云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案

云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案

一、云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案(论文文献综述)

刘菊莲[1](2022)在《基于Fluent的某水库溢洪道消能结构设计分析研究》文中进行了进一步梳理为研究水库溢洪道消能结构设计最优性,文章利用Gambit-Fluent建立计算模型,分析得出:挑坎半径愈大,压强愈小,并可限制溢流面下游水位波幅,但半径参数不宜过大。改变挑坎角度,有助于控制水位波幅,且压强特征值趋于合理。综合认为挑坎半径7m、挑坎角度21°为最优方案。研究成果可为溢洪道等水工建筑消能结构设计提供参考。

他金城[2](2021)在《黄池沟配水枢纽分水池侧槽退水道水工模型试验与数值模拟研究》文中提出结合黄池沟配水枢纽对分水池侧槽退水道的设计要求,通过水工模型试验对侧槽退水道水力特性进行了研究,测量了退水道水流流速、压强、水面线等水力学参数,对退水道水流流态、过流能力、掺气水深和陡坡段水流空化进行了评价分析。进一步,为探究侧槽退水道弯道接陡坡的优组合,进行了基于正交试验的退水道数值模拟研究。主要成果如下:(1)侧槽退水道在各设计流量下,对应试验池水位均比设计池水位低,分水池水位控制在设计水位时,对应试验下泄流量均大于设计流量。说明侧槽退水道过流能力满足要求。侧槽退水道侧堰过流量47m3/s时的流量系数是0.516,侧堰过流量70m3/s时的流量系数是0.405,此流量下护坦段3#、4#断面右侧护岸顶部高程不足,建议适当增大护岸边墙高度。(2)试验中池水位各工况均未高于516.20m,而秦岭隧洞顶部高程516.76m,因此秦岭隧洞不会出现明满流交替即闷孔现象。大流量时消力池水流流态差,不能满足水跃消能要求,通过对消力池修改方案进行简单的模型试验,推荐了三种消力池流态相对理想的方案,工程具体采用哪种方案需通过进一步的模型试验来确定。(3)下泄流量56m3/s时的堰面(0+000.00~0+000.70)实测最小压强为负值,为-0.21×9.81kPa,其余工况各部位压强均为正值。实测脉动压强陡坡段最小,侧槽段次之,消力池相对较大;脉动压强的优势频率均较小,其值小于1Hz,为低频范畴;说明侧槽退水道总体压强分布合理,对其安全没有影响。(4)侧槽退水道各段掺气后最高水面高程均低于设计墙顶高程,而消力池最大掺气水深为5.39m,消力池设计边墙高度为6m,断面净空约为10.17%,小于15%~25%,说明消力池断面净空面积不满足设计要求,需适当增大断面尺寸。(5)陡坡段空化数沿程逐渐减小,其中空化数最小值出现在陡坡末端位置,最小值为1.07,其余各断面水流空化数均较大,并且最大流速在陡坡末端断面约为14.55m/s,小于15m/s,说明陡坡段受空化水流的破坏的可能性较小。(6)用试验所得水力学参数验证了数值模型的适用性,在同时改变弯道的纵向坡度、宽度和曲率半径并各取3种水平的条件下,对退水道进行了基于正交试验的数值模拟,通过极差方差的综合分析发现,弯道纵向坡度取0、宽度取4.4m、曲率半径取22m为工程实际可行的优方案,优方案有效减小弯道内横向水面差,使弯道及下游流态得以改善,对于退水道的稳定运行及减小对下游的冲刷具有积极影响。

赵生华,付强[3](2021)在《韩家峡水库溢洪道正交入汇条件下溢洪道最佳挑流消能问题研究》文中指出针对正交入汇条件下溢洪道水力设计参数的确定方法和挑流消能最佳体型等问题,结合韩家峡水库溢洪道水工模型试验资料进行了分析研究,明确了正交入汇条件下溢洪道相关水力参数分析确定的方法,提出了正交入汇条件下溢洪道出口挑流消能工最佳体型。

杨姣[4](2021)在《台阶与新型综合消力池联合消能水力特性研究》文中进行了进一步梳理中国作为水利大国,长期以来水利建设都被认定为治国安邦的大计。泄洪消能通常作为水利建设中一个重大而复杂的问题,需要综合考量并总体规划建筑物之间的构成与布局后,依托水库工程、水文地质及水文气象条件,合理地选取安全经济的消能方式,以便泄水建筑物在运行时消能充分并保证下游河道安全。台阶溢洪道虽然相比于光滑溢洪道在施工、消能等方面都有明显的优势,但在高水头、较大单宽流量的情况下,高速水流易引起台阶面的空蚀破坏。底流消能作为经典的消能方式之一,在不同地质条件下均有较强的适用性,但往往因其需修建大型消力池而增加工程量与造价。为解决两种消能方式在单独运行时的不足,联合台阶与消力池消能,既可减轻高速水流下台阶面的空化空蚀程度,又可减小底流消能所需修建的庞大消力池,还可以提高消能率,这对消能工的设计与选择具有一定的指导意义。结合水工模型试验、数值模拟以及理论分析三种方法,探讨了台阶与不同型式消力池的消能效果;同时,通过对某水利工程泄水建筑物台阶式溢洪道与综合消力池联合消能的水力特性进行分析与研究,确定了台阶与新型综合消力池联合消能的可行性和优越性。本文主要研究成果如下:(1)介绍了几种传统的泄洪消能方式,详细研究并归纳总结了台阶消能的国内外研究进展,同时介绍了模型试验、数值模拟相关理论。(2)结合某水利工程进行了台阶式溢洪道与常规消力池联合消能的水工模型试验和数值模拟研究,两种方法所得到的结果基本一致,一方面相互验证了两种方法所得结果的可靠性;另一方面也证明了数值模拟参数设置的准确性。通过对常规消力池的水流流态、水深、压强、流速等水力特性进行研究分析,所得结果表明,常规消力池泄洪消能不充分,出池流速较大,达不到消能目的。(3)依据模型试验和数值模拟结果提出了消力池内加通坎、加不同型式的尾墩、消力池加宽加深等九种消力池优化方案,并利用FLOW-3D软件对九种联合消能方案进行数值模拟研究,综合比较各优化方案的水力特性和消能效果,确定了台阶与新型综合消力池联合消能的优化方案。(4)通过模型试验与数值模拟结果的对比表明,在同等条件下,本文提出的台阶与新型综合消力池联合消能的方式与其它消能方式相比,水流流态更加平顺,出池后二次水跃现象明显消除,沿程速度分布更加均匀,出池流速较小,消能效果更好,消能率更高。本文验证了模型试验与数值模拟两种方法在解决实际工程消能问题的可靠性。数值模拟可为工程在方案优化时提供方案筛选,节省了模型试验所需的时间、造价;模型试验可对数值模拟的优选方案进行相应的研究,实际观测水流下泄过程和流态,进一步确定方案可行性,本文研究成果可为类似工程实际问题提供参考和依据。

