内蒙古乌拉河闸二级消能设计体会
干河子拦河坝加固工程二级消能设计体会
消 能 工 设 计 分 为 消 能 工 深 度 和 消 能 工 长 度 计
算 。 消 能工 深 度 的设 计 流 量 为 （ 一 ｈ ） 最 大 值 所 对
应 的 流量 ，而 非 过 坝 的 最 大 流 量 。一 般 以坝 顶 开
２ Ｏ ． ５ ０ ｍ，池 长满 足要 求 。
３ ． ２ 判 断过坎 水 流情况 消 力坎高 １ ． ０ ０ ｍ，按 公式判 断溢 流情况 ，
第 二 级 消 力 池 选 用 挖 深 式 消力 池 ，收 缩 水 深
（ ３ ） 当下 游 尾水 深 度 远小 于跃 后 水 深 时 ，且 计 算 消力 池深 度 又 较 深 时 ，可 采 用 挖 深 式 消 力 池 与 消力 坎式 消力池 相结 合 的综合 式消 力池 消能 。 （ ４ ） 当上 、下 游 水位 差 较 大 ，且 尾 水 深 度 较
・
８ ・
水 利水 电工 程设计
Ｄ ＷＲ ＨＥ ・ ２ ｏ １ ４年 第 ３ ３卷 第 ２期
坎 或消力 池 。ｈ 为从坎 顶算 起 的下游 水深 。
３ ． ３ 第二 级消 力池 设计
（ ２ ） 当下游 尾 水 深度 略小 于跃 后 水 深 时 ，可
采用 消力 坎式 消力 池消 能 。
子 坝 是 浑北 渠 首 有 坝 引 水 的 主 要 枢 纽 工 程 ． 向浑
干河子 拦河 坝消 能工设 计 流量计 算 见表 １ 。
堰底高程／ ｍ堰上水头， ｍ Ｔ ｏ ／ ｍ ｑ ／ （ ｍ２ － ｓ ）ｈ ｄ ｍ ｈ ￣ ＇ ／ ｍ ｈ ４ ｍ （ － ｌ ￣ ） ／ ｍ
／ － ／１
始 溢 流 ，坝下 无 水 作 为 消 能 计 算 的初 始 情 况 ，将 通 过 坝 顶 的 流 量从 最 小 流 量 到 最 大 流 量 分 各 级 计 算 ，按 以下 方 法 计算 相 应 的 ｈ 。 和 ，并定 出相 应
水利工程消能设计科学性分析
水利工程消能设计科学性分析孙子瑾邯郸市水利水电勘测设计研究院河北邯郸 056000摘要：在水利工程中，必须对消能设计进行科学分析。
在低水头工程建筑中，如果水闸消能设计不合理，就达不到消能工应用的效率，致使下游水流出现剧烈紊动，尤其在泄洪期间，将会严重冲刷下游河床，存在较大的安全隐患。
本文主要对消能方式进行简要介绍，并对水闸消能的控制条件和消能不利的相关因素给予分析，根据下游水位的不同情况，设计科学性的消能方式。
关键词：水利工程；消能设计；水闸消能；科学性分析；临界水深；消力池在低水头建筑物中，水闸是比较关键的泄水建筑物，水闸的消能设计主要依靠底流式消能工来实现的。
水跃在消力池内产生，使水闸下的急流现象逐渐转化为缓流，水跃消耗的能量与跃前断面的能量的比值为水跃消能率。
随着跃前断面弗汝德数的增加，消能率也越来越高。
当弗汝德数的范围为10-40，则水跃消耗的能量与跃前断面的能量的比值为28%-59%，低水头的水闸，弗汝德数比较小，因此，水闸消能率较低。
一、消能方式1、底流式消能底流式消能主要是利用水跃来实现流态的转化，进而达到消耗能量的目的，此种消能方式也可称之为水跃消能。
下游水流在剧烈紊动的作用下，水流的部分动能转变为位能和热能，从而实现消能。
底流式消能的优点表现为较高的安全性、可靠性、消能率及流态稳定性，且雾化问题比较轻、对下游具有较小的冲刷的作用，对于各类泄水建筑物的适用性都比较强，比如大中小流量的泄水建筑物和高中低水头的泄水建筑物，也不会受到地理条件的限制，无论是软基还是岩基都具有较强的适用性，对尾水变幅也具有较好的适应性。
现阶段，在国内底流式消能广泛应用于低水头闸坝的消能工程，在消力池的设计中，对消力池的长度具有较高的要求，同时工程造价也比较高。
2、面流式消能面流式消能分为两种方式，一类为跌坎面流，另一类为廊斗面流。
在溢流坝的末端，设置相应的跌坎和库斗，上游的下泄水流在跌坎的作用下，导入下游水面，在面部旋滚和底部旋滚的作用下，射流渐渐扩散，进而达到消能的目的。
消能网箱减小水库坝体冰推力效果的分析
图 ３ 消能网箱结构 图
５ 预 期效 果
节省 大量 的管 理 、 护 、 修 费用 ， 维 维 延长 水 工 建筑 物 使用 寿 １ 拟 采用柔性 可压缩 材料 （ ） 如聚 乙烯泡 沫 ） 制作 成一定 命， 将会产生显著 的社会 和经济效益。 宽度 、 高度 、 同形状 的网格 （ 箱 ） 进 入冰 冻期 ， 不 或 ， 当冰冻达 到一定厚度 时 ， 一次开槽 破冰 将 网格 （ 或箱 ） 入 冰冻水 面。 置 当冰冻期 结束 时将 网格 （ 箱 ） 出 回收循 环 利用 。此 方式 或 取
续冰冻层有 了隔断 分为两 块 ， 使 冰冻 推力 不 能连续 、 致 持久
Hale Waihona Puke 分析［ ］ 水利水 电技术 ，０ １ ７ ：３— ６ Ｊ． ２ １（ ）３ ３
地对建筑物产 生作 用 ； 通过 网格 （ 箱 ） ② 或 压缩 分解作 用 ， 致
—
１９ — ６
膨胀对岸坡造成 的破坏 。在适合情况下推广 ， 具有较 高的经济价值 。
