水工模型试验

摘要： 对新建金沟河引水枢纽工程进行水工模型造床平衡试验,通过对工程过流能力、闸前泥沙淤积平衡状态和运动规律进行模拟,优化了工程冲沙布置。试验研究证明工程总体布置基本合理,达到了引水闸进口的“门前清”,可避免河道大量粗颗粒泥沙进入引水系统带来的磨蚀和淤积问题,保持引水枢纽长期有效。根据试验结果提出了合理的枢纽调度方案。

摘要： 电站尾水渠是上溯鱼类较为理想的聚集场所,新疆库尔干水利枢纽工程利用电站尾水渠布置集诱鱼系统,在尾水渠末端设置分流墙调整水流流场结构,形成集鱼渠。通过水工模型试验对不同机组发电运行下集鱼渠内的水流流场的研究,验证集诱鱼系统方案的可行性,为工程设计提供依据。

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： 笔者以江西四方井水利枢纽溢洪道为例,通过整体水工模型试验,研究溢洪道泄流能力、水流流态、沿程水深、时均压强及消能效果等;通过优化进水渠形式,调整宽顶堰为WES实用堰,同时增加消力池长度等措施,提出了优化布置方案。结果表明:原方案溢洪道泄流能力不足,控制段流态紊乱、消力池长度偏短;优化方案泄流能力满足设计要求,能够保证各频率洪水水流平稳下泄。

摘要： 为进一步了解某水电站扩机深孔泄洪洞改建工程中存在的问题,通过水工模型试验,开展上游进气、流态、泄流能力等问题的研究,得出库水位在死水位~校核水位范围内,下游工作弧门全开时,工作闸室成为了进气通道,是导致洞内流态恶化的主要原因。为确保洞内形成有压水流结构,以及汛期度汛安全,下游弧门需局部开启控泄,同时得出上游水位与下游弧门开度、泄量之间的对应关系,研究成果可为工程汛期运行提供参考。

摘要： 结合某水电站引水发电系统的整体水工模型试验,探究不同流态下尾水洞出口与下游河床不同衔接方式,在尾水系统水力过渡过程中,对尾水调压室水位波动的影响。试验表明:不同衔接方式,当下游尾水位高于或接近洞顶高程时,对尾水调压室水位波动过程影响不大;当下游尾水位低于洞顶高程时,不同衔接方式对尾水调压室水位波动过程影响较大,且当下游尾水位较低时,同一衔接方式下尾水调压室水位波动呈现出一定的规律性。

摘要： 水流被旗岭渡槽5号槽墩的压缩和阻碍,使槽墩周边流场发生较大变化,从而造成槽墩周边冲刷,结合《东莞市运河综合整治石马河流域干流旗岭水闸改扩建工程水工整体模型试验研究报告》(以下简称《水工模型试验研究报告》),经旗岭渡槽槽墩防护原方案与优化方案流态及流速分布分析对比,椭圆形围护方案条件下旗岭水闸扩建闸段过流条件相对更加均匀,且5号墩周边防冲刷效果较好。以石马河流域综合治理工程旗岭渡槽5号墩围护方案为研究对象,总结出类似槽墩保护工程优化围护方案形式。

摘要： 城区闸坝的兴建可提高城区防洪能力、优化城区河道水环境和人居环境、改善和美化城市景观、提升城市形象、促进城市发展,但闸坝的行洪宽度直接影响到沿岸居民的生命和财产安全。采用水工模型试验和理论计算的方法,对德昌城区闸坝两种宽度下的行洪能力进行了水力状态对比分析和技术经济比较,优选了工程的行洪宽度,研究成果对类似工程具有参考价值。

摘要： 介绍了龙塘水闸枢纽工程生态鱼道工程的局部水工模型试验。主要目的为研究鱼道过鱼孔断面设计的合理性,并在初步设计方案的基础上进行调整和优化,为鱼道整体模型试验及鱼道设计提供支撑。