田铮[5](2021)在《BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究》文中研究说明水利枢纽是为了实现兴利除害的目标,在河流或渠道中修建各类构筑物而组合成的综合体,枢纽由多种建筑物构成,包括挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物及专门建筑物等,其中挡水建筑物与泄水建筑物是枢纽关键部分,保障着水利枢纽安全运行,挡水建筑物拦蓄河流,泄水建筑物承担着宣泄洪水的功能。对历史上发生事故的水利枢纽进行失事原因分析后发现,归因于泄水建筑物自身问题的事故占到了很大比重,因此有必要针对水利枢纽中泄水建筑物的泄流能力与消能方式进行研究。本文以新疆BSAM水库工程为研究对象,构建相应水工模型研究平台,对水库拟建设的泄水建筑物开展相关研究,泄洪隧洞因进口高程及布置方式不同确定为深孔泄洪洞与表孔溢洪洞,由于进口条件不同,两类泄水建筑物在运行方式、泄流能力和洞内流场等方面是存在差异的,同时二者又具有类似的水力学问题。通过本次分析研究得到以下研究成果:(1)深孔泄洪洞初始方案基本满足工程应用需要,导流期与运行期各工况泄流能力满足要求,导流度汛时泄洪洞存在明满流交替现象需格外注意,运行期泄洪洞内水面线沿程壅高,流速相应下降,底板压强沿程逐渐增大,空化数沿程增加;由于出闸水流流速高达40m/s,为保护泄洪洞底板安全,共设置两道掺气减蚀跌坎,可形成稳定空腔。(2)表孔溢洪洞初始方案存在严重的折冲水流与交汇水翅,不满足工程应用需要,针对本工程溢洪洞三孔一槽、边墙渐缩设计形式,经体型比选,拟采用增设1:20坡度调整段设计,通过放缓洞内水流流速,降低折冲水流强度,平稳流态效果明显。溢洪洞校核、设计工况下泄流能力均满足要求,洞内水流流速随高程降低沿程增加,反弧段上、下游处流速基本稳定在30m/s附近,水面线在调整段内壅高,进入渥奇面段沿程逐渐降低,流速稳定后水面保持平稳,泄流时WES堰顶处存在较小负压强,沿程压强变化与水面线变化情况类似;布设两道掺气坎,可有效防止底板发生空蚀破坏。(3)深孔泄洪洞以闸孔出流为泄洪方式,表孔溢洪洞弧门全开运行时为堰流泄量,同时通过调整弧门开度亦可闸孔出流。二者相较而言,堰流具有工作水头小,泄流量大的优点,且随水头升高,泄流量增大较快;虽然泄洪洞泄量较小,但进口高程低,能较早泄洪,提高水库利用率。当开度小于1.5m时,流量系数随开度增大而降低,当开度大于1.5m时,流量系数随开度增加而增加。泄洪洞、溢洪洞由于出口位置相似,均位于下游河道左岸,初始方案均为连续型挑流鼻坎,经方案比选,两洞出口统一采用斜切兼边墙边墙导向型挑坎可满足工程应用,有效扩散水舌,降低河床冲坑深度。(4)本文在物理模型试验基础上,采用数值模拟软件FLOW-3D进行了泄洪洞、溢洪洞三维数值模拟计算,得到的泄洪洞、溢洪洞中水力参数与实测值吻合较好,在流场水流波动与变化较大部位存在一定的误差,总体而言,数值模拟计算结果具有一定程度的可信性,丰富了试验成果;对于设计单位,可能没有充足的场地进行物理模型试验,采用数值模拟方法避免场地占用,节省物理模型构建成本,便于进行工程泄水建筑物的设计与水力特性研究分析。

