公伯峽水電站右岸泄洪洞方案分析及研究.pdf

1、旋流泄洪洞是由導(dǎo)流洞改建成永久泄洪洞的一種新型消能工型式.這種泄洪洞一般由上部引水洞、豎井、起旋器、消能室(或水墊塘)和退水隧洞等部分組成.該論文結(jié)合公伯峽水電站右岸泄洪洞改建,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)、施工以及公伯峽水電站目前的實(shí)際出發(fā),對(duì)原"龍?zhí)ь^"泄洪洞方案、旋流泄洪洞方案進(jìn)行了對(duì)比論證認(rèn)為,公伯峽水電站右岸泄洪洞采用旋流式泄洪洞是可行的.結(jié)合旋流式泄洪洞的特性、類(lèi)型,并重點(diǎn)論證了水平旋流泄洪洞方案比豎井旋流泄洪洞方案在公伯峽水電站應(yīng)用

2、更具有明顯的優(yōu)勢(shì).水平旋流泄洪洞國(guó)內(nèi)尚無(wú)工程實(shí)例.它的消能機(jī)理集中的表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:貼壁螺旋流運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)流速沿徑向變化梯度較大,不同流層的剪切力較大,致使內(nèi)外層水體交換摻氣、碰撞消耗了大部分能量,如起旋器的耗能率高達(dá)30~40％;螺旋流運(yùn)動(dòng)中水流質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡ds遠(yuǎn)大于旋流洞長(zhǎng)度dx,等于延伸了旋流洞長(zhǎng)度,加大了沿程阻力損失;水流螺旋流運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生了洞壁附加壓力,等于增加了旋流洞內(nèi)的壁面摩擦阻力.通過(guò)分析旋流式泄洪洞的水流流態(tài)、泄洪能

3、力、螺旋強(qiáng)度分布特性,并討論了豎井-旋流泄洪洞的水力計(jì)算方法.通過(guò)大量的試驗(yàn)研究,優(yōu)化泄洪洞的結(jié)構(gòu).提出了公伯峽水電站右岸水平旋流泄洪洞的優(yōu)化方案,同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)詳細(xì)分析了公伯峽水電站水平旋流泄洪洞的水力學(xué)特性,如泄洪能力、消能率、通氣量大小、摻氣濃度分布、流速分布、時(shí)均壓力和脈動(dòng)壓力分布特性等.采用水平旋流泄洪洞的計(jì)算方法,對(duì)水平旋流泄洪洞的泄洪能力進(jìn)行了演算,計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果基本吻合.水平旋流方案在公伯峽水電站的右岸導(dǎo)流洞改建泄洪洞工程