关键词 ： 水库 ； 封冻期 ； 冰推力 ； 护坡破坏 ； 消能网箱 ； 护效果 保
中 图分 类 号 ：Ｖ ５ Ｔ ６３
文 献标 识 码 ： Ｂ
１ 基本概 况
红旗泡水库位于大庆市 区东北 部 ， 占地为 大庆市 和安 达
切断冰层静冰压力对护坡 的直接作用 ， 避免 护坡 出现冰 推和
冰拔破坏 ， 该方 法对 大型水库有较好的适用性 。
冰槽
ｒ
’ 。
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冰 。 层
。
．
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坝体
宽度 、 高度 、 同形 状 的 网格 （ 不 或箱 ） 在 秋 季水 库水 位 较 高 ， 时， 在重点地段下 到坝坡 前 固定 ， 先解决 秋 季大 风期 风浪 首
和盛橡胶坝维修加固工程中的二级消能工设计初探
斑1
胡裔 P
见表 1。
饭级场落不同离皿下活流计林襄 ( 绍一欢 清佑，
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取底流消能方式，因底流消能效率不高且工程量
〔 蔺介〕边 * 。华士孕 毕业于亩 作有 挽. 往. 林大毕， 粗师. 二
吉林水利
和盛棍胶坝维修加固工程 中的二级消能工设计初探
边
境
2007 年 9 月
巨大，建成后消能工整休尺寸偏大. 占据较多空 间。但是该方案实施时可以确保拦河坝主体稳定
安全，减少工程投资。并能有效加强下泄水流消 能率. 进免下游海漫产生大的冲刷。 综上，从工程投资规模及安全性方面考虑， 采用新建二级消能工方案。
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德日苏宝冷水库消能工的优化及效果
内 蒙 古 水 利
２ ０ １ ４年第 １ 期（ 总第 １ ４ ９ 期）
【 设计与施工 】
德 日苏 宝冷 水 库 消 能工 的优 化 及 效 果
马 涛
（ 赤峰市 巴林 右旗德 日苏宝冷水库管理局 ， 内蒙古 巴林右旗 ０ ２ ５ １ ５ ０ ）
［ 摘
要］ 德 日苏宝冷 水库 消能 工经人 优化设 计后 ， 运 行效 果 良好 ， 经 受住 了超 标 准水位 的考 验 。
力池 底板厚 １ ． ９ Ｉ Ｔ Ｉ 。消力 池后 接 ７ ． ２ １ Ｔ Ｉ 宽 的矩 形 钢 筋
混凝 土 沉 井 ， 共 设 ９座 ， 最 大 沉井 深 度 ｌ ３ ． ５ Ｉ ｌ ｌ 。 为 有
效 限制沉 井后 的 冲刷坑 深度 ， 在沉 井后 设抛 石 防冲槽 ，
最大 抛石 深度 ５ ． ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 长度 ５ ０ ． ０ ｍ， 宽度 １ ５ ７ ． ６ １ Ｔ Ｉ 。
年一 遇洪水校核 ， 水库总库容为 ０ ． ９ ８ ８ 亿ｍ ３ 。
２ 原 设 计 消 能 结 构
德 日苏宝冷 水库 泄洪 闸下游 消能结 构原 设计 为二
为保 证沉 井施 工 ， 施 工单 位 于 ２ ０ ０ ７年 ９月在 距 沉 井下 游侧 ６ ． ０ Ｉ Ｔ Ｉ 处 设 置 了 １排 水 井 ， 井 间距 １ ５ ． ０ Ｉ Ｔ Ｉ ，
作用 ， 施 工者 则是 要动 手去 实践 的人 ， 素质 较 高 的施 工 者 就会 对 自己 的施 工 项 目认 真 负责 ， 他们 的工 作 会 对 施 工质 量产 生直 接 的影 响 。有很 多小型农 田水利 工程
在 实施 过程 中都 会 找 当地 农 民 当施 工 人 员 ， 但 是 一 般
《高坝泄洪消能》课程论文
我国目前高坝泄洪消能设计的特点***(**大学建筑工程学院，天津 300072)摘要：高坝泄水建筑物泄水，携带巨大能量，必须慎重处理，精心选择泄水建筑物和消能结构，才能保证大坝的整体安全。
近年来，随着一批高坝的设计、建设和运行，我国的高坝泄洪消能技术取得了很大进步，主要表现在坝身泄洪和岸边溢洪洞泄洪消能技术的应用，泄洪消能建筑物趋于集中布置的特点，以及我国新型消能技术的发展。
关键字：水工结构；泄洪消能；综述；特点China's current energy dissipation featuresOf dam design***(School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072)Abstract:The dam sluice discharge structure, carrying tremendous energy,requires careful consideration, carefully selected discharge structures andenergy dissipation structures, to ensure the overall safety of the dam. In recentyears, with some of dam's design, construction