孟云祥[6](2021)在《抚宁抽水蓄能电站下水库水力特性优化试验研究》文中研究说明由于地形地质条件的限制,抚宁抽水蓄能电站下水库采用了共用底流消力池的布置形式,不同于常规消力池,泄洪洞和溢洪道下泄的水流单独或同时进入消力池,如果设计、运行不当,将会出现流态紊乱、旋转、偏离等不利情形,同时下游河道内存在水流折冲以及冲刷问题。本论文基于物理模型试验,对抽水蓄能电站共用底流消力池和下游河道的水力特性进行研究和优化分析。取得的主要研究成果如下:(1)抚宁抽水蓄能电站原设计体型试验观测发现:泄洪洞与溢洪道枢纽整体布局合理,泄流能力满足设计要求,原设计方案下游消能防冲工况基本满足,但需要增加防护措施,进行消能防冲的进一步优化试验。共用底流消力池在泄洪洞和溢洪道联合泄洪、单独泄洪时,消力池内的水流出现流态紊乱、偏离、旋转等不利情形。(2)鉴于原设计体型存在的问题,对消力池中墩、池深、分水墙、进口形式等不同方案进行研究和对比分析,最终选择消力池底板高程154m,泄洪洞和溢洪道进口为曲面挑坎+折流坎的布置型式。推荐体型的模型试验结果表明:该体型能够解决泄洪洞和溢洪道单泄以及联合泄洪时水流的平面旋转问题,流态较好,顺利与下游河道进行衔接,减轻对下游的冲刷。(3)对原设计方案下游河道进行消能防冲的防护试验发现:抛石护底的深度不够,冲坑深度较大;边坡为动床模拟时,出现冲刷和拓宽现象,对右岸道路产生威胁。左岸水流深泓运动时,对下游防护段头部产生绕流冲刷。水流平顺通过大桥时,对左边桥墩下的动床地形进行了冲刷,在右岸大桥下游弯道顶冲点及下游段出现较深冲刷坑,对道路产生威胁。(4)鉴于原设计方案河道消能防冲存在的问题,采用河工动床模型试验,对下游河道进行防护研究,对防护长度、防护区域、动定边坡处理等因素进行研究和对比分析,得到下游河道的水力特性以及冲刷结果,冲刷范围和深度都大为减小。

宋寅强[7](2020)在《某抽水蓄能电站下水库溢洪道水力学特性试验研究》文中研究指明本文研究的抽水蓄能电站是国家电网公司推进能源结构调整、西部大开发战略实施和服务革命老区振兴发展的重大工程,也是我国西北地区开工建设的首个抽水蓄能电站工程。本抽水蓄能电站下库溢洪道是本电站主要的泄水建筑物,对整个水库系统的安全运行具有十分重要的意义。本文以水工模型试验的方法,通过对本抽水蓄能电站下水库溢洪道进行水力特性试验研究,试验测量获得了不同水位的泄流能力;不同闸门开度水流流态;以及泄槽内沿程水流流态、水面线以及沿程压力分布及流速分布;分析了水流空蚀的可能性及对下游的冲刷情况。提出了溢洪道掺气减蚀设施和挑流鼻坎的改进方案。对方案在不同工况下进行详细的分析研究,验证方案合理性。主要研究成果归纳如下:(1)原设计溢洪道泄流能力符合设计要求;各工况溢洪道底板压力均为正压,最小压力出现在堰面和渥奇段,反弧段和鼻坎压力均较大;泄槽内各工况流速沿程逐渐增大,泄槽内最大流速接近35m/s,最小水流空化数0.218,易发生空化空蚀破坏,需设置掺气减蚀设施。原方案设计工况时水舌左侧紧贴左岸,导致左岸冲深较大,在小流量水舌未挑起或刚起挑时,冲砸右岸岸坡,需对挑流鼻坎体型进行优化。(2)借鉴国内同类工程掺气减蚀设施和挑流鼻坎体型研究成果及工程实践,分别对挑坎式、凸型坎及坎槽结合式掺气减蚀设施的水流流态及掺气效果进行了试验分析,确定采用坎槽式的掺气方案;通过调整溢洪道出口边墙的转向及在挑坎中间开设豁口,控制挑流水舌的流向并实现了水舌的纵向扩散拉开,获得了下游落水位置较好及局部冲刷较轻的优化方案。(3)对推荐方案进行了系统性的试验验证,结果表明:推荐的坎槽式掺气设施方案,各工况下空腔都很稳定,下游溅水消失;推荐的挑流鼻坎方案,水流纵向拉伸较好,各种工况下,水舌均不冲砸两岸岸坡,各工况坝脚及鼻坎基础部位均未发生冲刷,且中小流量时下游消能区两岸冲刷明显减轻。通过对鼻坎起挑特性的研究,推荐溢洪道的运行库水位应大于936.5m,并应避免闸门长期在低开度工况下运行。

赵东阳[8](2020)在《偏岩水库溢洪道水力特性研究》文中进行了进一步梳理溢洪道泄流能力直接关系到水库能否安全运行。对以往大坝失事原因分析发现,溢洪道泄流能力不足、设计或运用不当引起大坝失事的工程很多。因此有必要对溢洪道设计方案进行研究。偏岩水库溢洪道为岸边正槽式溢洪道,最高水头达89.08 m,采用底流消能,消力池边墙采用单侧渐扩式。论文首先通过模型试验对溢洪道体型进行了优化研究,分析了水面线、流速、时均压强、脉动压强等水力特性,其次采用数值模拟分析了消力池中的流场与紊动能分布,主要研究结论如下:(1)原设计方案溢洪道泄流能力满足设计要求,溢洪道堰顶高程、孔口尺寸是合理的;闸室左右导墙头部附近出现较小的绕流现象,闸室中墩尾部水流交汇产生较大水翅现象;掺气坎挑起水流超过边墙高度,水体溅出边墙;消力池内未形成稳定的水跃消能。(2)针对原设计方案存在的问题,试验对其体型进行修改,得到了优化体型,即在中墩尾部增加渐缩式尾墩,将掺气坎坡度由1:8降低至1:10,第二道掺气坎下移3.75 m,消力池斜坡尾坎改为直立尾坎,底板加深2.50 m,池长增加20 m。优化方案体型测试结果表明:溢洪道各部位流态得到明显改善,中墩尾部水流交汇角度减缓,弱化了水翅强度;水流经掺气坎挑起高度降低,低于泄槽边墙高度;消力池内形成了稳定的水跃消能,消能效果较好,边墙高度满足要求。(3)运用Flow-3d软件对消力池水流进行了数值模拟,将模拟计算得到的水面线、流速、压强与模型试验结果进行对比,验证了本次数值模拟合理性,并对消力池中流场与紊动能分布情况进行了深入分析。在此基础上计算了消力池在不同扩散角度(3°、5.6°、9°、12°)下的池中流场,结果表明:反弧段以上为水跃漩滚区,水体波动剧烈,此处紊动能最大;边墙扩散角在5.6°及以下,池内在扩散侧出现的漩涡尺度较小,池中为淹没式水跃,紊动能最大为达30 m2/s2,扩散角度对流态影响较小。当池中边墙扩散角为9°时,紊动能最大达52 m2/s2,水体能量消散较大,但漩涡尺度超过消力池宽度的一半以上,扩散侧出现由池底贯穿至水面的立轴漩涡,说明扩散角度偏大。该研究结果对同类工程设计具有一定参考意义。

