變水頭無壓輸水隧洞水流特性及洞內(nèi)消能研究.pdf

1、在我國，水資源存在分布不均的現(xiàn)象，不僅南北、東西存在嚴重水資源的差異，而且即是同一個地區(qū)也存在水資源分布不均的現(xiàn)象。加之近些年來生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，水體污染嚴重，水資源緊缺的問題越來越成為社會關(guān)注的熱點。因此興建水利設(shè)施成為調(diào)整水資源分布解決水資源短缺的重要手段。
　　水利工程中引水隧洞是最主要的輸水建筑物，引水隧洞分為無壓輸水隧洞和有壓引水隧洞。引水隧洞在運行過程中經(jīng)常會遇到流態(tài)紊亂、流速過大、空蝕空化、明滿交替、流激振動等水

2、力學(xué)問題，因此在引水隧洞設(shè)計時，均需要考慮隧洞內(nèi)部水流特性和消能問題，這對于引水隧洞正常的運行以及對整個工程的安全至關(guān)重要。
　　本文以引水工程為背景作為研究對象，主要采用物理模型試驗的方法進行無壓輸水隧洞在變水頭條件下水流特性及消能的研究。本工程無壓輸水隧洞水流特性主要有以下幾個特點，水頭高，變幅大，洞內(nèi)流速大，閘門調(diào)度復(fù)雜，洞內(nèi)的消能工布置困難。模型試驗研究過程中，通過在變水頭條件下進行閘門調(diào)度和測量洞內(nèi)流速、水面線、壓力等水

3、力因素來研究無壓引水隧洞的水流特性。
　　同時對于無壓輸水隧洞的消能，突破常規(guī)的洞外出口消能，而采取洞內(nèi)布置消能工的方式進行消能。試驗研究過程中，隧洞內(nèi)部消能工采用消力池形式進行消能研究。通過對消力池進行優(yōu)化設(shè)計，改善了隧洞內(nèi)部的水流流態(tài)，達到了一定的消能效果，滿足了工程的要求。
　　本課題在模型試驗的基礎(chǔ)上針對變水頭條件下無壓輸水隧洞水流特性和洞內(nèi)消能兩方面進行了初步研究，其成果可以為該工程的設(shè)計提供依據(jù)，同時也為類似工程