and operation, China's energydissipation technology has made great progress, mainly in the dam spillway andthe shore, Spillway energy dissipation technology, Energy dissipation structurestend to focus on building layout features, as well as China's new energydissipation technology.Keywords: Hydraulic structures; energy dissipation; Summary; characteristics0 引言我国水能资源丰富，全国水能资源理论上蕴藏量6.94亿kW，技术可开发量4.02亿kW。
水闸消能效果分析研究
水闸消能效果分析研究冯建江;陈海雄【摘要】水闸消能一般采用底流式(水跃)消能,但它往往又是在低水头情况下泄流,佛汝德数低,水闸消能效果较差.为了提高水闸的消能率,采取了有效的工程措施,即在普通消力池的基础上增加了辅助消能工以及修建复式消力池等工程措施.通过分析研究可知,水闸的消能效果有了明显的提高,尤其是复式消力池消能率较高,能起到良好的消能效果.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】4页(P31-33,38)【关键词】水闸消能;消能效果;消力池;辅助消能工;复式消力池【作者】冯建江;陈海雄【作者单位】浙江水利水电专科学校,310018,杭州;浙江水利水电专科学校,310018,杭州【正文语种】中文【中图分类】TV66水闸是水利枢纽工程重要的组成部分之一，它是既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物，在防洪、灌溉、排水、航运、发电等水利工程中应用十分广泛。
水闸的消能一般采用底流式（水跃）消能，但是，低水头水工建筑物的水力学问题往往是佛汝德数低、水跃的消能效果较差。
研究表明，利用水跃消能，当佛汝德数Fr小于4.5 h时，消能率一般为20%～40%。
由于消能工的消能率较低，大量的能量被水流携带到下游，下游水流紊动剧烈，在洪水期泄流时，闸下水流对下游河床及两岸的冲刷常有发生，甚至危及建筑物的安全。
因此，对闸后水流如何有效地消除水流能量进行分析研究显得非常重要。
本文通过合理确定消力池的设计工况、增加辅助消能工、建复式消力池的方法进行分析研究。
一、水跃消能的基本原理由紊流力学可知，在紊流动能平衡方程式中通过量阶比较可以得到紊动能量耗散项的关系：式中，εr为紊动能量的耗散项，u′为水流的脉动流速，λg为微小涡旋的平均尺度。
由此项可知，在水流消能防冲设计时，应尽可能增大消力池内水流的紊动，增大水流能量的耗散，而水跃正是具有强力的水流紊动特征。
它一般由两部分组成，即表面漩滚区和底部主流区。
拦河闸下游二级消力池布置和消能研究
Ｈ ：（ —ｏ ＝ ） 。 ｍ － ／ ２ ｇ
（ ４ ）
增 大而增 加 ，也 即随消 力池跃 后水 深 ｈ 与跃前 水深 ｈ
差值 （ ｈ 一 ｈ ） 的增 大 而增 加 ，其 通 常 可 由拦 河 闸最 大
泄洪 流量 来确 定 。
式中
ｑ 。为一 级 消 力 池尾 坎 的泄 流单 宽流 量 ； ｇ为 重
． ： — ——＝ ＝
程 设计 和运 行参 考 。 ２ 二 级 消力池体 形 和水 力参数 计算 及分 析 ２ ． １ 消力池 池底 总水 头 Ｅ 计算
由式 （ １ ）一 式（ ３ ） ，在确 定 了二级 消力 池 底 板 到一
（ ２ ）
／ ２ ｇ （ Ｅ ｌ — ｈ １ ）
算 出二级 消力 池进 口断面 的总水 头 之后 ，就 可 以按 照有 关 的消力 池计 算 公 式 … ，计 算 出二 级 消 力 池 的水 力参 数和 体 型参数 （ 见式 （ １ ）一式 （ ３ ） ） 。
因下 游 河道 河床 下 切 、水 位 降低 而 引 出的 拦 河 闸
下 游消 能工 除 险改造 时 ，若 现状 消 力 池 加 固改 造后 仍
通常 ，一级 消力 池尾坎 的泄 流流 量 系数 ｍ 和淹 没
力加 速度 。 系数 取值 为 Ｊ ：
３ 计算 和应 用实例 以广 州市 流溪 河李 溪 拦 河 闸下 游 消 能 工 除 险改 造
工 程为例 ，对 其下 游二 级 消 力池 的 布置 和水 力 计 算 进
行 分析 。 ３ ． １ 二 级消 力池 布置 和计算 李 溪拦 河 闸除 险 改 造 工 程 设 计 为 Ⅱ等 ２级 工 程 ，
二 级消 力 池 底 板 的 总 水 头 Ｅ 可 采 用 以 下 方 法 进 行 计算 ： １ ）根 据 已知 的一级 消力 池池 末 尾 坎 高度 、坎 顶 宽度 ｂ 、尾 坎下 游 陡坡段坡 度 ｉ 、消 力池 下 游 河道 水 位 Ｚ （ 或下 游 河 道 水 深 ｔ ） 等 ，可 查 阅有 关 的 水 力 计算 手 册 ｊ ，得 出尾 坎泄 流 的流量 系数 ｍ 和淹 没系数 ，并
