姜　攀，尹进步，何武全，徐自立

有压泄洪洞弯道压力特性数值模拟与试验研究

姜攀，尹进步，何武全，徐自立

（西北农林科技大学，陕西杨凌712100）

有压泄洪洞转弯段容易出现负压问题，严重的可能影响泄洪洞的运行安全。根据κ-ε模型，运用数值模拟方法对石门水库有压泄洪洞，在闸门全开、局开及不同库水位条件下的洞身转弯段压力特性进行了研究。研究发现：有压泄洪洞水流在转弯段存在明显偏流特性，形成凹岸压力大、凸岸压力小、顶部有较大负压区现象；闸门全开时，库水位较低，弯道前半段洞顶容易出现负压，随着库水位的升高，压力逐渐增加；库水位保持不变时，随着闸门开度的减小，洞顶低压区压力也不断增加。数值模拟结果与模型试验结果吻合良好。该研究结果表明，通过闸门开度的调整，既可避免不安全运行方式的出现，也可提高泄洪洞的运行灵活性。

有压泄洪洞；压力特性；数值模拟；模型试验

0　概述

泄洪洞是水利水电工程中一种比较常用的泄水建筑物，其布置方式一般有两种，一种是前有压、后无压的布置方式，一种是全有压的布置方式。溪洛渡、锦屏一级、小湾等大型水电站，泄洪落差超过200 m，泄量为4 000 m3/s左右，流速近50 m/s，为了分担坝身泄洪流量，同时减小闸门的工作水头，均在岸边采用了前有压、后无压的泄洪洞布置方式［1］。受工程造价、施工条件、工程进度、运行要求及布置等方面原因影响，部分中小型水电工程泄洪洞采用了全有压的布置方式，猴子岩2号泄洪洞、库什塔依水电站泄洪洞、冯家山右岸泄洪洞等均采用了全有压的布置方式。……