公伯峽水平旋流式泄洪洞試驗研究及運行方式的優(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、施工簡單和布置靈活等優(yōu)點,為使這項技術(shù)得到推廣和應用,本文首先對公伯峽旋流泄洪洞四種體型的試驗研究進行了總結(jié),又通過模型試驗對最終設計體型不同工況水力特性進行了對比分析,對運行進行了優(yōu)化,結(jié)合原型觀測設計量測了模型數(shù)據(jù),并通過理論分析總結(jié)出相應經(jīng)驗公式。通過試驗表明,除閘門四分之一開度不能滿足設計泄流量外,其余三種開度的泄量都能滿足設計要求。并通過試驗數(shù)據(jù)分析出淹沒流時泄量同堰上水頭之間

2、的關(guān)系式,前三種開度時為線性關(guān)系,四分之一開度時為二次多項式關(guān)系。閘門全開水位在2002.0m以上時流態(tài)為淹沒流且較穩(wěn)定,四分之三開度時流態(tài)較好,二分之一開度時水位在2005.0m以上時才比較穩(wěn)定,閘門四分之一開度時流態(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產(chǎn)生負壓,水平洞段的負壓區(qū)主要集中在三個體型變化段,水墊塘漸變段后、收縮墩擴張部分及退水洞突變段,其中退水洞突擴段在任何工況下均為負壓,所以應采取適當措施防止空蝕破壞。

3、上部5個通氣孔通風量隨庫水位的變化趨勢基本相同,閘門全開和四分之一開度時,通氣孔有時吸氣有時吹氣,四分之三開度在閘門控制范圍內(nèi)上部通氣孔無氣體進出,二分之一開度時水位越低通風量越大。下部通氣孔在整個試驗過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,上下通氣孔總通風量變化趨勢和下部通氣孔通風量變化趨勢相同,只是數(shù)值不同。閘門全開和四分之一開度時,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水