溢洪道泄槽不同彎道條件與導(dǎo)流墻布置方案水流特性試驗(yàn)研究.pdf

1、溢洪道是水庫樞紐工程的重要組成部分，泄槽段是控制段（過堰或閘）與消能防沖設(shè)施段的連接部分。在實(shí)際工程中，由于受地形、地質(zhì)等方面的限制，往往需要在泄槽段設(shè)置彎道。由于彎道的環(huán)流特性，急流通過彎道時，水流流態(tài)惡化。為消除彎道水流的不利影響，設(shè)置導(dǎo)流墻是工程措施之一。本文以模型試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對多種組合的彎道水流特性進(jìn)行研究，研究的內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)彎道設(shè)置導(dǎo)流墻后水流特性分析
　　溢洪道彎道設(shè)置導(dǎo)流墻情況下彎道水流特性與不

2、設(shè)導(dǎo)流墻基本一致。溢洪道彎道水流（縱橫向）仍然不均勻，凹岸和凸岸波峰和波谷交替出現(xiàn)，存在明顯的菱形波，一直向下游傳播。彎道底坡和軸線半徑對凹岸水深沿縱向變化有明顯的影響:底坡越陡，凹岸最大水深就越小;彎道軸線半徑越大，凹岸最大水深就越小。彎道各橫斷面凹凸岸水深均有明顯變化，凹岸水深大于凸岸水深，形成明顯的水面橫比降。水流沿橫向有局部的壅高和降低，水流沿橫向不均勻。彎道底坡和彎道軸線半徑對橫斷面水面差存在影響:彎道底坡越陡，各橫斷面最大水

3、面差越大;軸線半徑越小，各橫斷面最大水面差越大。減小彎道底坡、增大彎道半徑可以減小彎道出口斷面水位差，使彎道下游水流更加均勻。設(shè)置導(dǎo)流墻后，導(dǎo)流墻對彎道水流進(jìn)行了分割，分割為左右兩個水槽。在小流量時（即水位在導(dǎo)流墻以下時）橫比降較小，導(dǎo)流墻兩側(cè)水位有較大水位差，導(dǎo)流墻右側(cè)水深明顯高于導(dǎo)流墻左側(cè)水深;大流量時（即水位在導(dǎo)流墻以上時）橫比降較大，導(dǎo)流墻兩側(cè)水位大致相平。
　　(2)彎道設(shè)置導(dǎo)流墻后對水流的改善效果分析
　　不同流

4、量、泄槽底坡、彎道軸線半徑、導(dǎo)流墻條數(shù)等對彎道水流改善效果有明顯的影響。引入了橫斷面水面差降低率和橫斷面水流均勻度評價水流改善效果。試驗(yàn)結(jié)果表明流量越小，導(dǎo)流墻對彎道水流的改善效果越好，即當(dāng)導(dǎo)流墻將彎道水流完全分開時，導(dǎo)流墻對彎道水流橫斷面水面差的改善效果最好;彎道底坡越緩，導(dǎo)流墻對彎道水流的改善效果越好;彎道軸線半徑越大，導(dǎo)流墻對彎道水流的改善效果越好;導(dǎo)流墻條數(shù)越多，導(dǎo)流墻對彎道水流的改善效果越好。設(shè)置導(dǎo)流墻后流速沿縱向變化更加穩(wěn)定