我國(guó)大型水利樞紐的泄洪消能建筑物具有水頭高、流量大、河谷狹窄、泄流功率巨大的特點(diǎn),高速水流及其泄洪消能問題十分突出,消能防護(hù)成為關(guān)鍵技術(shù)難題之一。隨著二灘等高拱壩的建設(shè)發(fā)展,我國(guó)開發(fā)了新的消能技術(shù),采用表中(深)孔和泄流洞分散泄水,壩下設(shè)置水墊塘和二道壩進(jìn)行防護(hù),較好地解決了高壩泄流消能技術(shù)的難題。但同時(shí),該模式施工工藝繁瑣、施工質(zhì)量直接影響防護(hù)效果。那么在下游基巖很好且有一定的下游水深時(shí),則可考慮采用護(hù)坡不護(hù)底水墊塘。本文結(jié)合阿爾塔什水利樞紐工程,對(duì)表中孔泄流條件下護(hù)坡不護(hù)底水墊塘進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,具體研究工作如下:(1)首先采用了襯砌平底板水墊塘進(jìn)行了水力特性試驗(yàn),得到了不同工況條件下的塘內(nèi)時(shí)均壓力、脈動(dòng)壓力和上舉力的分布,通過脈動(dòng)壓力與上舉力的分布推測(cè)了水墊塘的可能破壞范圍和需要提供的最大錨固力;(2)對(duì)本工程底板上舉力的分布特點(diǎn),對(duì)水墊塘體型進(jìn)行了優(yōu)化,分別采用降低底板、加設(shè)尾坎、降低底板和加設(shè)尾坎相結(jié)合的方式,對(duì)底板上舉力分布進(jìn)行了試驗(yàn)研究;(3)采用散粒體砂石材料模擬下游水墊塘內(nèi)天然沖料條件,研究了各消能工況下的下游沖刷坑形態(tài)。根據(jù)下游沖坑的形態(tài)和水舌形態(tài)對(duì)挑坎形式進(jìn)行了優(yōu)化,使用斜切導(dǎo)向坎、舌型坎、曲面貼角坎等不同組合進(jìn)行了沖刷試驗(yàn),總結(jié)出了各挑坎變化的沖刷規(guī)律;(4)采用RNG k-ε三維紊流模型對(duì)各工況表中孔聯(lián)合泄洪消能水力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,并與相應(yīng)的試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果雖然有一定的差異,但可以作為模型試驗(yàn)參考,同時(shí)能增進(jìn)對(duì)水墊塘內(nèi)復(fù)雜水流流態(tài)及消能機(jī)理的理解。利用水力特性的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算了單孔出流下的下游沖坑形態(tài),所得結(jié)果與試驗(yàn)沖坑體型近似。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TV131.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 焦愛萍;劉沛清;劉憲亮;邢廣彥;;多層水股射流入射水墊塘流場(chǎng)特性的優(yōu)化分析[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2008年01期

2 許唯臨,廖華勝,楊永全,吳持恭;小灣水墊塘三元流場(chǎng)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試[J];自然科學(xué)進(jìn)展;1997年02期

3 侯慶國(guó);;水墊塘底板模型相似準(zhǔn)則和模擬要點(diǎn)[J];長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

4 朱海民;;水墊塘底板塊穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)分析[J];民營(yíng)科技;2007年01期

5 孫建;張春財(cái);豐小玲;郝秀玲;張發(fā)茂;;溪洛渡高拱壩反拱水墊塘與平底水墊塘流場(chǎng)的三維數(shù)值模擬比較[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2009年05期

6 廖華勝，吳持恭，楊永全，許唯臨;水墊塘三元復(fù)雜紊流場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);1996年05期

7 劉沛清,李福田,王穎;挑跌流水墊塘內(nèi)流態(tài)結(jié)構(gòu)控制參數(shù)與沖擊壓力變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J];水利學(xué)報(bào);2003年03期

8 江春波;王英奎;張世彥;;水墊塘底板沖擊壓強(qiáng)分布特性試驗(yàn)研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年12期

9 王偉;陳和春;高甜;嚴(yán)濤;;高壩塊體護(hù)底水墊塘水動(dòng)力特性研究[J];水電能源科學(xué);2012年12期

10 廖華勝,許唯臨,楊永全,吳持恭;多股射流入射水墊塘點(diǎn)面脈動(dòng)壓力特性[J];四川聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);1999年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 王繼敏;王s鉈

本文編號(hào)：2825765