發(fā)布時(shí)間：2021-01-25 05:43

　　大崗山水電站岸邊泄洪洞具有水頭高、流速大的特點(diǎn),水力學(xué)問題突出。對泄洪洞的摻氣設(shè)施、出口體型進(jìn)行了系列優(yōu)化試驗(yàn)研究,并通過對水力設(shè)計(jì)、水工模型試驗(yàn)、水力學(xué)原型觀測成果的分析與對比,結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況,闡述了泄洪洞全過程的關(guān)鍵水力學(xué)問題。研究成果表明:可根據(jù)工程實(shí)際適當(dāng)減小模型試驗(yàn)的最小摻氣濃度控制值;前期的科研設(shè)計(jì)應(yīng)更重視小流量工況的泄洪靈活與安全性。相關(guān)成果支撐了泄洪洞的安全合理運(yùn)行,可為類似工程的建設(shè)、運(yùn)行提供可靠與寶貴的資料。 

【文章來源】：人民長江. 2020,51(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

推薦體型1號摻氣坎空腔形態(tài)(正常水位)

Tab.1 Optimization process of aerating facility under the design water level 方案 摻氣坎體型及布置比較 流態(tài)比較 通氣量比較 原體型 坎前坡比均為1∶8;1～3號摻氣坎跌坎高為1.5m,坎后一級坡為4%(長15.0m),二級坡為25%;4～6號摻氣坎跌坎高1.5m,坎后一級坡為4%(長7.8m) 摻氣坎均能形成較穩(wěn)定空腔;洞身段摻氣坎后水面波動(dòng)及濺水較明顯,流態(tài)很差 1號通氣孔總通氣量為58.4 m3/s 修改1 坎前坡比改為1∶10。1號摻氣坎高1.5m,坎后一級坡4%(長13.5m),二級坡為25%;2～3號摻氣坎坎高1.4m,坎后一級坡4%(長6.0m),二級坡為25%;4～6號摻氣坎坎高為0.8m,坎后一級坡4% 水面波動(dòng)和爬高明顯減小,1號摻氣坎有明顯空腔回水 摻氣坎通氣量比原體型降低11.8%～17.0% 修改2 坎前坡比仍為1∶10,1號摻氣坎高1.5m,坎后一級坡為4%(長14.5m)、二級坡為25%(長6.3m);2號摻氣坎高1.4m,坎后一級坡為4%(長15.0m)、二級坡為25%(長6.56m);3號摻氣坎高1.4m,坎后一級坡為4%(長為15.5m)、二級坡為25%(長6.8m);4～6號摻氣坎高度為1.0m,坎后一級坡4% 2號摻氣坎后水舌下緣與通氣孔之間的富余度偏小,影響進(jìn)氣 1號摻氣坎總通氣量為63.7m3/s,其余各級摻氣坎摻氣量增加5.6%～9.6% 修改3 坎前坡比為1∶6.67,1號摻氣坎高1.5m,坎后一級坡為4%(長為17.0m),二級坡為25%(長7.4m);2號摻氣坎高1.5m,坎后一級坡為4%(長為15.5m),二級坡為25%(長6.8m);3～6號摻氣坎與修改體型2相同 各級空腔穩(wěn)定,3號摻氣坎后的水面波動(dòng)較大,流態(tài)較差 1號摻氣坎的總通氣量為87.9 m3/s 修改4 1號摻氣坎采用“U”形坎,高1.5m,坎前坡度為1∶6.67,坎后下凹1.2m,坎后一級坡4.13%(長15.0m)、二級坡28%(長11.7m);2～6號摻氣坎與修改體型3相同 各級空腔穩(wěn)定,坎后產(chǎn)生明顯的菱形波, 2、3號摻氣坎水面波動(dòng)明顯加大,流態(tài)較差 1號摻氣坎總通氣量92.8 m3/s 推薦體型 1號摻氣坎為連續(xù)坎,坎前坡比為1∶6.67,坎高1.5m,坎后一級坡為4%(長18.0m)、二級坡為18%(長29.4m);2號和3號摻氣坎高1.5m,坎前坡度1∶9,坎后一級坡為4%(長14.0m)、二級坡為15%(長28.0m);4～6號摻氣坎高1.0m,坎后一級坡4% 各級空腔穩(wěn)定, 2號摻氣坎通氣量明顯增大,1～3號摻氣坎水面波動(dòng)明顯減小,流態(tài)較好 1號摻氣坎總通氣量83.7 m3/s圖3 泄洪洞出口原體型

圖2 推薦體型6號摻氣坎空腔形態(tài)(正常水位)該體型存在的主要問題是低水位時(shí)水舌落砸本岸,排沙運(yùn)行水位時(shí),水舌左側(cè)挑距為64.5 m,水流不砸本岸;水舌右側(cè)挑距為72.0 m,大部分水流砸在岸坡上(見圖4),不利于岸坡穩(wěn)定。為解決這個(gè)問題,通過兩個(gè)修改方案的試驗(yàn)研究得到出口推薦體型(見圖5),與原體型相比,該體型水舌右側(cè)挑距增加,水舌右側(cè)入水位置分別向岸邊下移24.0 m,水流落砸本岸的范圍明顯減小;推薦體型坎上水深均勻,各級流量下均能正常起挑,沖坑最深點(diǎn)高程比原體型降低0.6 m,對河道沖刷、水流歸槽影響較小,雖然該體型仍有小部分水舌落砸本岸(見圖6),但可采用岸坡預(yù)挖措施予以解決。模型試驗(yàn)表明:采用岸坡預(yù)挖方式處理后,水舌落水點(diǎn)位置合理,下游歸槽流態(tài)較好,河道消能防沖效果總體較好[19],泄洪洞推薦體型剖面見圖7。

【參考文獻(xiàn)】：
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