冯帆[9](2019)在《孔梁水库工程溢洪道下游冲刷及水垫塘水力特性研究》文中进行了进一步梳理我国水系发达,江河水系中蕴藏着十分丰富的水力、水运资源,建设水库工程是开发利用这些资源最普遍的一种方法。统计目前国内水库工程泄洪消能的方式,采用最多的为挑流消能形式,但挑流消能工带来的下游河床冲刷问题直接关系到大坝的安全与稳定,一直是水利学界不断探索的焦点问题。孔梁水库工程具有高水头、大单宽流量、河道地形特殊等特点,可以作为研究高坝挑流泄洪消能引起下游局部冲刷问题的工程实例。本文以重庆巫溪县孔梁水库工程为研究对象,采用水工模型试验与三维数值模拟相结合的研究手段,为高坝挑流工程泄洪消能提供可供参考的研究方法,同时运用理论分析的方法得出预测高坝挑流冲刷下砂卵石河床冲坑深度的估算公式,以期望对高坝挑流冲坑深度进行较为准确的预报。得出的主要成果有:(1)本文基于孔梁水库工程极为复杂的地形条件以及近百米上下游水位差的特殊情况,通过物理模型试验研究得到了满足消能设计要求的溢洪道设计体型。以保证上下游水工建筑物安全运行为前提,根据下游冲坑的物理试验结果来指导上游挑流鼻坎形式,得到了挑流鼻坎优化体型,有效改善了水舌射流方向,避免冲折水流、雾化现象的发生,纠正了冲坑位置向河道左岸偏转而引起边坡失稳的问题,使得冲刷最深点归于主河槽内,有效减小了冲坑范围且使得冲坑形状趋于规则,改善了特殊地形带来的不良水流流态。(2)采用RNG k-ε双方程紊流模型结合VOF捕捉自由水面的数值模拟方法,得到了孔梁水库溢洪道工程从库区到溢洪道再到下游冲坑水垫塘的全程水气二相流三维数值模型。对上游溢洪道相关物理量的验证,得到模拟结果与试验结果较为吻合的结论,说明可以用其来进行下一步的数值模拟试验研究。(3)通过数值模拟得到水垫塘流速场以及流场水气百分比、临底压力场、紊动能及紊动能耗散率分布等信息,分析冲坑内水流形成的类似螺旋流态的三元水流结构,以此来研究冲坑的进一步发展情况;通过冲坑压力场分布特征及冲击点压力峰值,说明入射水流对河床的冲击压力越大,冲刷程度就越厉害;通过分析紊动能、紊动能耗散率分布可知,在冲击点附近,二者的值均达到最大,表明这些区域是水流能量传递和耗散的主要区域。(4)分析影响高坝挑流下游局部冲刷的主要影响因素,包括单宽流量、上下游水位差以及河床组成粒径,并根据孔梁水库工程试验结果及大量原型观测数据拟合出估算冲刷坑深度的经验公式。为了验证公式的适用性,通过其他3个水电站的实测冲刷资料对该公式进行验证,结果表明,计算值与实测值吻合较好,为其他类似高坝挑流冲刷问题提供冲坑深度估算依据。

周晓杰[10](2019)在《孔梁水库挑坎体型优化研究》文中指出近年来溢洪道不仅作为水库安全运行和调洪泄流的重要组成部分,也是科研关注的重点。其中高水头枢纽溢洪道由于大落差、窄河谷、大单宽流量等原因,其高速水流、水力设计及泄洪消能问题十分突出,已成为工程中的关键性技术问题。目前已有多种挑流鼻坎型式的研究成果,通过射流在空中的扩散、紊动和掺气作用,消除部分能量。若采用现有的挑流鼻坎型式,由于挑射水流携带巨大能量,导致水舌对左右岸以及下游造成严重冲刷。为了水库以及下游建筑物的安全,需要对溢洪道体型进行优化,目的是消除部分水流能量,减少水舌所携带的能量,避免水舌对左右岸以及下游的冲刷,这对大坝安全泄洪具有重要意义。本文采用水工模型试验与三维数值模拟相结合的研究手段,以孔梁水库枢纽为具体的研究对象,针对孔梁水库挑流消能落差大(130m)、流速高(35m/s)、下游河道狭窄弯曲、防护对象距离近(185m)、挑流空间小的特点,对孔梁水库的溢洪道的水力设计以及挑流鼻坎体型的优化选择进行了研究分析,根据多个方案的研究对比,和溢洪道的整体消能率比较,从而得到了阶梯消能+复合消力池+挑流鼻坎的溢洪道体型。通过对优化方案进行数学模型的建立,对挑距与挑流鼻坎的反弧半径、挑射角等之间关系的研究,总结挑流鼻坎的结构性规律,并在6m≤R≤12m、18°≤θ≤24°、16.56m/s≤v≤21.89m/s范围内,通过数学模型对多组流量进行了挑距的计算,根据计算值拟合了挑距公式。上述公式通过与现有公式的对比,证明公式存在一定的合理性,相关成果可应用于类似挑流消能结构的挑距预测,具有重要的工程意义和学术价值。总体而言,本文研究成果可以在高水头枢纽溢洪道的类似水电站消能结构中应用,为溢洪道的水力设计以及避免岸坡、下游的冲刷等问题提供技术支撑。

