公伯峽水平旋流式泄洪洞試驗(yàn)研究及運(yùn)行方式的優(yōu)化.pdf

1、水平旋流內(nèi)消能工作為新型的消能型式,具有消能率高、施工簡(jiǎn)單和布置靈活等優(yōu)點(diǎn),為使這項(xiàng)技術(shù)得到推廣和應(yīng)用,本文首先對(duì)公伯峽旋流泄洪洞四種體型的試驗(yàn)研究進(jìn)行了總結(jié),又通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)最終設(shè)計(jì)體型不同工況水力特性進(jìn)行了對(duì)比分析,對(duì)運(yùn)行進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)合原型觀測(cè)設(shè)計(jì)量測(cè)了模型數(shù)據(jù),并通過(guò)理論分析總結(jié)出相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式。通過(guò)試驗(yàn)表明,除閘門四分之一開度不能滿足設(shè)計(jì)泄流量外,其余三種開度的泄量都能滿足設(shè)計(jì)要求。并通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析出淹沒(méi)流時(shí)泄量同堰上水頭之間

2、的關(guān)系式,前三種開度時(shí)為線性關(guān)系,四分之一開度時(shí)為二次多項(xiàng)式關(guān)系。閘門全開水位在2002.0m以上時(shí)流態(tài)為淹沒(méi)流且較穩(wěn)定,四分之三開度時(shí)流態(tài)較好,二分之一開度時(shí)水位在2005.0m以上時(shí)才比較穩(wěn)定,閘門四分之一開度時(shí)流態(tài)始終不穩(wěn)定。在溢流堰部位,隨著水位的降低在其底部將會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓,水平洞段的負(fù)壓區(qū)主要集中在三個(gè)體型變化段,水墊塘漸變段后、收縮墩擴(kuò)張部分及退水洞突變段,其中退水洞突擴(kuò)段在任何工況下均為負(fù)壓,所以應(yīng)采取適當(dāng)措施防止空蝕破壞。

3、上部5個(gè)通氣孔通風(fēng)量隨庫(kù)水位的變化趨勢(shì)基本相同,閘門全開和四分之一開度時(shí),通氣孔有時(shí)吸氣有時(shí)吹氣,四分之三開度在閘門控制范圍內(nèi)上部通氣孔無(wú)氣體進(jìn)出,二分之一開度時(shí)水位越低通風(fēng)量越大。下部通氣孔在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中一直通氣且處于吸氣狀態(tài),但各閘門開度的變化曲線完全不同,上下通氣孔總通風(fēng)量變化趨勢(shì)和下部通氣孔通風(fēng)量變化趨勢(shì)相同,只是數(shù)值不同。閘門全開和四分之一開度時(shí),旋轉(zhuǎn)角的減小可側(cè)面反映出消能率的沿程變化,而閘門四分之三開度和二分之一開度時(shí)水