乌拉泊水库溢洪道消能防冲模型试验研究
有机玻璃板及塑 料板 精 制 ， 水 明渠 用砂 浆 制作 并精 心抹 面 泄
收光。
交叉段组成 ， 其中泄槽 段为一天然冲沟 ， 未进行 整治和衬 护 ， 泄 洪 时将对该天然 冲沟产生严重 冲刷 ， 冲沟内 的坡 积物和部分 使
０＋ ７ ．０ 分别为平坡 的下 游消力池 及 １５ ０的缓坡泄槽段 。 ７ ８ ５０ ／０ 为更好地反 映原 型中的水 流状 况 ， 根据试验 内容 ， 照《 按 水
流现象 ； 特别是在设计 库水 位及设 计泄 量情况 下 ， 上游 消力池 内水 流流速 、 水深分布 比较均匀 ， 消力池消 能充分 、 消能效果 良 好 。在校核库水位 和校 核泄量 时 ， 跃头虽 然水 流更 急 、 流有 水 较强烈 的翻滚 现象 、 长大 幅度增 加 ， 跃 但上游 消力 池 内水 流流
收稿 日期 ： ０ — ５ ０ ２ ９ ０ －６ ０ 作者简介 ： 张明义（９ ８ ） 男 ， １６ 一 ， 江苏邳 州人 ， 高级工程 师， 士， 硕 主要研 究方向 为水力学及河流动力学。
Ｅ ｍａｌ
工（ 常规） 模型试验规程》 ” 的要求 和重力相 似准则 设计模 型 ，
ｍ ／ ， 核 泄 量 为 ８ ８０ｍ ／ 。 ｓ校 ７ ． ｓ
试 验 目的主要是 检验 泄槽 、 消力池等 各段体形 设计 的合 理
性， 测定溢洪道泄槽各 部位水 深及 流速 等情况 ， 上游 消力 池 对
的体形 、 消能效果及下游防冲措施等提出改进意见 。
图 １ 原 设 计 方 案 平 面布 置 （ 位 ： 单 ｍ）
采用几何 比尺为 １： ５的正态模型 ， ４ 模型范 围 自驼 峰堰前引渠
内蒙古乌拉河闸二级消能设计体会
１８ １ 届 ６ ４ｍ， ． ６ ｍ； ＝ ． ６ 考虑 １３— 斜 坡段 长 度 Ｌ， 定 池 ： ４ ｜选
— — 以消 力 池 底 为基 准 的 上 游 总 能 头 ＾— — 收缩 断 面 水 深 ， 可按 迭 代 法 计 算 ， 令
长 为 １． ｍ， 构 长度 为 １ ． ｍ。 ０８ 结 ３０
（ 收稿 Ｂ期 ）Ｏ ２ ３ Ｏ ２ Ｏ —ｏ—２ （ 作者简介 ） 梁信宝（９ ９ ）男 ，汉族）河北滦南县人 工程师 ， １６ ， （ ， 主要从 事水工设计工作。
，
维普资讯
２ 梁信 宝 ： 内蒙古 乌拉河 闸二级消能设计体会
３ ４ ４ 第 二级 消 力 池 池 长 计 算 ． ．
原消力池池 长 １． ｍ， ２ Ｏ 设消力 坎 ， 高 ０ ５ 设计将 原消 坎 ． ｍ。 力 坎凿除 ， 原消力 池后增设第一级消力坎和第二级综合 式 在
消 力 池 。结 构 布 置 见 圈 １ 。
表 １ 消能工 （ 深度） 设计流量计算表
图 １ 消 力 池 加 固设 计 结 构
维普资讯
２０ ０ ２年 第 ５期
文 章 编 号 ：１０ －１４（０ ２ ０ 一 １０ ０ ６５ ６ ２ ０ ）５Ｏ —２
河 北 水 利 水 电 技 术
内蒙古 乌拉河 闸二级消 能设计体会
梁 信 宝
（ 利 部 河 北 水 利 水 电 勘 测 设 计 研 究 院 ，天 津 ３ ０ ５ ） 水 ０ ２ ０
４ 其 他 消 能设 计 方 案
４ １ 力池 ，经计算 ，尾坎高度为
０ ３ 池 深 ０ ８ 池 长 １ ｍ（ 构 长 度 为 １． ｍ） ． ｍ， ． ｍ， ８ 结 ９２ 。
４ ２ 辅 助 消 能 工 ．
220kV变电站中二次电气系统的设计问题 蔡红军
220kV变电站中二次电气系统的设计问题蔡红军发表时间：2018-06-19T10:27:54.717Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：蔡红军[导读] 摘要：随着我国的耗电量不断的增大，这就要求我国电网系统进行变电站的二次系统改革，从而来满足现阶段的需要，但是在变电站二次系统的设计中，难免会出现这样或那样的问题，这也是我国变电站二次系统设计中所不得不考虑的问题，而如何能在确保电力输送安全与效率的基础上，还能够满足变电站的安全工作，不出现任何的安全事故，这也是我们变电站改造系统应该注意的问题。
（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古呼和浩特市 010020）摘要：随着我国的耗电量不断的增大，这就要求我国电网系统进行变电站的二次系统改革，从而来满足现阶段的需要，但是在变电站二次系统的设计中，难免会出现这样或那样的问题，这也是我国变电站二次系统设计中所不得不考虑的问题，而如何能在确保电力输送安全与效率的基础上，还能够满足变电站的安全工作，不出现任何的安全事故，这也是我们变电站改造系统应该注意的问题。
本文对220kV 变电站中二次电气系统的设计问题进行分析。
关键词：220kV变电站；二次电气系统；设计问题变电站中二次电气系统的设计方案直接影响到整个220kV变电站能否安全稳定的运行，过去，由于二次电气系统设计的不完善、不精确且设施设备在安装调试阶段一些潜在的安全隐患没有被及时的发现，因此造成了许多的事故。