二、云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案(论文提纲范文)

(1)基于Fluent的某水库溢洪道消能结构设计分析研究(论文提纲范文)

1 工程仿真
    1.1 工程概况
    1.2 工程建模
2 挑坎尺寸对水力特征影响分析
    2.1 水位特征
    2.2 压力特征
3 挑坎角度对水力特征影响分析
    3.1 水位特征
    3.2 压强特征
4 结论

(2)黄池沟配水枢纽分水池侧槽退水道水工模型试验与数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义与背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 优化体型与布置
        1.2.2 验证水力计算
        1.2.3 消能防冲
    1.3 工程概况
    1.4 主要研究内容
    1.5 研究方案
2 水工模型设计
    2.1 模型设计及制作
    2.2 测量方法与设备
    2.3 测点布置
    2.4 试验工况
    2.5 本章小结
3 水工模型试验结果分析
    3.1 泄流能力
        3.1.1 池水位与泄流量关系
        3.1.2 池水位与流量系数关系
    3.2 水流流态分析
    3.3 水面线分析
        3.3.1 水面线沿程变化
        3.3.2 掺气水深
    3.4 时均压强沿程变化
    3.5 脉动压强沿程变化
    3.6 流速分布
    3.7 陡坡段空化数估算
    3.8 本章小结
4 消力池修改方案
    4.1 原方案存在的问题及修改思路
    4.2 消力池十种修改方案
    4.3 本章小结
5. 基于正交试验的侧槽退水道数值模拟
    5.1 正交试验设计
        5.1.1 正交试验概述
        5.1.2 正交试验目的及指标确定
        5.1.3 正交试验因素水平的确定
        5.1.4 选正交表及表头设计
        5.1.5 正交试验方案
    5.2 模型建立
        5.2.1 紊流模型
        5.2.2 多相流模型
        5.2.3 离散格式和数值计算方法选择
        5.2.4 计算域确定及网格划分
        5.2.5 边界条件
    5.3 数值计算模型验证
        5.3.1 流态比较
        5.3.2 压强比较
        5.3.3 流速比较
        5.3.4 水面线比较
    5.4 正交试验结果分析
        5.4.1 试验结果
        5.4.2 极差分析
        5.4.3 方差分析
    5.5 优方案的确定
    5.6 本章小结
6. 结论与展望
    6.1 全文结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(3)韩家峡水库溢洪道正交入汇条件下溢洪道最佳挑流消能问题研究(论文提纲范文)

1 研究对象及试验条件
    1.1 正交入汇研究对象简介
    1.2 水工模型试验基本条件
2 水力设计参数的试验验证与分析
    2.1 过流能力与水面线试验观测成果
    2.2 流速分布与水舌挑距试验观测成果
    2.3 溢洪道下游河床冲刷深度试验观测成果
3 正交入汇条件下溢洪道出口挑流消能方案研究
    3.1 正交入汇条件时溢洪道最佳挑流方案比选
    3.2 正交入汇条件下推荐方案各水力设计参数的合理性分析
4 结论与建议

(4)台阶与新型综合消力池联合消能水力特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 研究背景及意义
    1.3 台阶溢洪道国内外研究现状
        1.3.1 流态特性
        1.3.2 流场特性
        1.3.3 掺气特性
        1.3.4 压强特性
        1.3.5 消能特性
    1.4 研究方法
    1.5 研究内容
2 消能方式及基本理论
    2.1 泄水建筑物消能工概述
        2.1.1 泄水建筑物消能工的概念与理论
        2.1.2 泄水建筑物消能的研究意义
        2.1.3 泄水建筑物消能工研究进展
    2.2 溢洪道消能方式
        2.2.1 底流消能
        2.2.2 挑流消能
        2.2.3 面流消能
        2.2.4 台阶消能
    2.3 模型试验理论
        2.3.1 模型试验基本理论
        2.3.2 消能防冲原理
        2.3.3 台阶消能原理
        2.3.4 水跃
        2.3.5 消能率
    2.4 数值模拟基本理论
        2.4.1 FLOW-3D软件介绍
        2.4.2 控制方程
        2.4.3 紊流模型
        2.4.4 自由表面追踪及VOF法
    2.5 本章小结
3 台阶与常规消力池联合消能水力特性
    3.1 工程概况与模型设计
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 模型设计
        3.1.3 试验设备及测点布置
    3.2 台阶溢洪道与常规消力池联合消能模型试验研究
        3.2.1 常规消力池方案
        3.2.2 台阶溢洪道与常规消力池试验结果
    3.3 台阶溢洪道与常规消力池联合消能数值模拟
        3.3.1 建立数值计算模型
        3.3.2 网格划分
        3.3.3 边界条件
    3.4 数值模拟结果
        3.4.1 水流流态
        3.4.2 流速分布
        3.4.3 沿程压强
    3.5 模型试验与数值模拟计算结果对比
        3.5.1 水深及水面高程对比
        3.5.2 流速对比
        3.5.3 压强对比
    3.6 本章小结
4 台阶与不同型式消力池联合消能数值模拟
    4.1 消力池体型优化研究
        4.1.1 方案的提出
        4.1.2 数值模拟结果与方案比选
    4.2 台阶与新型综合消力池联合消能数值模拟
        4.2.1 流场模拟结果分析
        4.2.2 流速模拟结果分析
        4.2.3 压强模拟结果分析
    4.3 本章小结
5 台阶与新型综合消力池联合消能水力特性
    5.1 台阶与新型综合消力池联合消能模型试验结果
        5.1.1 特征水位下水流流态
        5.1.2 特征水位下水面线
        5.1.3 特征水位下流速分布
        5.1.4 特征水位下压强分布
        5.1.5 消能率
    5.2 台阶与新型综合消力池的模型试验与数值模拟结果对比
        5.2.1 水面线对比分析
        5.2.2 流速对比分析
        5.2.3 压强对比分析
    5.3 本章小结
6.结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
致谢