摘要： 固军水库是渠江流域重要的大(2)型防洪水库,工程具有洪峰流量大、消能建筑物单宽流量大、防洪调度运行条件复杂及地质条件差、消能区岩体抗冲能力较弱的特点。文章介绍了结合工程地形、地质条件、水文特性、水库调度等特点且通过水力学计算对消能形式进行研究,最终采用表、底孔联合泄洪,跌坎+底流消能。经水工模型试验研究验证,固军水库消能建筑物的布置形式很好地适应了坝址区的地形地质条件,能够满足消能要求,消能效果良好。

摘要： 以礼河四级水电站复建工程安装4台冲击式机组,尾水系统采用一洞四机布置方案,正常运行时尾水系统为无压流.机组负荷变化时尾水系统最高涌波可能冲击洞顶,影响电站出力,因此有必要进行尾水系统整体水工模型试验,研究尾水系统水力条件,为优化尾水系统结构布置提供科学依据.

摘要： 流量调节和脉动压力检测是泵站水工模型试验中经常会遇到的问题,本文结合滁州市紫薇北路排涝泵站水工模型试验,对排涝泵站水工模型试验中的流量调节及脉动压力检测系统的组成、主要设备部件的选择、应用结果等进行了简要介绍和说明,以供借鉴参考.

摘要： 鹅浦排涝闸下游紧接江道,无法按常规设计要求布置消力池等消能设施,设计采用了合金网石箱的抗冲措施.通过采用经验公式对水闸下游的防冲计算,结合设计抗冲设施的水工模型试验,验证和优化了设计抗冲布置,并得出防冲石箱应多个串接、叠状布置、石箱铺设长度不宜小于18m的结论,以确保工程运行安全.

摘要： 正交试验法是解决多因素优选问题的有效方法之一,已广泛应用于工业生产、医学、农业等领域,但在模型试验中的应用尚未推广.在模型试验中经常遇到多因素优选问题,至今未见系统有效的指导方法.本文简要介绍了正交表、正交表表示方法及其在水工试验设计中的一般步骤,并采用实例具体说明正交试验在水工模型试验中多因素优选时的优越性、使用方法及体会,希望能为水工模型试验者及相关研究人员提供一种系统的试验方法及思考思路.

摘要： 王吴水库位于高密市柏城镇褚家王吴村南的胶河中上游,溢洪道进口段由东、西进水渠组成,双股水流交汇后进入弯道,这种双溢洪道弯道水流产生的水流流态复杂.以水工模型试验的手段,研究东西溢洪闸泄流能力,优化设计方案改善水流流态,验证设计的合理性.结果表明,双溢洪闸泄流能力满足设计要求;推荐保留西闸闸后消力池,在泄槽段中间增设导墙,并在泄槽段右侧增设丁坝,对弯道水流的流态改善良好.

摘要： 为了验证曲阜市泗河红旗闸除险加固工程水闸设计方案的合理性,根据重力相以准则,采用比尺1∶80的正态模型,针对不同工况下的水流条件,对水闸的泄流能力、水流流态以及消能防冲性能等进行水工模型试验.试验结果表明各项水力特性良好,设计的闸轴线布置及上下游、进出口布置合适,满足工程实际的需要.此水工模型试验结果为工程决策提供了科学依据.

摘要： 本文根据某水电站拱坝方案水工模型试验，对体型的布置、泄流能力、压力、水流流态、水面线、流速等水力特性进行了观测分析，推荐了较合理的体型布置方案。

摘要： 本文系于成功大学水工试验所之中型断面水槽与大型平面试验水池中以1/36缩尺之定床与动床水工模型试验,探讨位于12m水深与16m水深套管式离岸风机基座受波流水动力作用下,基座受波力及其周遭海底床之冲刷问题.由断面定床试验结果,于设计潮位台风波作用下其基座最大受力(Fmax)分别为1360.1KN及1747.2KN;在台风波搭配海流作用于基座之情况下,基座受力也明显增加至1538.7KN及1975.3KN.从动床水工模型试验之结果可知套管式离岸风机基座邻近海床之最大冲刷深度及其可能引致之潜势冲刷影响范围.分析结果显示套管式离岸风机基座四支桩脚周遭之最大冲刷深度约为1.1-1.31倍桩脚直径(D)，而可能引致之潜势冲刷影响范围约为4-6倍桩径。基于前述大型平面试验水池之动床水工试验研究结果，本文亦研提在套管式离岸风机基座附近施予四层冲刷保护工用以减缓冲刷之发生，试验结果显示在12m水深与16m水深之基座保护工确实能达冲刷减缓之成效。

摘要： 本文介绍了碧玉河四级水电站工程溢洪道的布置,泄槽横向坡和挑流鼻坎扭鼻坎的设计,并通过了水工模型试验进行验证.

