杨靖

【摘要】水电工程在大江大河上进行截流，往往具有设计流量和单宽流量大、流速高等特点。为保证水电站建设期间的工程安全，需通过设计和制作水力模型，通过试验来分析水流流态、水面线、流速过流能力等，论证、复核或优化设计方案，为生产提供依据。

【关键词】水电站；导流明渠；理论分析；模型试验；优化设计；过流能力

0引言

在大江大河上进行截流，往往具有设计流量和单宽流量大、出口流速高等特点。在此工况下，为保证导流明渠的运行安全，导流明渠的体型与布置、消能与防冲设施、上下游围堰的结构等设计方案均需要通过水力模型进行试验，从而对设计方案的合理性进行验证或进行优化。

1 模型设计与制作

水力模型通常为正态模型，按照重力相似的准则设计。模型比尺多取40～70，几何比尺（λL）同模型比尺，流速比尺λv=λL0.5，流量比尺λQ=λL2.5，糙率比尺λn=λL1/6，时间比尺λt=λL0.5。

模型模拟包括上下游河道，建筑物模型可考虑灰塑板等材料制作，导流明渠衬砌段可考虑现浇的钢筋混凝土板。模型的糙率，河道平面尺寸、建筑物尺寸安装高程等精度应严格控制。试验供水通常采用蓄水池、水泵房、平水塔、供水管和同水槽等循环供水，供水系统通过阀门控制，上游进水部位设置平水设施和量水堰。

2 实验结果及其分析

水力模型的试验结果通常从如下几方面进行分析：

2.1水流流态

水流流态主要分析明渠进口、渠身段和出口段所呈现的不同变化特征。通过控制入……