(5)BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 水工隧洞常见型式分类
        1.2.1 表孔溢洪隧洞
        1.2.2 深孔泄洪隧洞
    1.3 水工隧洞的线路选择
    1.4 水工隧洞水力学基本问题及研究进展
        1.4.1 进口导墙绕流问题
        1.4.2 隧洞进口漩涡问题
        1.4.3 高速水流引起的空化空蚀问题
        1.4.4 出口消能防冲问题
    1.5 研究背景及其必要性
        1.5.1 工程概况
        1.5.2 必要性
    1.6 研究内容、研究方法及技术路线
        1.6.1 表孔溢洪洞试验
        1.6.2 深孔泄洪洞试验
        1.6.3 导流及度汛试验
        1.6.4 泄洪洞、溢洪洞泄流能力及消能方式对比分析
        1.6.5 研究方法
        1.6.6 研究路线
第二章 试验研究基本条件
    2.1 模型系统简介
    2.2 模型设计与制作
    2.3 试验测点分布
    2.4 试验工况
    2.5 试验仪器介绍
第三章 深孔泄洪洞水力学特性试验研究与分析
    3.1 深孔泄洪洞初始方案试验
        3.1.1 泄流能力
        3.1.2 水流流态
        3.1.3 沿程水面线
        3.1.4 沿程压强分布
        3.1.5 流速分布
        3.1.6 初始方案试验分析
    3.2 深孔泄洪洞比选方案试验
        3.2.1 洞身断面尺寸调整方案
        3.2.2 掺气减蚀措施
        3.2.3 出口挑流鼻坎体型比选
    3.3 本章小结
第四章 表孔溢洪洞水力学特性试验研究与分析
    4.1 表孔溢洪洞初始方案试验
        4.1.1 泄流能力
        4.1.2 水流流态
        4.1.3 沿程水面线
        4.1.4 沿程压强分布
        4.1.5 流速分布
        4.1.6 初始方案试验分析
    4.2 表孔溢洪洞比选方案试验
        4.2.1 体型设计比选
        4.2.2 掺气减蚀措施
        4.2.3 出口挑流鼻坎体型比选
    4.3 最终优选方案及试验
        4.3.1 最终优选方案设计
        4.3.2 最终优选方案试验
    4.4 本章小结
第五章 泄洪洞、溢洪洞泄流能力与消能方式对比分析
    5.1 泄水建筑物主要参数概述
    5.2 泄流能力对比
    5.3 出口消能方式对比
    5.4 本章小结
第六章 泄洪洞、溢洪洞水力特性数值模拟研究与分析
    6.1 数值模拟理论
        6.1.1 控制方程
        6.1.2 湍流模型
        6.1.3 方程离散方法
        6.1.4 自由水面追踪
    6.2 数值模型建立
    6.3 模型计算
    6.4 深孔泄洪洞数值模拟结果分析
        6.4.1 水面线结果分析
        6.4.2 沿程压强结果分析
        6.4.3 沿程流速结果分析
    6.5 表孔溢洪洞数值模拟结果分析
        6.5.1 水面线结果分析
        6.5.2 沿程压强结果分析
        6.5.3 沿程流速结果分析
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历

(6)抚宁抽水蓄能电站下水库水力特性优化试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 抽水蓄能电站水库水力特性研究
        1.2.2 共用底流消力池
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 模型试验的理论和方法
    2.1 工程概况
        2.1.1 工程简介
        2.1.2 泄洪建筑物
        2.1.3 水库运行方式
        2.1.4 特征水位及泄洪建筑物泄量
    2.2 模型设计与制作
    2.3 压强测点布置
    2.4 试验工况
第三章 共用底流消力池试验研究
    3.1 共用底流消力池原设计体型试验测量与分析
        3.1.1 泄流能力测试
        3.1.2 水流流态
        3.1.3 沿程压强分布及空化数
        3.1.4 流速分布
        3.1.5 下游消能防冲
        3.1.6 小结
    3.2 共用底流消力池体型修改试验
        3.2.1 高底板消力池(159m)
        3.2.2 中底板消力池(157m)
        3.2.3 低底板消力池(154m)
    3.3 共用底流消力池推荐体型测试分析
        3.3.1 水流流态
        3.3.2 压强分布
        3.3.3 流速分布
        3.3.4 水面线
        3.3.5 小结
第四章 下游河道试验研究
    4.1 冲刷试验(一)序言
    4.2 原设计方案河道试验
    4.3 下游河道修改试验1
    4.4 下游河道修改试验2
    4.5 下游河道修改试验3
    4.6 四组方案消能防冲试验特性
    4.7 冲刷试验(一)小结
    4.8 冲刷试验(二)序言
    4.9 消能防冲工况试验
        4.9.1 消能防冲工况1、2、3 简介
        4.9.2 消能防冲工况1、2、3 水流流态及流速
        4.9.3 消能防冲工况1、2、3 沿程水面线
        4.9.4 消能防冲工况1、2、3 冲刷地形
        4.9.5 消能防冲工况1、2、3 试验小结
    4.10 各个工况下下游河道冲刷试验
        4.10.1 各个工况下的水流流态及流速
        4.10.2 各个工况下的河道水面线
        4.10.3 各个工况下的河道冲刷地形
    4.11 冲刷试验(二)小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
附录 A 压强测点布置图
附录 B 推荐体型各工况压强分布图
附录 C 推荐体型各工况流速分布图
附录 D 推荐体型各工况水面线分布图
附录 E 河道修改试验流速分布图
附录 F 河道修改试验下游冲刷地形图
附录 G 三组消能防冲流速分布图
附录 H 三组消能防冲冲刷地形图
附录 I 小流量工况下河道流速分布图
附录 J 小流量工况下河道冲刷地形图
致谢
作者简介

