邓召云

(樟树市水利局，江西 宜春 331200)

梯形复式断面明渠流场特征试验研究

邓召云

(樟树市水利局，江西 宜春 331200)

本文采用重力相似准则，建立了原型梯形复式断面无坝引水工程的室外试验模型，解决了在无坝引水工程中开展试验观测难度大的问题。同时对主河道与明渠交叉点即明渠进水口及主河道上下游的流速进行了三维观测，探讨了不同河流断面位置处的流速变化，为未来无坝引水工程通过水流流速变化进行泥沙淤积治理提供理论参考。

无坝引水工程；流场；明渠进口；重力相似准则

1 模型设计与试验

本文以江西省某新建的泵站取水工程为研究对象，采用缩小实物比尺的室外模型模拟实际水工建筑物水流运动特性的方法，探究无坝引水工程各部位的水流流动情况。该工程包括取水口、引水明渠、输水管线、泵站等单位工程，取水口年径流总量为8.12×1011m3,年平均水位为3.1 m，本工程所在河段泥沙粒径D50分布范围为0.02～0.06 mm。为了确保模型实验能更加准确的模拟实际水流的流动特点，模型的水平比尺λl=40。模型设计过程中重点考虑了水流和泥沙运动相似原理[1]，各主要比尺计算结果如下：流速比尺λv为4.69，流量比尺λQ为4.128，糙率比尺λn为1.22。模型含沙材料采用密度为1.45 g/cm3的煤粉，泥沙沉速和扬动的粒径比尺分别取1.52和1.66，根据运动相似准则计算的次要比尺不一一列出，计算公式见文献[2],室外模型试验平面布置图见图1，其中WZ代表所测的流速断面，流速采用三维流速仪测定，分别为X、Y、Z3个方向的流速，规定流速为正值时，与试验标定的流速方向相同，流速为负值时，与标定的方向相反。……