有闸侧槽式溢洪道三维数值模拟研究
2018-08-15张虎
建材与装饰 2018年36期
张虎
(渭南师范学院 陕西渭南 714099)
前言
随着西部水电大开发逐渐展开,越来越多的水电工程拔地而起,多种形式的泄水建筑物在工程中得以实践,并取得良好效果。侧槽式溢洪道因其能够较好地适应复杂的地形,减少开挖量,节省工程投资,在方案比选时更有优势而被广泛的应用。
侧槽式溢洪道和有闸侧槽式溢洪道的区别在于在侧槽式溢洪道的溢流面上增设闸门,由于侧槽式溢洪道进口流态较为复杂,若修建闸墩,必然会影响进口流态及流量而较少使用。若能准确分析有闸溢洪道进口流态和流量,可通过修建闸门以抬高水库蓄水位从而保证水库的调节库容,同时,侧堰长度大幅缩短,减少开挖和结果尺寸,节约工程投资。
文献[1~5]均是对侧槽式溢洪道的泄流能力、水面线计算、体型优化的研究,研究方法和手段仅限于物理模型试验和一维水力数学模型的计算(水面线计算)。正堰溢洪道水力特性的研究及体型优化已经逐渐参考三维数值模拟的成果,但侧槽水力特性尤其是有闸侧槽式溢洪道的数值模拟研究较少。鉴此,本文采用数值模拟的方法对某工程有闸侧槽式溢洪道侧槽段水力特性进行模拟,并与物理模型试验实测值进行比较。
1 模型试验
本工程表孔溢洪道由溢流堰、侧槽段、水平稳流段、侧槽段和消力池段组成,总长342.507m。侧槽段溢流堰堰顶宽度18.0m,侧堰采用WES实用堰型,上游堰高2.0m,中圆弧半径R2=0.5072m,上、下游圆弧半径R3、R1分别为 0.10144m、1.268m,溢流堰面曲线方程为 y=0.226695X1.85。……
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