(7)某抽水蓄能电站下水库溢洪道水力学特性试验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 泄洪消能国内外研究进展
        1.2.2 掺气减蚀设施国内外研究进展
    1.3 主要研究内容
2 工程概况与试验方法
    2.1 工程概况
    2.2 模型试验的目的和内容
        2.2.1 试验目的
        2.2.2 试验内容
        2.2.3 试验工况
    2.3 模型设计、制作及试验仪器设备
        2.3.1 模型设计及模型范围
        2.3.2 模型制作
        2.3.3 试验仪器设备
3 原设计方案试验及分析
    3.1 泄流能力
        3.1.1 全开工况
        3.1.2 局开工况
    3.2 压力分布
    3.3 流速及水面线
        3.3.1 流速及流态
        3.3.2 水面线
    3.4 水流空化数
    3.5 下游河道冲刷
    3.6 原方案试验结果小结
4 掺气减蚀设施和鼻坎体型试验优化
    4.1 掺气减蚀设施试验优化
        4.1.1 方案一(挑坎式)
        4.1.2 方案二(挑坎式调整)
        4.1.3 方案三(凸型坎)
        4.1.4 方案四(坎槽式)
    4.2 鼻坎体型试验修改
        4.2.1 方案一(中间开豁口)
        4.2.2 方案二(豁口+导墙)
        4.2.3 方案三(豁口+导墙调整)
        4.2.4 方案四(豁口调整+导墙调整)
        4.2.5 方案五(豁口再调整+导墙再调整)
5 推荐方案试验及结果分析
    5.1 掺气设施附近压力分布
        5.1.1 时均压力
        5.1.2 脉动压力
    5.2 鼻坎压力
    5.3 流态及水面线
    5.4 风速及掺气浓度
    5.5 下游河道水流流态及冲刷地形
        5.5.1 组次1(校核工况)
        5.5.2 组次2(1000 年洪水)
        5.5.3 组次3(500 年洪水)
        5.5.4 组次4(设计工况)
        5.5.5 组次5(100 年洪水)
        5.5.6 组次6(50 年洪水)
    5.6 下游岸坡防护
    5.7 最小起挑及终挑流量
    5.8 下游雾化定性观测
6 结论
致谢
参考文献

(8)偏岩水库溢洪道水力特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 溢洪道几个关键问题研究现状
        1.2.1 中墩尾部水翅问题研究
        1.2.2 泄槽掺气减蚀体型研究
        1.2.3 扩散消力池研究
    1.3 研究方法与内容
    1.4 技术路线
第二章 原设计及修改方案试验
    2.1 工程概况
        2.1.1 大坝布置
        2.1.2 溢洪道布置
    2.2 模型设计及制作
    2.3 试验工况
    2.4 原设计方案体型泄流能力
        2.4.1 库水位与泄流量关系
        2.4.2 库水位与流量系数关系
    2.5 原设计方案流态
        2.5.1 进口段
        2.5.2 泄槽段
        2.5.3 消力池
    2.6 修改方案优化思路
        2.6.1 进口段
        2.6.2 泄槽段
        2.6.3 消力池
    2.7 本章小结
第三章 优化方案试验
    3.1 体型
    3.2 流态
    3.3 水面线
    3.4 流速
    3.5 压强
    3.6 掺气槽特性
    3.7 消力池脉动压力
        3.7.1 测试仪器和测试方法
        3.7.2 脉动压力结果
    3.8 冲淤特性
    3.9 本章小结
第四章 消力池数值模拟
    4.1 数值模拟简介
        4.1.1 CFD发展
        4.1.2 湍流模型
        4.1.3 VOF方法
    4.2 模型建立
    4.3 模拟结果验证
        4.3.1 水面线
        4.3.2 流速
        4.3.3 时均压强
    4.4 模拟结果深入分析
        4.4.1 平面流场
        4.4.2 计算紊动能与试验脉动压强对比
        4.4.3 单侧扩散角度变化数值模拟
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简介

