云鎮(zhèn)水庫(kù)泄水建筑物體型優(yōu)化試驗(yàn)研究.pdf

1、泄洪消能一直是水利工程界比較關(guān)注的研究課題，其中挑流消能工作為最為常用的消能方式，其水流流態(tài)及水力特性一直備受研究人員的關(guān)注。本文依托云鎮(zhèn)水庫(kù)泄水建筑物水工模型試驗(yàn)，對(duì)泄洪建筑物的泄流能力、水力特性及下游消能防沖特性進(jìn)行了分析；同時(shí)對(duì)直線連接擴(kuò)散挑坎的挑距公式進(jìn)行了理論分析，并應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴泄洪底孔和泄洪表孔在各種工況下的實(shí)測(cè)下泄流量均大于設(shè)計(jì)值，泄流能力均能滿足要求；同時(shí)得出了不同

2、工況下泄洪底孔及泄洪表孔的起挑水位和終挑水位的界限；泄流底孔和泄流表孔在各工況下的水流流態(tài)較好。⑵分析泄洪底孔采用不同出口挑坎時(shí)的流速、壁面壓力及水面線等水力要素可知：底孔采用底板直線連接擴(kuò)散挑坎，表孔采用等寬連續(xù)挑坎。此種組合下，溢流表孔和底孔各工況下的壓強(qiáng)均為正值，泄洪底孔頂曲線、底板及挑坎段壓強(qiáng)變化平緩，體型設(shè)計(jì)合理；泄洪表孔堰面無(wú)負(fù)壓，陡槽和挑坎段壓強(qiáng)變化平緩；溢流表孔沿程、溢流底孔檢修閘門(mén)槽處、閘室底板、頂曲線段、洞頂及洞底各

3、部位的水流空化數(shù)均較大，只需要控制施工不平整度即可消除空蝕破壞。各種工況下沖刷坑的最近起坡點(diǎn)距離護(hù)坦較遠(yuǎn)，護(hù)坦不會(huì)受到?jīng)_刷的威脅；且挑射水流的水舌形態(tài)及落入河槽的位置均較好，不會(huì)出現(xiàn)沖擊岸坡的現(xiàn)象，下游水深及沖刷坑位置等不會(huì)危及右岸放水孔的安全，故泄水建筑物的布置合理。⑶在連續(xù)式挑坎挑距計(jì)算公式的理論基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料，給出了不同底板連接型式下挑坎的適用經(jīng)驗(yàn)公式。⑷在設(shè)計(jì)洪水位工況下，運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)底板直線連接擴(kuò)散型挑坎水