樊韬

【摘要】水电站溢洪道是水利设施的重要组成部分，其安全稳定状况直接决定了整个水利设施是否能够正常运行，而水电站溢洪道空蚀问题又是溢洪道安全稳定的重要隐患，因此，本文通过物理模型试验，以村官口水电站溢洪道为研究对象，对溢洪道空化数分布规律做了详细的研究，最后，根据研究结论提出了相应的改进措施，从改进效果来看，空化数显著降低，溢洪道内水流流态有明显的改善。

【关键词】空化数；物流模型；气核；空泡

1 工程概况

村官口水电站位于四川省内江市箜瓶村的清水河处，是荣枝河的二级支流，多年径流量约为85.52 m3/s， 村官口水库正常蓄水位为552.59m，设计与校核洪水流量分别为883.85m3/s与1099.8 m3/s。将村官口水电站溢洪道平面布置图绘于图1。

2 模型制作与设计

考虑到模型重力相似与阻力相似，考虑采用几何比尺为1：40的正态相似模型，根据换算关系，可轻易得出，流速比尺为1：6.82，流量比尺为1：88632.9，时间比尺为1：10.96。

本次模型在长沙理工大学水力实验室进行，为更好的观察水流，模型采用透明塑胶板制作，并在模型底板设置脉动压力传感器，将模型结构图绘于图2。

3 溢洪道空蚀特性分析

根据文献[1]来描述计算空化数：

式中， K为某处水流空化数；P为溢洪道底部水流脈动压力； 为水流中气化压强。选取15个代表断面，根据物理模型试验结果，将相关数据换算成原型单位（根据相应的比例尺进行换算），将各方案的设计工况与校核工况试验结果列于表1。

分析表1中数据可知：