針對岸邊溢洪道從側(cè)面挑入與其平行布置的已有消力池來消能的布置形式,采用數(shù)值模擬方法研究了高程和流量對挑坎（а=45°）及消力池水力特性的影響。結(jié)果表明,隨著泄流量逐漸增大,挑坎內(nèi)最大水深、最大壓力及消力池最大壓力均逐漸增大,挑流水舌入水長度與縱向入水長度均逐漸增大;隨著挑坎與消力池高差的減小,挑坎最大水深和最大壓力均逐漸增大,而消力池最大壓力變化較小。擬合得挑坎最大水深和最大壓力的定量計算公式,從而為該型岸邊挑坎的工程設(shè)計提供了參考。 

【文章來源】：水電能源科學(xué). 2020,38(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

岸邊溢洪道布置圖

圖2為H=38m、Q=4 206m3/s時岸邊溢洪道典型的流態(tài)。由于挑坎內(nèi)側(cè)水流無邊墻束縛，該部分水流在水體自由擴散與挑坎傾斜底板的共同作用下直接挑入消力池消能；剩余部分水體則繼續(xù)沿挑坎外側(cè)邊墻向下游流動，并在挑坎末端曲線段邊墻與傾斜底板的共同作用下翻卷進入池內(nèi)消能。在空中，挑流水舌在橫、縱向上均實現(xiàn)了比較充分的拉伸擴散，同時挑坎外側(cè)水舌在空中翻卷時與外界空氣充分接觸可達到良好的摻氣效果，有利于挑射水流進入水墊后流速的迅速衰減與紊動剪切消能的大幅增強。同時，水舌的入水形態(tài)為一個連續(xù)的“∩”型，大幅增大了水舌入水面積，可盡可能充分地利用消力池內(nèi)水體進行消能，從而降低水舌對消力池底板的沖擊荷載。2.3 計算結(jié)果驗證

數(shù)值計算結(jié)果采用文獻[2]的試驗結(jié)果進行驗證，H=43m、Q=4 206m3/s時挑坎外側(cè)邊墻水深對比結(jié)果見圖3(a），表明數(shù)值計算的挑坎外側(cè)邊墻最大水深位置與文獻[2]相同，都在曲線段末端位置，且沿程水深計算值與文獻[5]結(jié)果吻合，最大絕對誤差不超過2.5%。此外，選擇y=15、18m曲線側(cè)墻上兩個鉛直斷面的壓強值與文獻[2]試驗結(jié)果進行對比驗證，見圖3(b）。由圖3可知，曲線段側(cè)墻各斷面壓強沿鉛直向從下到上逐漸減小，挑坎側(cè)墻無異常的壓強分布，計算值與文獻[2]試驗結(jié)果最大絕對誤差不超過3%，二者吻合良好。綜上所述，數(shù)值模擬結(jié)果與文獻[2]試驗結(jié)果吻合，模擬結(jié)果可靠，可進行下一步分析論證。3 結(jié)果與討論

【參考文獻】：
期刊論文
[1]傾斜底板角度對側(cè)向挑入消力池的岸邊溢洪道的影響[J]. 海琴.  水電能源科學(xué). 2019(06)
[2]岸邊溢洪道側(cè)面挑入消力池消能方式研究[J]. 劉文,鄧軍,衛(wèi)望汝,夏鵬飛,劉孝軒.  水力發(fā)電學(xué)報. 2015(04)
[3]自由表面流動數(shù)值模擬方法的探討[J]. 陳大宏,李煒.  水動力學(xué)研究與進展（A輯）. 2001(02)

碩士論文
[1]挑流、底流聯(lián)合消能研究[D]. 楊濤.大連理工大學(xué) 2009



本文編號：3489097