现在，变电站作为电网运行的重要环节和主要监控点，起到联系整个系统的重要作用。
变电站的电气二次系统的合理性与可靠性与变电站安全稳定运行有着密切关系，可以视为变电站的神经系统。
因此，有必要对变电站二次系统展开研究，以推动整个变电站乃至电网的安全稳定。
1 220kV变电站电气二次系统设计存在的问题1.1回路控制在220kV变电站中，其电路断路器一般使用的是SF6式的，35kV的变电站的电路断路器常使用的是耗油较少的断路器，而10kV的变电站则使用的是真空状态的电路断路器，并且所有的电路断路器的能量储存的设备都使用的是弹簧装置。
水工建筑物消能设计的若干思考
水工建筑物消能设计的若干思考随着社会经济的不断发展，水利工程的建筑范围也在不断扩大，这就为消能设计提出了新的要求。
消能设计关乎整个水利工程的运行，因此必须保证其设计的整体质量。
在设计的过程中，要根据工程的具体情况进行消能的具体设计，制定出完整的设计方案，使消能设计满足水利工程的要求，为工程的完整运营提供保障。
一、工程概况以我国某县引水工程为例，该工程为2型枢纽工程，主要完成引水工作。
通过调查可知，该地区近年来未发生较大事故，因此在设计方案上按照3级建筑标准对该建筑进行规划，并将承载洪水标准为定位50a一遇，将检验标准定位500a 一遇。
通过分析可知，该地区地震烈度为6度，地基对震烈的承受能力大于30t/m2。
对该地区河床数据分析可知，其河床砂石容重为2.13t/m3，其比重为2.18t/m3，其引水口的高程为1478.6m。
二、消能设计（一）影响消能设计的因素在消能的设计中，由于各地的水闸类型不同，其对设计的要求也有所不同。
因此在消能的设计上，必须综合考虑闸门的启闭、水位变化等因素。
在设计的过程中，外界的环境因素也是影响设计的重要因素。
其对消能设计的影响可以从几个方面体现出来，一是水流量的变化和潮位的变化。
在实际工作中，经过水闸的水位和流量是在不断发生变化的。
如果在设计中没有考虑到这些变化的因素，只是使设计满足单一上下游水位的要求，就会造成设计上的偏差，使消力池的计算出现问题。
二是下游水面的曲线对设计的影响。
在设计中，如果只是根据闸门的开关顺序来完成消能设计，很容易出现设计上的偏差。
除了闸门的开关顺序外，下游水面的曲线也是影响设计的重要因素，在设计中必须将其考虑在内。
三是实际工程状况对设计的影响。
在设计中如果没有考虑工程的实际情况，增设了过多的辅助消能装置，很可能会引起水跃现象的发生。
（二）消能设计的控制因素对于消力池的深度的设计，应根据过闸水流的流量和上下游的水位来确定。
在数据的计算上，可能会出现负值的现象，从理论上来说，出现这种情况就意味着不必设置消力池，但在实际设计中，为保证工程安全，仍会设置1米左右的消力池。
将水利风景区建设成为传播水利文化的平台
三 渠 ， 终 因不 得 地 势 而 废 弃 ； 代 地 商 开 渠 引 水 ， 兴 几 废 ， 但 清 几 也无功而 归 ； 晚清 至 民 国 ， 成 八 大 干 渠 之 势 ， 或 因 水 源 纷 虽 但 争 ， 因黄 河 溃 堤决 Ｖ ， 套 人 民仍 然 不能 广 泛 受益 。 至新 中 或 Ｉ河 直 国 成 立 ，统 筹 全 套 、 位 取 水 、 渠 引 灌 ” “ 高 一 的方 略才 使 “ 河 百 黄 害 唯 富一 套 ” 正 梦幻 成 真 。 真
“ 黄河 ” 开 挖 ． 仅 结 束 了 河套 灌 区两 千 多 年 无 坝 引水 二 的 不
体 现 水ｆ 行 业 的 创 新精 神 ｔ ， １
水 利 是 技 术 构 成 较 高 的 行 业 ． 此 ， “ 黄 河 水 利 风 景 冈 在 二
区 ” 划 、 设 中 ． 们 突 Ⅲ 了水 利 科 技 知 识 普及 和科 技 创 新 成 规 建 我 果 展示 。 干 渠一 、 闸枢 纽 工 程 是 大型 水 利 工程 ， 总 二 又是 河 套 灌
们 把 “ 黄 河 水 利 风 景 区 ” 核 心 选 在 这 里 ． 设 置 了 二 黄 河 二 的 并
“ 日出 ”“ 观 、舟行 鸟 翔 ” “ 河之 洲 ” 景 点 和 游 览形 式 。 借助 、在 等 还
与 黄河 平 行 、 邻 不 过 两 公 里 的 特 殊 地 理 位 置 ． 辟 了特 有 的 相 开
的 历史 ， 而且 因 高位 取 水 拓展 了引黄 自流灌 溉覆 盖 面积 ， 河套 使
灌 区成为 亚洲 最大 的一 首制 灌 区 ， 国三 个特 大 型灌 区 之一 。在 中 这样 的地段 建 设“ 黄河 水利 风景 区 ” 无疑 是精 彩 的聚焦 。 二 ． 从 文化 的层 面看 ， 水利 风 景 区 区 别于 其 他 风景 区的 关 键 ． 在
内蒙古乌拉河闸二级消能设计体会
内蒙古乌拉河闸二级消能设计体会
梁信宝
【期刊名称】《水科学与工程技术》
【年(卷),期】2002(000)005
【摘要】概述了水闸二级消能设计的基本思路,并对相关公式进行了分析,为水闸消能工加固措施提供了新思路、新方法.