摘要： 基于水工模型试验，研究了隧道内雨水篦子在不同来水流量、不同坡度以及不同栅条角度条件下，雨水篦子的收水流量、篦前水深以及篦上水舌长度的分布规律，对隧道内雨水篦子排水效果进行了分析，其成果可为类似工程作为参考。

摘要： 本发明公开了一种应用于水工河工模型试验的可逆地形边界建模方法，包括以下步骤：(1)根据不同设计方案的地形图纸，依据由下至上、由外至内的原则，逐个分析方案地形数据，按照下至上、由外至内的原则，规划各方案制模控制断面，完成建模图纸；(2)根据各方案制模控制断面，逐一提取制模控制高程数据；(3)根据提取的制模控制高程数据，绘制制模放样断面；(4)根据建模图纸以及制模放样断面板，按照由下至上、由外至内的原则，依次进行各方案的放样、浇筑混凝土施工成型，各方案之间采用隔膜隔开，待混凝土固结后，即可进行拆解拼装，即获得了可逆地形边界。本发明方法是一个制作周期短、操作容易、无特殊技术要求、并可广泛推广应用。

摘要： 本发明提出了一种水工模型试验教学平台，包括：模拟流道，其具有高度等距降低的多级台阶结构，模拟流道两侧开设有对称的行走槽；移动小车，移动小车置于所述行走槽；水面线测量机构，其包括：两个轴承座；驱动丝杆，其转动安装于两个所述轴承座上；导向组件，其固定安装在移动小车上；三维移动测量组件，其滑动安装于导向组件上并螺纹连接在驱动丝杆上；调节电机，其固定安装在移动小车上并与驱动丝杆连接；采集计算箱，用于控制所述调节电机及移动小车动作，并采集计算三维移动测量组件测量数据；以及供电电源，其与采集计算箱电连接；确定了在固定流速的模拟流道内研究水流的水面线高度变化与过流能力参数之间的关联度。

摘要： 本发明提供了一种水工模型试验动水压力精确量测的装置及方法，该测量装置包括供水循环系统、测量系统和数据采集系统。使用者可以通过带有分化刻度的测压管直接读取水面高度，方便快捷，也可以采用数据采集系统可以对多组动水压力信号进行自动采集，减少人力成本，相比传统测量方式，具有测量精准、智能化程度高、操作简易、测量范围广等优点。测压管底部设置弹簧式排气阀，可以对带有水柱或者气泡的测压管进行排气，避免了传统测压管中气体排气不畅造成的测量误差。

摘要： 水工模型试验中双向流道泵站循环供水管路及实现方法，包括内河侧汇水箱，外河侧汇水箱，三组PVC管，循环泵，电磁流量计以及一号闸阀、二号闸阀、三号闸阀、四号闸阀。所述内河侧与外河侧汇水箱主要作用是汇集水流，模拟河道水流，使来流顺畅的流向下游，所述PVC管组成整个循环供水管路系统，将下游侧汇水箱内水流经循环泵抽提后汇聚至上游汇水箱，所述电磁流量计安装在管网中部，用于测量水流流量，一、二、三、四号闸阀通过控制不同的开闭组合方式实现双向流道泵站水工模型试验的排涝以及引水工况。本发明结构简单，技术可靠，可有效解决现有双向流道泵站水工模型试验变工况试验时需调换循环泵方向而耗时费力的问题，能很好的完成双向流道泵站水工模型试验，应用前景广阔。

