社会的发展,日新月异的高新技术的出现,促进了工程水力学研究工作的开展,使工程水力学研究近年来在传统的研究领域中取得了很大的进步。
首先是在原型观测技术方面有了较大的进步,表现在观测设备、信息采集、图像传送、卫星定位(GPS)等新技术的应用。新建的大型水利工程都进行了系统的原型观测,在泄流过程中泄水建筑物的振动、水压力变化、下游冲刷、雾化等方面取得了宝贵的资料。其次是在高速水流、下游消能防冲等方面所取得的成果受到国际水力学界的关注。其代表性的研究成果是结合溪洛渡、小湾水电工程设计开展的300米级高坝大流量泄洪消能研究成果。该成果对于解决工程设计中的关键技术问题、进一步推动和发展高坝水力学理论研究和开发西部水电能源建设积累了重要经验。
结合溪洛渡高拱坝泄洪消能关键技术问题开展的研究,解决了坝身渲泄3万立方米/秒的关键难题,技术上有重大创新,在国内外高拱坝中尚无先例;通过大比尺水工模型试验和水垫塘内的水流流态、紊动特征、流速分布和下游水位波动等因素的研究,揭示了水垫塘消能机理和底板稳定性控制条件,为溪洛渡水电站水垫塘首次提出的反拱底板的创新设计提供了重要的科学依据;首次研究并提出了新型的“三维弯道”和“龙落尾式”高水头大流量的泄洪隧洞体型,研究中采用三维紊流计算和水工模型试验等多种手段对弯道水流的流态和隧洞空化现象进行了对比分析和论证,在关键技术上取得了重大突破;深入研究了高水头(H>200米)、大流量(Q>2000立方米/秒)的旋流竖井式泄洪消能的水力学问题,为导流洞改建为泄洪洞取得了重要试验资料,初步解决了涡室与引水洞、竖井与泄洪洞连接型式、结构尺寸和掺气减蚀工程措施等技术问题,为溪洛渡工程利用导流洞改建为泄洪洞创造了条件;高水头、大流量旋流竖井式泄洪洞的设计计算方法具有创新性,应用前景广阔;优化了溪洛渡工程枢纽布置,该方案安全、可靠、经济合理,为提前一年发电创造了条件。
“漏斗式全沙排沙技术”经过多年的潜心研究和实践,已达到了工程实用阶段,它是一项既可排除推移质泥沙又可排除悬移质泥沙的全沙排沙技术。它可用于灌溉、引水式电站、工业即人畜引水、水产养殖、挖泥船泥浆脱水以及筑堤淤地工程中的沙料粗化等诸多领域中的泥沙处理。可以处理粒径为0.05毫米以上的各级泥沙,对0.5毫米以上的推移质泥沙可以100%的排除;排沙耗水量平均占渠道引水量的3%,并且可在渠道设计引水流量变幅达80%的范围内正常工作。这些重要的经济技术指标远远优于目前国内外其它排沙设施。该技术工程结构简单,造价低,运行管理方便,目前已在新疆等地广泛推广使用。该项技术已申请了国家发明专利。