豎井溢洪道體型優(yōu)化試驗(yàn)研究.pdf

1、本文結(jié)合擬建中的金平水電站豎井溢洪道工程,對(duì)具有消能井內(nèi)消能結(jié)構(gòu)的豎井式泄洪道水力特性進(jìn)行研究,采用試驗(yàn)研究與理論分析相結(jié)合的方法,就該種內(nèi)消能工各體型參數(shù)發(fā)生系列變化時(shí)所產(chǎn)生的一些水力特性的變化規(guī)律進(jìn)行研究和探討,以優(yōu)化體型.試驗(yàn)對(duì)挑坎高度(收縮比)進(jìn)行了4種變化；對(duì)上部通氣孔直徑進(jìn)行了4種變化；消能井尺寸作了8種系列變化；在不改變壓坡比的情況下,對(duì)壓坡段出口高度進(jìn)行了3種變化.通過一系列的對(duì)比試驗(yàn)研究,取得了一些富有創(chuàng)新和工程實(shí)際應(yīng)

2、用價(jià)值的結(jié)果,無論是從廣度上還是從深度上,本項(xiàng)研究均具有一定的探索性和開創(chuàng)性. (1)在試驗(yàn)過程中,通過對(duì)不同收縮比時(shí)流態(tài)的觀察,對(duì)環(huán)形堰的水流流態(tài)的變化序列進(jìn)行了劃分,并對(duì)環(huán)形堰的適應(yīng)水頭范圍進(jìn)行了界定.通過退水隧洞入口處壓坡段出口高度的系列變化研究,綜合分析各水力參數(shù)的變化情況,得出合理的壓坡高度設(shè)計(jì)方案. (2)得出了進(jìn)水口收縮比以及通氣孔直徑發(fā)生變化時(shí)泄流量隨堰上水頭變化的一些基本變化規(guī)律,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到不

3、同收縮比時(shí)泄流量、流量系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式,以及收縮斷面佛汝德數(shù)與淹沒堰流流量系數(shù)的關(guān)系表達(dá)式. (3)考慮流態(tài)、泄流量等多方影響因素,提出0.37收縮比為實(shí)際工程體型設(shè)計(jì)中的理想狀況. (4)通過對(duì)同一收縮比下通氣孔直徑變化時(shí)通氣孔風(fēng)速及通風(fēng)量的變化規(guī)律的分析總結(jié),得出實(shí)際通氣孔直徑最優(yōu)設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)為d<,0>=1.35m. (5)通過對(duì)消能井尺寸的對(duì)比試驗(yàn)研究,提出消能井的合理尺寸應(yīng)為:H<,0>=1.69 D<