摘要： 本发明提出了一种水工模型试验教学平台，包括：模拟流道，其具有高度等距降低的多级台阶结构，模拟流道两侧开设有对称的行走槽；移动小车，移动小车置于所述行走槽；水面线测量机构，其包括：两个轴承座；驱动丝杆，其转动安装于两个所述轴承座上；导向组件，其固定安装在移动小车上；三维移动测量组件，其滑动安装于导向组件上并螺纹连接在驱动丝杆上；调节电机，其固定安装在移动小车上并与驱动丝杆连接；采集计算箱，用于控制所述调节电机及移动小车动作，并采集计算三维移动测量组件测量数据；以及供电电源，其与采集计算箱电连接；确定了在固定流速的模拟流道内研究水流的水面线高度变化与过流能力参数之间的关联度。

摘要： 本实用新型公开了一种水工模型试验中快速止水闸门，包括支撑架，支撑架上连接滑轮，还包括滑动绳，滑动绳一端连接闸门本体，滑动绳另一端穿过滑轮连接配重块；在闸门本体以及横梁上安装磁铁，通过配重块先吊起闸门本体，再利用两个磁铁相吸的原理悬挂起闸门本体；当闸门升至预设的高度档位，通过旋钮开关使两个磁铁分离，进而使闸门本体自由跌落，从而模拟闸门跌落或隧洞坍塌工况。

摘要： 本实用新型公开了一种水工模型试验中启闭速度可控的闸门，包括推杆座，推杆座底部连接门槽架，门槽架内开设门槽，推杆座上固定连接无级变速装置，无级变速装置输出端连接电动推杆，电动推杆连接闸门本体，闸门本体活动连接在门槽内；在水工模型试验中，方便快捷的实现模拟闸室中闸门启闭，以确定启闭速度，为做类似的水工模型试验提供技术支持。

摘要： 本实用新型公开了一种用于水工模型试验测量挑流水舌参数的装置，包括轨道、小车和激光笔，小车设置在轨道上，小车包括底板，在底板的下面安装有与轨道适配的行走轮，在底板的上面中部固定有立柱，在立柱上设有位置可调的套筒，在套筒的一侧设有与其垂直的水平支承杆，水平支承杆采用悬臂结构，固定端与套筒螺纹连接，在水平支承杆的上面设有与其固接的固定支架；激光笔固定在固定支架上。本实用新型采用激光在水垫塘外确定测点位置，进而对挑流水舌的挑距和挑高进行精确的测量，以避免直接拿尺子进行测量所引起的误差以及水流对人的冲击可能所造成的危害，没有安全隐患，测量的精确度及便捷度大大提高，能够提高试验效率。

摘要： 本实用新型涉及一种水位监控系统。技术方案是：一种用于水工模型试验的小型尾门非恒定水位监控系统，包括带有模型尾门水位监测区域的水工模型、变频器以及接通变频器的水位自动监控系统；其特征在于：该系统还包括依照水流方向依次间隔设置在模型尾门水位监测区域尾部的稳水格栅墙、第一溢流堰以及第二溢流堰，稳水格栅墙与第一溢流堰之间为尾门控制池，第一溢流堰与第二溢流堰之间为小型调蓄池，第二溢流堰之后为尾水渠；所述第一溢流堰的顶端设置有第一溢流口，第一溢流堰的中部设置有贯通墙体的排水管以及配有潜水泵的进水管；第二溢流堰的顶端设置有第二溢流口。该设施应具有投资较少、适应强、操作方便。

摘要： 本实用新型公开了一种阻水建筑物水工模型试验的量测装置，包括水槽，所述水槽的内部左侧设有容器，所述水槽的底端设有排水机构，所述水槽的左侧设有观察口，所述水槽的下表面四角均固接有支腿，所述水槽的上表面中心右侧塞入有固定块，所述固定块贯穿水槽，所述固定块与水槽间隙配合。该阻水建筑物水工模型试验的量测装置，通过罐体、打气筒、压力表、通孔和竖板之间的配合，使用打气筒向罐体的内部进行打气作业，罐体内部的水会经过通孔进行排出，与固定块上方的阻水建筑模型进行接触，进而完成对压力较高水流冲击时的检测作业，水流的压力可以进行调控，能够使得试验量测结果更加的全面性。