底流消力池內(nèi)懸柵消能工布置型式對(duì)消能效果影響研究.pdf

1、新疆山溪性河流含沙量大且泥沙顆粒粗細(xì)不均勻，對(duì)于兼顧排沙的底孔泄水建筑物下游消力池不宜采用消力墩等輔助消能工;對(duì)于大單寬流量表孔溢洪道消力池，當(dāng)梯形墩等輔助消能工消能效果不理想時(shí)，在消力池內(nèi)布置懸柵能較好解決問題，急速水流經(jīng)過消力池時(shí)受到懸柵邊壁阻擋、撞擊等，在水躍區(qū)劇烈紊動(dòng)、剪切，形成繞柵環(huán)流，消耗能量，從而平穩(wěn)水流，改善流態(tài)，降低池內(nèi)最大水深。消力池內(nèi)布置懸柵消能工既不影響排沙又能作為輔助消能工，因其消減池內(nèi)最大水深效果顯著加之穩(wěn)流

2、效果好，具有一定實(shí)用價(jià)值。
　　在前人針對(duì)五一水庫(kù)泄水建筑物懸柵消力池進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，本文運(yùn)用UL9(34)均勻正交設(shè)計(jì)、PPR投影尋蹤回歸和數(shù)值模擬研究方法，進(jìn)一步對(duì)影響底流消力池消能效果的懸柵布置型式進(jìn)行研究。在消力池內(nèi)懸柵布置參數(shù)絕對(duì)值條件下，選取流量Q、柵高h(yuǎn)s、柵距bs和體型作為消能效果影響因子進(jìn)行UL9(34)設(shè)計(jì)和PPR建模仿真，得出影響消能效果的懸柵布置參數(shù)排序并確定矩形懸柵為最優(yōu)懸柵體型;在設(shè)計(jì)流量工況下，著重

3、研究了底流消力池內(nèi)懸柵布置參數(shù)對(duì)最大水深的影響，選取矩形柵條數(shù)量ns、柵高h(yuǎn)s、柵距bs為消能效果影響因子進(jìn)行UL9(34)設(shè)計(jì)和PPR建模仿真，由PPR仿真成果得到池內(nèi)最大水深影響因子排序?yàn)閚s＞bs＞hs。在不同單寬流量工況下，消力池加入矩形懸柵后池內(nèi)最大水深消減值達(dá)4.97cm，降幅高達(dá)15.84％，在矩形懸柵布置相對(duì)值參數(shù)條件下，將hs/B、bs/B、ns、 Q/B作為消能效果影響因子，利用9組均勻正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)和1組邊界條件試驗(yàn)

4、共10組試驗(yàn)進(jìn)行PPR建模，并用37組試驗(yàn)數(shù)據(jù)作預(yù)留檢驗(yàn)，得到矩形懸柵布置相對(duì)值參數(shù)對(duì)池內(nèi)最大水深相對(duì)值hm/B影響排序?yàn)镼/B＞ns＞bs/B＞hs/B，通過整理分析144組PPR仿真數(shù)據(jù)并繪制等值線圖，在不同的單寬流量下，由32張等值線圖得到相對(duì)值hs/B和bs/B的優(yōu)化區(qū)域分別在0.5～0.65和0.2～0.3之間，柵條數(shù)量?jī)?yōu)化區(qū)域在16根～20根之間，在此優(yōu)化區(qū)域內(nèi)最大水深和消能率值較優(yōu)，可為消力池內(nèi)懸柵布置型式提供參考。采用R