曲線型挑流鼻坎的水力特性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和水利事業(yè)的迅速發(fā)展，我國在建并將建一批高水頭的巨型水電工程，這些工程的壩高多在200米以上，泄洪建筑物的水力設(shè)計和消能防沖問題的研究成了這些工程中的關(guān)鍵性技術(shù)難題。 本文首先對泄洪消能的應(yīng)用和發(fā)展進行了回顧，對各種體型的挑流鼻坎進行了總結(jié)。在總結(jié)前人研究工作的的基礎(chǔ)上通過理論分析和模型試驗的方法對曲線型挑坎的水力特性進行了較為系統(tǒng)的研究，包括結(jié)構(gòu)布置、水流流態(tài)、泄流能力、壓強特性、流速分布、空化空蝕情況、挑距計

2、算、沖坑范圍及深度、消能率計算及霧化效果等方面。主要的研究內(nèi)容及成果如下： 1．介紹了常規(guī)挑坎、擴散式挑坎、曲線型挑坎及擴散式曲線挑坎的結(jié)構(gòu)布置，通過模型試驗比較了四種挑坎的水流流態(tài)，曲線型挑坎泄流能力與常規(guī)挑坎相似、水流流態(tài)較好、橫向和縱向的擴散效果理想。 2．通過模型試驗比較了常規(guī)挑坎、擴散式挑坎、曲線型挑坎及擴散式曲線挑坎的水力特性，曲線型挑坎出口處流速較小、有壓段及挑坎上壓力分布均勻合理、挑坎上較強的紊動和摻氣不

3、易發(fā)生空化空蝕現(xiàn)象。 3．介紹了脈動壓強的意義及分類，對挑坎底部、側(cè)壁的脈動壓強及下游水墊塘的脈動壓強進行了測量，給出了統(tǒng)計特征值及分布圖。結(jié)果表明曲線型挑坎上脈動壓強較為強烈，消能效果較好，不易引起壩體共振，下游水墊塘底板脈動壓強較小，變化幅度不大。 4．推導(dǎo)了挑距計算的公式，試驗結(jié)果與計算結(jié)果吻合較好，介紹了自由水舌入水的水墊流態(tài)及基巖的沖刷破壞機理，試驗表明與其它型式挑坎相比擴散式曲線型挑坎的挑距較遠(yuǎn)，沖坑很淺，適