水利工程泄流建筑可以在一定程度上減少泄流能對(duì)下游水利工程建筑的破壞,但泄流措施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會(huì)使泄流建筑喪失存在的意義。以山東省德州市上的三級(jí)水電站泄洪閘為對(duì)象建立模型,基于標(biāo)準(zhǔn)湍流模型方法,利用ANSYS有限元軟件進(jìn)行泄流模擬,將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。結(jié)果表明:模擬結(jié)果與試驗(yàn)相符合,消力池能夠有效消減泄流能,但對(duì)泄洪閘下游的鋼筋防護(hù)籠仍需進(jìn)行加固、加長(zhǎng)處理。

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【部分圖文】：

圖1泄洪閘中軸線橫斷面

泄洪閘設(shè)置在河床的右側(cè),設(shè)有5孔,孔口寬20m,每孔都分別設(shè)有一道檢修門(mén)和工作門(mén),孔口尺寸均為20m×12m,閘門(mén)頂部高程為1600m,底板高程為1584m。泄洪閘中軸線橫斷面,見(jiàn)圖1。模型左側(cè)為水流及空氣進(jìn)口,設(shè)置為速度進(jìn)口;右側(cè)為壓力出口邊界,出口邊界面與水流方向垂直;由于模....

圖2水氣交界面位置

由圖2可知,2個(gè)工況計(jì)算所得水氣交界面在閘室上游比較平穩(wěn);進(jìn)入閘室后,由于過(guò)流橫截面突降,閘室內(nèi)的水氣交界面也隨之突降;由于泄洪閘內(nèi)的泄流量不變,因此在閘室內(nèi)會(huì)出現(xiàn)水位雍高的現(xiàn)象,水氣交界面逐漸增高;流體進(jìn)入消力池后,水氣交界面位置逐漸增高;當(dāng)流體經(jīng)過(guò)鋼筋防護(hù)段時(shí),由于防護(hù)籠對(duì)水....

圖3壓強(qiáng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置

壓強(qiáng)發(fā)展規(guī)律圖,見(jiàn)圖4。由圖4可知,兩個(gè)工況的壓強(qiáng)發(fā)展規(guī)律相同:①在水流進(jìn)入閘室之前都處于比較平穩(wěn)的狀態(tài);②進(jìn)入閘室后,由于水氣交界面的突降,導(dǎo)致閘室底板的壓強(qiáng)也發(fā)生突降;③在消力池中,由于水位雍高,水氣交界面位置增高,導(dǎo)致壓強(qiáng)增大;④在消力池內(nèi),壓強(qiáng)發(fā)展平穩(wěn);⑤當(dāng)流體脫離消力池....

圖4壓強(qiáng)發(fā)展規(guī)律圖

2個(gè)工況計(jì)算結(jié)果中,壓強(qiáng)均為正并且沒(méi)有出現(xiàn)壓強(qiáng)極小的現(xiàn)象,可以說(shuō)明該泄洪閘的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理,消力池的存在有效的避免了壓強(qiáng)持續(xù)突增現(xiàn)象。圖4中,兩個(gè)工況的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值相差不大,再一次驗(yàn)證了計(jì)算方法及模型的可靠性。3.4流速

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