【摘要】：安全泄洪是水利工程領(lǐng)域樞紐布置設(shè)計中備受關(guān)注的話題,泄洪消能設(shè)施在大壩建造中占據(jù)著重要地位。為研究紅巖河水庫右岸泄水建筑物的泄流能力、水力特性及下游沖刷等問題,本文針對三種不同體型挑坎進行物理模型試驗得到的參數(shù)對工程原型進行了數(shù)值模擬研究,論文的主要研究結(jié)論如下:(1)運行期100年一遇洪水流量試驗下泄流量比設(shè)計下泄流量降低0.81%;運行期2000年一遇洪水流量試驗下泄流量比設(shè)計下泄流量降低0.89%。流量率定結(jié)果說明泄流能力基本滿足要求。(2)觀察了進水口段和洞身段水流流態(tài)。進水口段有吸氣漩渦產(chǎn)生,從控制斷面流出的水流偶爾有擊打弧門鉸座,同時擊打方變圓的頂板,顯示弧門鉸座安裝高程稍顯偏低,方變圓頂板也稍顯偏低,建議設(shè)計做適當?shù)恼{(diào)整;水流從漸變段流入洞身段,在漸變段水面稍有降低,洞內(nèi)水深沿程增加,洞內(nèi)出口斷面水深最大,各個水位時洞內(nèi)均以明渠流動形式流動;各工況下進水口和洞身段壓強均為正值,體型設(shè)計合理。(3)分別觀察了斜挑坎、差動坎、扭曲坎三種不同挑坎以及各個工況下的出口挑坎段水流流態(tài)。其中斜挑坎和差動坎存在起挑水流嚴重沖刷右岸岸坡河堤,不能歸河問題的不良流態(tài)現(xiàn)象;扭曲坎有效阻止了水流對右岸岸坡的沖刷破壞,挑射水流產(chǎn)生的回流沖刷不會影響到壩腳的安全,同時水流順利歸河。(4)試驗分別對出口彎道扭曲型挑流鼻坎段做了兩種情況的下游沖刷試驗,一種是不加挑坎砌角試驗,另外一種是加挑坎砌角試驗。隨著泄流量的增大,護坦末端的沖深和右岸開挖岸坡的沖深增大,設(shè)計應演算右岸開挖岸坡最深部位邊坡的穩(wěn)定性,同時右岸開挖岸坡需做適當?shù)姆雷o。(5)在紅巖河水庫工程問題上,利用FLUENT軟件對扭曲型挑坎進行了水氣兩相流三維數(shù)值模擬,對數(shù)值模擬結(jié)果與水工模型試驗結(jié)果進行對比分析,兩者吻合較好,驗證了標準k-ε湍流模型及水氣兩相流VOF法的可靠性、合理性。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV651
【圖文】：

圖 1-1 挑坎體形圖[1]Fig.1-1 The shape of flip bucket坎。其特點是底部上仰，沿流程寬度增大，具有對稱曲面的左，獲得充分的橫向擴散，下游局部沖刷影響輕微，與下游水流銜坎。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易避免空蝕破壞，水流在挑離鼻坎

圖 2-1 斜挑坎布置圖Fig.2-1 Inclined flip bucket對泄洪洞布置進行了兩種型式的修改，一種是將弧形閘門鉸座提升 1m，后面頂高程也提升 1m，對洞子的直墻高度提升 0.8m（即由原來的 7.0m 變?yōu)?7.8m

圖 2-2 差動坎布置圖Fig.2-2 Differential flip bucket種是導流洞洞寬原來的 6.5m 擴散至 8.0m；底坡從 0+500.00 斷面到 0+520.0為 1/20；后設(shè)彎道砌角鼻坎，彎道的外半徑為 65.0m，轉(zhuǎn)角為 40°，彎道的40.0m，轉(zhuǎn)角為 55.854°，出口寬度為 13.5m，底板高程為 842.750m；挑坎后

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2755015