【总页数】2页(P1-2)
【作者】梁信宝
【作者单位】水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津,300250
【正文语种】中文
【中图分类】TV66
【相关文献】
1.干河子拦河坝加固工程二级消能设计体会 [J], 周明
2.河闸枢纽工程浅孔闸振冲碎石桩设计分析与研究——以盘锦市双台子河闸枢纽为例 [J], 刘凤艳
3.闸后消力池二级消力坎设计参数优化研究 [J], 欧阳庆晓;谭宇静
4.内蒙古省道304线赤峰翁旗境内乌丹至灯笼河子段二级油路改造工程全面展开[J],
5.基于二维水沙数学模型分析挡潮闸闸下淤积特征——以连云港沿海车轴河闸为例[J], 肖怀前;许永平;严后军
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关于水利工程建筑物的消能设计探析
关于水利工程建筑物的消能设计探析摘要：水利工程建筑物属挡、蓄、泄水建筑物，设计过程中消能设计是重要部分，其目的就是将水流所携来的冲击力尽可能地的消耗和分散，保护水利工程建筑物。
消能设计对确保整个水利工程建筑物安全高效的运行十分重要。
本文以水闸消能工为背景，首先分析了现有水利工程建筑物消能工作用低下的原因；其次探讨了消能工的设计思路；再次提出了消能工设计要点；最后对全文进行了简单的总结。
关键词：水利工程；建筑物；消能设计在水利工程建筑物设计中消能设计是其重要组成部分，但在现实情况下，有很多导致水利工程建筑物消能作用低下的原因，所以应明确消能设计思路，掌握消能设计要点，才能更好地发挥消能设施的作用，就此笔者展开几点探究：1.水利工程建筑物消能作用低下的原因分析目前，很多水利工程建筑物中均设置了消能设施，由于其消能效果不好而对整个水利工程建筑物的运行年限和效益带来影响。
主要原因是：（1）没有选择合适的设计工况和水闸类型。
从一些水闸的实际运行工况及消能工破坏实例分析，水闸消能工设计过程中选取的控制条件，却不一定是以泄洪时的最不利工况。
由于不同类型的水闸的消能设计条件也不相同，故在消能工的设计中，除需要考虑上下游水位、过闸流量、闸门启闭的组合程序等因素外，还必须做大量的分析工作，以确定消能工设计的最不利组合，设计中切不可简单地加以假定[1]。
因此，水闸下游消能防冲设施必须在各种可能出现的水力条件下，需要紧密结合其消能设计条件。
（2）准备工作不充分。
在设计时地质资料不全面，没有清晰的了解到闸基础、河床土质的物理性指标，及近些年的水文资料，未做好足够的防范措施，导致基础不均匀沉降，消力池倾斜、倒塌等现象；（3）工程施工质量存在缺陷，没有严格按照设计要求施工，甚至消能防冲设施的结构尺寸与设计要求不符，混凝土浇筑质量差、达不到设计强度，过水部分粗糙、在运行时容易造成消能防冲设施的破坏[2]。
（4）在建筑物运行使用阶段内，管理措施不当，维修养护不及时，忽略小问题，造成大灾害。
二级水电站设计说明书
目录1资料.................................................. 错误!未定义书签。
1.1 流域概况............................................ 错误!未定义书签。
1.2 气象 ............................................... 错误!未定义书签。
1.3 径流 (3)1.4 洪水 (3)2径流计算.............................................. 错误!未定义书签。
2.1代表性参数计算....................................... 错误!未定义书签。
2.2流量频率计算 (8)2.3点绘经验频率曲线 (9)2.4点绘理论频率曲线 (10)2.5坝址设计年径流典型年年内分配计算 (11)3洪水计算 (12)3.1.最大洪峰流量计算 (14)3.2洪水过程线的推求 (20)3.3不同频率设计洪水过程线的计算 (21)3.4成果合理性分析 (23)4泥沙分析 (23)5冰情分析 (25)致谢 (27)参考文献 (27)一、基本资料1 流域概况滦河源于河北省丰宁满族自治县大滩镇孤石村东南部小梁山南坡，向北流经河北省沽源县进入内蒙古自治区的正兰旗，在正兰旗县城附近折向东，流入多伦县，称闪电河。