(9)孔梁水库工程溢洪道下游冲刷及水垫塘水力特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冲坑深度估算公式研究现状
        1.2.2 冲刷问题的物理模型试验研究
        1.2.3 冲刷问题的数值模拟研究现状
    1.3 研究内容、研究方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
    1.4 小结
第二章 孔梁水库工程物理模型设计与布置
    2.1 孔梁水库工程概况及设计方案
        2.1.1 孔梁水库工程溢洪道陡槽泄流方案
        2.1.2 孔梁水库工程阶梯溢洪道方案
        2.1.3 孔梁水库工程挑流鼻坎优化方案
    2.2 模型的设计和制作
    2.3 模型测量断面布置
        2.3.1 溢洪道测量断面布置
        2.3.2 下游冲刷地形测量断面布置
    2.4 小结
第三章 孔梁水库工程物理模型试验研究
    3.1 试验目的和内容
        3.1.1 试验目的
        3.1.2 试验内容
        3.1.3 试验设备及仪器
    3.2 阶梯溢洪道下游动床冲刷试验观测
        3.2.1 阶梯溢洪道物理模型试验方案布置
        3.2.2 模型试验工况
        3.2.3 过流能力分析
        3.2.4 试验结果及分析
    3.3 挑流鼻坎优化方案下游冲刷试验观测
        3.3.1 挑流鼻坎优化物理模型试验方案布置
        3.3.2 模型试验工况
        3.3.3 挑坎的不足与优化
        3.3.4 试验结果及分析
    3.4 小结
第四章 数值模型的建立
    4.1 数值模型建立理论
        4.1.1 流体力学基本控制方程
        4.1.2 控制方程的离散
        4.1.3 流场数值计算方法
        4.1.4 三维紊流数学模型
        4.1.5 VOF多项流模型
        4.1.6 边界条件及壁面函数
    4.2 孔梁水库溢洪道工程数值模型的建立
        4.2.1 几何模型的创建
        4.2.2 数值模型网格的划分
        4.2.3 数值模型边界条件的设定
        4.2.4 三维数值模型网格质量检查与优化
    4.3 数值模型参数的确定
    4.4 溢洪道数值模型验证
        4.4.1 流态比较
        4.4.2 水面线验证
        4.4.3 水舌验证
    4.5 小结
第五章 溢洪道下游冲坑水垫水力特性研究
    5.1 水流水气比分析
    5.2 流速场
        5.2.1 水流结构
        5.2.2 时均流速分布
    5.3 临底压力场
    5.4 紊动能(TKE)分布
    5.5 紊动能耗散率分布
    5.6 小结
第六章 冲刷坑深度估算
    6.1 冲刷坑形成的阶段与机理
    6.2 影响冲坑深度因素分析
    6.3 冲坑深度估算公式拟合
    6.4 公式验证
    6.5 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(10)孔梁水库挑坎体型优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 孔梁水库工程概况
        1.2.1 地理位置
        1.2.2 开发任务
        1.2.3 设计标准
        1.2.4 水库枢纽工程布置
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 溢洪道消能结构方式
        1.3.2 溢洪道泄流的数值模拟技术
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 方法以及技术路
第二章 水工模型设计与布置
    2.1 模型试验的布置
        2.1.1 模型设计
        2.1.2 模型制作
        2.1.3 模型控制
        2.1.4 试验条件与测量布置
    2.2 试验方法与内容
第三章 孔梁水库溢洪道物理模型试验研究
    3.1 过流能力分析
    3.2 溢洪道体型初步设计方案
        3.2.1 流态分析
        3.2.2 沿程水位分析
        3.2.3 压力分析
        3.2.4 挑流流态分析
    3.3 溢洪道体型优化方案一
        3.3.1 流态分析
        3.3.2 沿程水位分析
        3.3.3 压力分析
        3.3.4 挑流流态分析
    3.4 溢洪道体型优化方案二
        3.4.1 流态分析
        3.4.2 沿程水位分析
        3.4.3 压力分析
        3.4.4 挑流流态分析
    3.5 溢洪道体型优化方案三
        3.5.1 流态分析
        3.5.2 沿程水位分析
        3.5.3 压力分析
        3.5.4 挑流流态分析
    3.6 本章小结
第四章 孔梁水库溢洪道数值建模
    4.1 数学模型的建立
        4.1.1 流体力学控制方程
        4.1.2 流体力学基本方程组
        4.1.3 涡流模型
        4.1.4 计算流体力学控制方程离散方式
    4.2 溢洪道模型的建立
        4.2.1 FLUENT软件介绍
        4.2.2 溢洪道几何模型的建立
        4.2.3 溢洪道三维模型网格的划分
        4.2.4 溢洪道三维模型边界条件设置
        4.2.5 溢洪道三维数学模型的网格质量检查与优化
    4.3 洪道三维模型参数的确定
        4.3.1 溢洪道三维模型参数设置
        4.3.2 溢洪道三维模型结果输出设置
    4.4 数学模型的验证
        4.4.1 流态验证
        4.4.2 水面线验证
        4.4.3 空腔验证
        4.4.4 挑距验证
    4.5 本章小结
第五章 孔梁水库溢洪道挑坎结构规律研究
    5.1 挑坎优化布置数模方案
    5.2 挑距公式拟合
        5.2.1 因次分析法及其在水力学中的应用
        5.2.2 挑距的计算
    5.3 挑距拟合公式与文献数据的对比
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
    一、发表论文
    二、科研成果

四、云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案(论文参考文献)

  • [1]基于Fluent的某水库溢洪道消能结构设计分析研究[J]. 刘菊莲. 水利技术监督, 2022(01)
  • [2]黄池沟配水枢纽分水池侧槽退水道水工模型试验与数值模拟研究[D]. 他金城. 西安理工大学, 2021(01)
  • [3]韩家峡水库溢洪道正交入汇条件下溢洪道最佳挑流消能问题研究[J]. 赵生华,付强. 水利与建筑工程学报, 2021(03)
  • [4]台阶与新型综合消力池联合消能水力特性研究[D]. 杨姣. 大连理工大学, 2021(01)
  • [5]BSAM水库泄水建筑物水力特性及其消能方式的试验研究[D]. 田铮. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [6]抚宁抽水蓄能电站下水库水力特性优化试验研究[D]. 孟云祥. 西北农林科技大学, 2021(01)
  • [7]某抽水蓄能电站下水库溢洪道水力学特性试验研究[D]. 宋寅强. 西安理工大学, 2020(01)
  • [8]偏岩水库溢洪道水力特性研究[D]. 赵东阳. 西北农林科技大学, 2020(02)
  • [9]孔梁水库工程溢洪道下游冲刷及水垫塘水力特性研究[D]. 冯帆. 重庆交通大学, 2019(06)
  • [10]孔梁水库挑坎体型优化研究[D]. 周晓杰. 重庆交通大学, 2019(06)

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云龙水库溢洪道泄洪消能设计方案
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