李家河水庫重力流輸水工程中調(diào)節(jié)池消能的模擬研究.pdf

1、隨著缺水地區(qū)供需矛盾的增長,大規(guī)模、長距離、跨流域調(diào)水工程的興建越來越多,而由于輸水管線長而且起伏變化復(fù)雜,在管道內(nèi)很容易發(fā)生復(fù)雜的水力瞬變現(xiàn)象(水錘)。水力過渡過程現(xiàn)象持續(xù)的時間雖然短暫,但它往往會造成嚴(yán)重的工程事故,嚴(yán)重影響取水輸水工程的正常運行和人民生命財產(chǎn)的安全。
　　西安市輞川河引水李家河水庫工程由水庫樞紐工程和輸水工程兩大部分組成,為減小末端管道壓力并有效進(jìn)行水錘防護(hù),計劃在李家河北干線樁號為27+602.6及樁號29

2、+366.8處各設(shè)一處1000m3的調(diào)節(jié)池進(jìn)行分段降壓。根據(jù)實際運行工況,針對2號調(diào)節(jié)池提出三種優(yōu)化消能方案(大閘閥矩形調(diào)節(jié)池、小閘閥矩形調(diào)節(jié)池、小閘閥圓形調(diào)節(jié)池)。
　　研究結(jié)果表明,在矩形調(diào)節(jié)池內(nèi)無水墊情況下,射流會沖擊調(diào)節(jié)池首部底板,對底板安全造成威脅。因此大閘閥方案在首次運行時,應(yīng)首先采用Q<1.0m3/s的管道流量對調(diào)節(jié)池進(jìn)行充水,當(dāng)充水深度大于2.2m時再逐漸增大至設(shè)計流量;小閘閥方案首次運行采用 Q<0.5m3/s的

3、管道流量對調(diào)節(jié)池進(jìn)行充水,當(dāng)充水深度大于2.0m時再逐漸增大至設(shè)計流量。當(dāng)池內(nèi)水位較低時,采用圓形調(diào)節(jié)池射流會沖擊到閘房進(jìn)口處的池壁,因此圓池方案初次運行時,應(yīng)采用Q<0.5m3/s的管道流量對調(diào)節(jié)池進(jìn)行充水,沖水深度宜大于2.0m。
　　在設(shè)計流量時,閘閥開度較小,三種設(shè)計方案的閘閥與調(diào)節(jié)池之間輸水管道局部均存在負(fù)壓,但其負(fù)壓值較小,管道內(nèi)平均流速小于30m/s,根據(jù)規(guī)范要求可不做摻氣處理。圓形調(diào)節(jié)池和矩形調(diào)節(jié)池從水力學(xué)角度均能