在多伦县大河口附近纳入吐力根河后始称滦河，后南行复回丰宁县境内。
丰宁二级水电站坝址以上流域西、南侧为潮白河流域，北侧为内蒙古高原内陆河区，东侧为小滦河流域，流域面积10292km2。
在多伦县大河口以上为内蒙古草原，高程在1300m～1400m，地形呈波状起伏，相对高差不大，河道比降约0.5‰，在正兰旗以上，河流多弯曲，水量较小，其下有黑风河、吐力根河、小河子河、羊肠河等支流汇入，水量渐丰。
自大河口往下，河流进入坝缘山地过渡区，山高谷深，林木苍郁，河道变陡，比降约4‰。
台阶式消能防冲设施设计研究
台阶式消能防冲设施设计研究万康飞【摘要】文章以新疆吉尔格勒德水利枢纽工程台阶式溢洪洞设计为例，探讨台阶式消能防冲设施设计。
结果表明台阶式消能设施具有较好的消能效果，消能率达到75％以上，消能率与单宽流量以及台阶尺寸有着密切联系，在台阶的尺寸保持一定时，单宽流量越小其消能率越高。
当泄洪建筑物下游不具备挑流条件或下游空间受限布置消力池受限时，采用沿程台阶消能，能大大减小下游消力池尺寸。
【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】2页(P83-84)【关键词】台阶式;消能防冲;设计;溢洪洞【作者】万康飞【作者单位】新疆兵团勘测设计院集团有限责任公司，新疆石河子832000【正文语种】中文【中图分类】TV653吉尔格勒德水利枢纽工程属于II等、大(2)型工程，它的地理位置为：E84°21′～84°24′，N44°03′～44°06′，即：吉尔格勒德水利枢纽位于“金三角城市经济圈”的乌苏市境内(处于天山北坡经济带的西端)，它与乌鲁木齐市相距310km，与乌苏市相距60km。
另外，该工程还位于四棵树河上游，与九巴勒贝其尔沟汇合口上游大约相距1km，与河吉勒德水文站大约相距14.5km(平均年径流量为3.058亿m3——水文站断面，平均控制径流量为2.9328亿m3——坝址)，目前，它是四棵树河山区唯一一座拦河枢纽工程，其建设的目的在于：以农业灌溉、工业供水为主，以发电、防洪为辅，为当地人民提供便利、高效的服务。
另外，在调查中发现，该工程所在的区域交通比较便利，且工程区域内无村庄、文物、工况等，其建设损失或者建设风险较小(只会小区域的淹没一些草场)[1]。
除此之外，吉尔格勒德水利枢纽工程构成要素主要包括：右岸溢洪洞(3级)、泄洪洞(3级)、拦河坝(2级)、电站厂房(4级)、发电引水系统(3级)、临时建筑物(5级)等，工程区域的平均最大风速为12.7 m/s、最大冰厚为88.6cm，而且坝址区平均气温为4.6℃(最高：39.5℃、最低：-33.5℃)，平均悬移质含沙量为1.5kg/cm，平均年输沙量为43.2×104T。
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内蒙古乌拉河闸二级消能设计体会
１工程概况
内蒙古河套灌区总干渠第一分水枢纽乌拉河进水闸建于１９６３年，原设计流量为２３ｍ３／ｓ，远景流量为２９ｍ３／ｓ，闸室共２孔，单孔净宽３．０ｍ，闸门型式为平板钢闸门。
闸下设消力坎消能，坎高０．５ｍ，消力池长１２．０ｍ。
该闸使用多年，运用条件已发生变化。
现闸设计流量为３０ｍ３／ｓ，闸上设计水位为１０４７．５０ｍ，相应下游水位为１０４５．４８ｍ。
因消力坎消能不充分，造成下游冲刷。
为此，该闸被列入《黄河内蒙古河套灌区２００１年续建配套与节水改造工程》。
设计考虑了消力池拆除重建及二级消力池两个方案，推荐采用二级消力池方案。
２消能工设计流量的确定
２．１确定原则
消能工深度的设计流量为（ｈｃ″－ｈｔ）最大值所对应的流量，而非过闸最大流量。
一般将闸上高水位、闸下无水作为消能计算的初始情况，将通过水闸的最小流量到最大流量范围内的各级流量，按以下方法计算相应的ｈｃ和ｈｃ″，并定出相应的ｈｔ。
对多孔闸，应根据闸门操作调度方案，按闸孔开启顺序、提升档次依次计算ｈｃ″。
本闸按２孔同时开启，每次提升０．２ｍ计算。
消能工长度的设计流量为最大流量。
２．２计算公式及说明
收缩水深ｈｃ和跃后水深ｈｃ″的计算式如下：
