了防渗墙的最大深度和施工难度,还节约防渗墙900余米,其工程经济效益显著;本文方法对类似工程问题具有重要参考价值。

摘要：在2维正交网格系统下自由面适应网格方法的基础上,提出了3维非结构化网格下的自由面适应网格方法。该方法在迭代求解渗流自由面时,无需改动网格,而是用映射的方法去让自由面适应既定网格系统,也不需要对出逸边界进行特殊处理,其方法简单,易于程序实现;通过将数值计算结果与甘油试验及室内砂槽模拟结果相对比,表明了该方法在3维非结构化网格系统中捕捉浸润面的精度较高,拓宽了自由面适应网格方法在3维带自由面渗流问题中的应用范围。

摘要：为了探讨大涡模拟方法是否适用几何体型及水力特性均为复杂的浅水垫消力池水流的模拟,采用大涡模拟方法对浅水垫消力池进行数值模拟计算,得到消力池内的流态、流速、时均压力及脉动压力等水力参数,与物理模型试验得到的数值基本一致,说明大涡模拟方法能较好地模拟具有复杂流动的浅水垫消力池的各种水力特性,该方法可以提供雷诺时均模型不能得到的脉动压力信息,可以采用该模拟方法深入研究该型消力池的水力特性及消能机理。

摘要：对布西水电站泄洪洞采用紊流数值模拟方法,在设计水位3301.69m的工况下,进行了不布置阶梯、在不同位置布置阶梯及布置不同长度阶梯的八种组合方案的数值模拟计算。数值计算结果与模型试验结果验证表明,本文采用的数值模拟方法是合理可行的。对阶梯起始布置位置的计算结果表明,阶梯起始位置布置在流速较大处,其消能率会较高,但流速过大时(Fr>7.0)阶梯处容易形成射流,达不到增加消能率的目的。对不同的阶梯布置长度的计算结果表明,阶梯起始位置不变的情况下,随着阶梯布置长度的加长,消能率提高,且呈非线性变化;但当阶梯布置长度大于一定长度后,其消能率增加不明显。本文研究成果对陡坡泄洪洞采用阶梯消能的布置设计有重要的理论指导意义。

摘要：电站取水口复杂冲沙廊道系统的冲沙孔孔前漏斗范围往往随冲沙流量增加而增大,但相应地,冲沙孔与廊道连接过渡段的压力则迅速减小,并出现较大负压,简单的调度运行方式很难使压力特性及冲沙漏斗范围达到均佳,必须进行调度方式的优化研究才能达到两者均佳的目的。结合大渡河龙头石水电站取水口复杂冲沙廊道系统的模型试验,通过对复杂冲沙系统冲沙孔组合运行方式的优化调度研究,在不改变冲沙孔孔口尺寸及冲沙廊道系统布置方案的基础上,采用4#冲沙孔全开+3#冲沙孔局开1/2的运行方式使孔前冲沙漏斗、输沙管道压力特性达到了均佳的目标。研究成果对类似布置的取水口冲沙系统的运行方式拟定有重要工程价值和经济效益。

摘要：为解决大渡河瀑布沟水电站泄洪洞大流量低Fr数缓坡泄洪洞掺气坎空腔易回水问题,通过1:35水工模型试验,对新型的梯形槽坎+缓坡平台+局部陡坡型的掺气设施进行了对比试验研究.结果表明该形式的掺气设施是一种较优的布置形式,其适应的水位范围较大,掺气效果明显,无需加设排水设施;在库水位840m以上时各级掺气坎积水基本消除。进一步说明了该款掺气设施能适应本工程缓底坡、大流量及低Fr数流动的掺气要求。该体型掺气设施对类似工程的设计及修复具参考价值。

摘要：对锦屏二级水电站防渗墙后止水失效情况下的渗流量、渗流场及渗透稳定等水力特性进行了数值模拟。计算结果表明:止水失效时,防渗墙便会失去作用,护坦段扬压力会增高,护坦段需要布置排水措施;止水失效成空缝时,渗流量剧增,基础将会发生渗透破坏,应对防渗墙后止水措施和工艺加以重视;止水失效但接缝被渗透系数为10-3cm/s量级的淤泥填淤时,渗流量、渗流场及渗透坡降场与止水正常情况时相近。

摘要：在模型试验对比验证的基础上,采用大涡模拟方法,研究了不同入流角度对浅水垫消力池水力特性的影响。结果表明,水流流速在浅水垫消力池内衰减迅速,且池内最大流速衰减速度随入流角度增加而增大;来流角度越大,形成的淹没水跃跃首位置就越靠前,跃后最高水深也越大,最高水深出现的位置也越靠后;随着角度增大,入流水股对浅水垫末端直立壁面的冲击趋于明显,消力池底板脉动压力基本呈正态分布;消能率随入流角度增加而增加,但超过一定角度,增幅逐渐减小。

摘要：针对泸定水电站3#消力池出口边界不对称的特点,通过单体局部模型试验对三种不同进口衔接形式的浅水垫消力池内的水跃形态进行了对比分析。研究结果表明,消力池进口形式对水垫深度影响较大,直接决定了水跃是否能够形成及其稳定性。多级台阶进口最适用于入池主流能够充分靠近底部又能保证一定水垫深度情况,在水流入池角度较小时主流远离池底水垫厚度过大时,则容易形成面流流态;圆弧进口可以将入池水流导向池底,但进口扩散段在出口不对称性和尾坎的顶冲反射作用影响下,导致水垫厚度不均匀,从而产生不稳定斜向水跃,同时影响边墙的稳定性;采用一定长度的等宽圆弧进口则可使得池内水跃流态稳定,消能效果良好。因此,浅水垫消力池要充分发挥其优势,在实际应用时需重视进口形式的设计,以形成合适的浅水垫。

摘要：水电站沉沙池按常规大多布置在枢纽首部,由于受地形地质条件限制,因此可将沉沙池同坝体相结合,以满足空间布置要求,而在此条件下对沉沙池的沉冲沙效果提出了更高的要求。通过模型试验发现了某水电站坝身式沉沙和冲沙系统设计中的水力学问题,提出了裁弯取直、加分流墩、增加整流池以及改变冲沙方式等措施,在此基础上,对沉沙和冲沙两种工况下沉沙池内的水流流态、断面流速分布等水力特性进行了模型试验和数值计算研究。结果表明,沉沙池优化后,沉沙和冲沙效果均能够满足设计要求;优化后的沉沙池在沉沙工况时其内水流流速较小、分布更加均匀,便于泥沙沉降,冲沙工况下水流能够集中在冲沙底孔进入沉沙池,水流流速较大,可以顺利将泥沙冲出沉沙池。