高拱坝无碰撞泄洪表孔水舌纵向拉伸方法试验研究

发布时间：2019-09-03 19:54

【摘要】：为实现峡谷中高拱坝表、中(深)孔无碰撞消能,需在坝身孔口布置中引入收缩式消能工,但表孔水头低,出口流速低,单一措施很难实现水舌纵向拉伸。对此,采用1∶50整体水工模型试验,通过设置三种表孔出口体型,研究了某高拱坝表孔水舌纵向拉伸方法。结果表明,除宽尾墩外,楔形体应用于高拱坝表孔也可实现水舌纵向拉伸;调整表孔底板坡度可为水舌纵向拉伸创造条件,对表孔底板出口进行一定尺寸透空可进一步纵向拉伸并稳定水舌;随着水舌纵向入水长度的增加,流量分布更均匀,水垫塘底板冲击压强峰值亦随之减小。
【图文】：

表孔水舌落点较＃１、＃３表孔略近，水舌纵向拉伸长度Ｌ＝２１．５ｍ，水舌呈“方形”集中入水，纵向拉伸效果不明显，入水宽度及入水角较大。试验中对水垫塘底板的冲击压强进行测量，，其分布情况见图３（ａ）。由图３（ａ）可知，水垫塘底板冲击压强沿纵向呈先增大后减小的趋势，最大值Δｐｍａｘ＝１５５．８２ｋＰａ，而在水垫塘尾部，由于受到二道坝影响，冲击压强分布沿纵向轻微上扬；在水舌冲击区出现冲击压强峰值和较大的纵向压强梯度，横向差别不大，压强梯度较小；底板最大冲图２各方案下表孔泄流水舌形态Ｆｉｇ．２Ｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｏｆｐｌｕｎｇｉｎｇｓｔｒｅａｍｓ图３各方案下水垫塘底板冲击压强分布Ｆｉｇ．３Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｍｐａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｇａｉｎｓｔｔｈｅｐｌｕｎｇｅｐｏｏｌ·１０１·

入水，纵向拉伸效果不明显，入水宽度及入水角较大。试验中对水垫塘底板的冲击压强进行测量，其分布情况见图３（ａ）。由图３（ａ）可知，水垫塘底板冲击压强沿纵向呈先增大后减小的趋势，最大值Δｐｍａｘ＝１５５．８２ｋＰａ，而在水垫塘尾部，由于受到二道坝影响，冲击压强分布沿纵向轻微上扬；在水舌冲击区出现冲击压强峰值和较大的纵向压强梯度，横向差别不大，压强梯度较小；底板最大冲图２各方案下表孔泄流水舌形态Ｆｉｇ．２Ｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｏｆｐｌｕｎｇｉｎｇｓｔｒｅａｍｓ图３各方案下水垫塘底板冲击压强分布Ｆｉｇ．３Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｍｐａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｇａｉｎｓｔｔｈｅｐｌｕｎｇｅｐｏｏｌ·１０１·
【作者单位】： 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51679157)
【分类号】：TV135.2

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