發(fā)布時(shí)間：2020-07-14 13:09

【摘要】：安全泄洪是水利工程領(lǐng)域樞紐布置設(shè)計(jì)中備受關(guān)注的話題,泄洪消能設(shè)施在大壩建造中占據(jù)著重要地位。為研究紅巖河水庫右岸泄水建筑物的泄流能力、水力特性及下游沖刷等問題,本文針對三種不同體型挑坎進(jìn)行物理模型試驗(yàn)得到的參數(shù)對工程原型進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,論文的主要研究結(jié)論如下:(1)運(yùn)行期100年一遇洪水流量試驗(yàn)下泄流量比設(shè)計(jì)下泄流量降低0.81%;運(yùn)行期2000年一遇洪水流量試驗(yàn)下泄流量比設(shè)計(jì)下泄流量降低0.89%。流量率定結(jié)果說明泄流能力基本滿足要求。(2)觀察了進(jìn)水口段和洞身段水流流態(tài)。進(jìn)水口段有吸氣漩渦產(chǎn)生,從控制斷面流出的水流偶爾有擊打弧門鉸座,同時(shí)擊打方變圓的頂板,顯示弧門鉸座安裝高程稍顯偏低,方變圓頂板也稍顯偏低,建議設(shè)計(jì)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;水流從漸變段流入洞身段,在漸變段水面稍有降低,洞內(nèi)水深沿程增加,洞內(nèi)出口斷面水深最大,各個(gè)水位時(shí)洞內(nèi)均以明渠流動(dòng)形式流動(dòng);各工況下進(jìn)水口和洞身段壓強(qiáng)均為正值,體型設(shè)計(jì)合理。(3)分別觀察了斜挑坎、差動(dòng)坎、扭曲坎三種不同挑坎以及各個(gè)工況下的出口挑坎段水流流態(tài)。其中斜挑坎和差動(dòng)坎存在起挑水流嚴(yán)重沖刷右岸岸坡河堤,不能歸河問題的不良流態(tài)現(xiàn)象;扭曲坎有效阻止了水流對右岸岸坡的沖刷破壞,挑射水流產(chǎn)生的回流沖刷不會(huì)影響到壩腳的安全,同時(shí)水流順利歸河。(4)試驗(yàn)分別對出口彎道扭曲型挑流鼻坎段做了兩種情況的下游沖刷試驗(yàn),一種是不加挑坎砌角試驗(yàn),另外一種是加挑坎砌角試驗(yàn)。隨著泄流量的增大,護(hù)坦末端的沖深和右岸開挖岸坡的沖深增大,設(shè)計(jì)應(yīng)演算右岸開挖岸坡最深部位邊坡的穩(wěn)定性,同時(shí)右岸開挖岸坡需做適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。(5)在紅巖河水庫工程問題上,利用FLUENT軟件對扭曲型挑坎進(jìn)行了水氣兩相流三維數(shù)值模擬,對數(shù)值模擬結(jié)果與水工模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,兩者吻合較好,驗(yàn)證了標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型及水氣兩相流VOF法的可靠性、合理性。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV651
【圖文】：

圖 1-1 挑坎體形圖[1]Fig.1-1 The shape of flip bucket坎。其特點(diǎn)是底部上仰，沿流程寬度增大，具有對稱曲面的左，獲得充分的橫向擴(kuò)散，下游局部沖刷影響輕微，與下游水流銜坎。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易避免空蝕破壞，水流在挑離鼻坎

圖 2-1 斜挑坎布置圖Fig.2-1 Inclined flip bucket對泄洪洞布置進(jìn)行了兩種型式的修改，一種是將弧形閘門鉸座提升 1m，后面頂高程也提升 1m，對洞子的直墻高度提升 0.8m（即由原來的 7.0m 變?yōu)?7.8m

圖 2-2 差動(dòng)坎布置圖Fig.2-2 Differential flip bucket種是導(dǎo)流洞洞寬原來的 6.5m 擴(kuò)散至 8.0m；底坡從 0+500.00 斷面到 0+520.0為 1/20；后設(shè)彎道砌角鼻坎，彎道的外半徑為 65.0m，轉(zhuǎn)角為 40°，彎道的40.0m，轉(zhuǎn)角為 55.854°，出口寬度為 13.5m，底板高程為 842.750m；挑坎后

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2755015