低水頭引水工程消能措施試驗研究.pdf

1、　　低水頭引水工程的一個普遍水力學問題是低佛氏數(shù)水躍的消能防沖，其特點是水躍消能率低，下游存在較大波浪，不僅淘刷岸坡、影響工程的運行，而且對下游河床沖刷嚴重。如何有效的解決低水頭、大單寬流量、低佛氏數(shù)水躍的消能防沖問題是當今低水頭引水工程廣泛存在的工程難題?！　”疚囊詫嶋H工程中存在低佛氏數(shù)水躍消能問題為研究對象，根據(jù)工程設(shè)計單位提供的基本資料，在實驗室建立水工模型。通過模型試驗，首先對原方案的低佛氏數(shù)水躍流態(tài)、水流流速分布情況、河床沖

2、刷程度、水面波浪的大小、消能率等方面進行研究。然后根據(jù)消能原理和工程的實際情況，選定了本工程削減低佛氏數(shù)水躍余能的措施，并進行了修改方案的試驗，最終為該工程提出了消減消力池低佛氏數(shù)水躍的余能的方法?！　”狙芯刻岢隽艘环N新型的用于低水頭、大單寬流量、低佛氏數(shù)水躍的消能防沖的消能工型式—T型墩(置于海漫漿砌石段)。從T型墩消能工的下游水流流態(tài)、水流流速分布情況、河床沖刷程度、水面波浪的大小、消能率等方面對T型墩的消能防沖效果進行了論證，并

3、與其他消能工的消能防沖效果相比較。　　下游水流的底流速和水流的脈動流速及水體中蘊藏的紊動能是造成河床沖刷的主要因素。本研究在海漫漿砌石墩設(shè)置T型墩消能工，由于T型墩的存在阻礙束高了水流，改變了大部分水流的流向，加大了墩體上游水流的漩滾，特別是在T型墩的下游形成了較大的多軸漩滾，T型墩加大了水體的漩滾、混摻，促進了水流能量的轉(zhuǎn)換與消散，加大水流能量的耗散，破壞了原有水流的大尺度渦旋，促使大尺度渦旋向小尺度渦旋轉(zhuǎn)變，使下游水體中蘊藏的紊動

4、能減小?！　≌撟C結(jié)果表明：在低水頭、大單寬流量、低佛氏數(shù)的水躍條件下，與其他消能工比較，T型墩消能顯示了較好的消能防沖效果。將T型墩置于海漫漿砌石段，有效的削弱了水流的余能，T型墩消能工的消能效果較好，底部流速小，紊動能較小，下游波浪小，下泄水流對河床沖刷較小。同時T型墩消能工結(jié)構(gòu)簡單，易于施工，工程量較小，用于低佛氏數(shù)水躍消能安全可靠，不僅可以在擬建工程中推廣使用，而且適于己建工程的改造，而且避免了在消力池中修建輔助消能工，在泄洪時