ｈｔ为堰顶算起的上一级闸孔开度过流量对应的下游水深。
由表１可知，当闸孔开度ｅ＝０．４ｍ，ｈｃ″－ｈｔ值最大为１．４１２ｍ，闸上水位为１０４８．６ｍ，闸下水位为１０４５．０９６ｍ，Ｑ＝１２．０４１ｍ３／ｓ，以此作为消能工深度的设计流量。
３二级消力池设计
３．１二级消力池加固措施
原消力池池长１２．０ｍ，设消力坎，坎高０．５ｍ。
设计将原消力坎凿除，在原消力池后增设第一级消力坎和第二级综合式消力池。
结构布置见图１。
３．２收缩水深ｈｃ及跃后水深ｈｃ″的计算式
ｂ１、ｂ２——消力池首端及末端宽度
３．３第一级消力池设计
３．３．１第一级消力池池长计算
采用《水闸设计规范》中公式：
经计算，当Ｑ＝３３．７６８ｍ３／ｓ时，ｈｃ＝０．６９５ｍ，；βＬｊ＝９．９４ｍ。
原消力池水平段长度为８．４ｍ，池长不满足要求。
设计将原消力坎凿除，在原结构下游１．２ｍ处新设消力坎。
３．３．２第一级消力池坎高ｃ的计算
３．４第二级消力池设计
３．４．１收缩水深ｈｃ的计算
根据水流运动的基本方程式，建立１—２、２—２断面能量方程，仍用式（３）计算ｈｃ及
３．４．２第二级消力池尾坎高度计算
各资料中对尾坎高度的计算方法有所不同，笔者认为，不宜采用消力坎坎高的计算方法。
因为前者＞０．４
５即为淹没出流，而在设计中应尽可能使＞０．８５，使坎后形成较为平顺的水面衔接。
有时计算值与选定值相差较大。
计算步骤为：初拟坎高ｃ＝（０．１～０．３）ｈｓ，并假设Ｈ１，求σｓ，反算Ｈ１，此处，
,直到假设Ｈ１与计算值相符。
本闸选取尾坎高ｃ＝０．２ｍ、Ｈ１＝０．７９５ｍ，求得σｓ＝０．７５７９，反算Ｈ１＝０．７９７ｍ，＝０．８７，坎后水流条件较好。
３．４．３第二级消力池池深计算
设池深ｄ＝０．３ｍ，Ｔ０＝２．０４２ｍ，ｈｃ＝０．２５５ｍ，ｈｃ″＝１．１６１ｍ，ｄ＝０．２６ｍ，选定池深满足要求。
３．４．４第二级消力池池长计算
经计算，当Ｑ＝３３．７６８ｍ３／ｓ时，Ｔ０＝３．０４２ｍ，ｈｃ＝０．６１２ｍ，ｈｃ″＝１．８６１ｍ；βＬｊ＝６．４６ｍ，考虑１：３～４斜坡段长度Ｌｓ，选定池长为１０．８ｍ，结构长度为１３．０ｍ。
４其他消能设计方案
４．１拆除重建方案
新建消力池设计为综合式消力池，经计算，尾坎高度为０．３ｍ，池深０．８ｍ，池长１８ｍ（结构长度为１９．２ｍ）。
４．２辅助消能工
消力池中的辅助消能工多为趾墩、消能墩或二者的结合（即美国垦务局推荐的ＵＳＢＲ—Ⅲ型消能池）。
本闸消力池池深、池长不够，如设辅助消能工，虽能缩短水跃长度，但并不能有效降低跃后水深，仍需设二级消力池，故未采用。
其理论研究亦不充分，加之消能墩受水流冲击，新旧混凝土结合处施工复杂。
５对水闸消能设计的认识
５．１前苏联消能工的水力计算
根据前苏联消能工的计算关系式，一般消力池水平段长度ｌｃ在（１．５～６）ａｎｐ内选取，ａｎｐ＝（ｈｃ″－ｈｃ），最适宜的长度ｌｃ＝（２～４．５）ａｎｐ。
对在消力坎（临界坎高）下游设置的不深的消力池，第一级消力池ｌｃ在（２～４）ａｎｐ内规定，第二级消力池池长ｌｋ及池深ｄｋ由不同Ｆｒ１时的关系曲线查取。
５．２消力池类型的选择
消力池类型的选择应根据闸下水跃淹没度确定。
如水跃淹没度（ｈｓ／ｈc″）等于或略小于１．０，宜选用尾坎式消力池，或在护坦上加设消力墩；当淹没度等于０．８５～０．９５时，可选用挖深式消力池；当淹没度等于０．８～０．９时，可选用综合式消力池；当淹没度小于０．７时，应选用多级消力池消能。
５．３对消力坎坎高及尾坎坎高的认识
对水闸消能工而言，其流速小于１２ｍ／ｓ，通常不发生空化与空蚀。
为此，常将消能墩、消力坎上游面做成直立型式，相同条件下其临界墙高最低。
一般消力坎设计时，坎高的确定应满足３个条件：①坎前形成淹没水跃；②坎高高出闸底部分不宜大于０．０５Ｈ，以免影响泄流；③坎后水流流态平顺，形成高淹没度流态。
如设计成二级消力池，坎高仍需满足前两个条件。
选定坎高应比计算值略高。
综合式消力池的尾坎高度应使坎后形成高淹没度流态，选定坎高应比计算值略低。
６结语
（１）水闸二级消能池设计为水闸消能工加固措施提供了新思路、新方法。
（２）因受原工程条件制约，第一级消力坎既要满足临界坎高，又不能影响泄流，因此直接影响二级消能方案的可行性，应予重视。