窄缝挑流鼻坎水力特性试验研究

发布时间：2019-11-24 16:43

【摘要】：随着水利事业的发展，自然界和工程中越来越多的水力学现象需要分析和预测。当前，人们主要依据理论、经验和实体模型方法来研究水力学问题。由于自然界中的水流运动比较复杂，对于有些水力学问题的研究，至今没有较好的理论方法和计算公式，因此，对工程中的一些水力现象无法通过理论分析和工程经验进行分析和预测。水工水力学模型试验的出现，填补了对水力学现象和问题研究的空白。对于水工设计工作有着重要的指导作用。水工设计通常借助一些设计规范，，对水工建筑物进行设计。而这些设计规范则是人们长期工程经验的结晶，虽然对水利工程设计有一定的指导作用，但对具体工程的一些特殊问题，会因规范的局限性而难以准确把握。因此，对于大型水利枢纽，都要经过水工水力学模型试验的验证以完善设计。本文在应用理论分析和实验研究相结合的方法，结合马马崖一级水电站水工模型试验，对窄缝挑流鼻坎的水力特性进行了全面较为深入的研究。通过对马马崖一级水电站不同体型的窄缝挑流鼻坎进行的试验对比分析，并考虑该工程的建筑物组成及运行方式，选定水力特性较好的鼻坎体型作为设计推荐方案。同时，对选定的窄缝挑流鼻坎进行多种运行方式的试验研究，分析其水舌形态、落水位置、泄流底孔的流速及压强分布、下游河道冲刷情况及尾水对机组发电的影响。研究结果表明，体型设计良好的窄缝挑流鼻坎，不仅可保证其泄流能力充分实现，且挑流水舌在纵向和横向的扩散充分、入水厚度均匀、对下游河道冲刷深度较浅、尾水水面波动小。因此，选定的鼻坎体型可满足该工程的设计要求。由试验分析得知，窄缝挑流鼻坎除消能效果好外，还具有冲刷深度浅、流速及压强分布均匀、尾水水位稳定等特点，不失为一种高效适用的消能工，可用于下游河道水深浅、对消能防冲及结构稳定性要求高的场合。
【图文】：

示意图,鼻坎,方案,示意图

.7.2.5 鼻坎方案五为减小水舌下缘的挑距，使水舌纵向拉开更充分，鼻坎方案五在方案四的基础上板自坝纵 0+070.956m 以 i=1:7.5 的坡度向下倾斜。鼻坎方案五体型如图 3-8 所示。五可达到使水舌扩散更充分的目的，但体型较复杂，底板折坡可使局部产生负压，引发空蚀破坏。.7.2.6 鼻坎方案六鼻坎方案六体型如图 3-9 所示。左边墙圆弧半径为 70.000m，导向角为 16.401o，体曲导线半径为 20.000m。.7.2.7 鼻坎方案七鼻坎方案七体型如图 3-10 所示。左边墙圆弧半径为 84.000m，导向角为 13.609o，角体曲导线半径为 21.000m。.7.2.8 鼻坎方案八鼻坎方案八体型如图 3-11 所示。左边墙圆弧半径为 120.000m，导向角为 9.948o角体曲导线半径为 22.500m。

示意图,鼻坎,方案,示意图

方案2鼻坎示意图
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV135.2;TV131.6

【参考文献】