本文關(guān)鍵詞：閘壩式水電站下游局部沖刷及水力特性試驗(yàn)研究

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【摘要】：低水頭、大流量的閘壩式水電站下游局部沖刷問(wèn)題,是影響水電站安全的重要因素。隨著樞紐建設(shè)不斷增速,對(duì)于樞紐下游局部沖刷變形相關(guān)規(guī)律研究變得越來(lái)越迫切。預(yù)測(cè)閘壩式水電站建成后對(duì)下游局部沖刷的影響,力求能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)沖刷坑的形態(tài)及沖刷最大深度,可以為沖刷問(wèn)題的研究和實(shí)際工程的應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ)。為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)閘壩式水電站下游局部沖刷問(wèn)題,針對(duì)泄水閘結(jié)構(gòu)、下泄水流特點(diǎn)及主河道地質(zhì)條件制作了巨亭水電站閘壩斷面模型,進(jìn)行電站下游動(dòng)床試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上用多普勒流速儀采集了沖刷坑上水流的流速數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行分析。得出的主要成果有:(1)建立巨亭水電站閘壩斷面模型,進(jìn)行了4種粒徑多種流量下的沖刷試驗(yàn),對(duì)各個(gè)工況下的沖刷過(guò)程進(jìn)行觀測(cè),并測(cè)量各個(gè)工況下的水流流速、最大沖刷坑深度、沖刷坑最深點(diǎn)距離閘底板末端的距離等。(2)分析影響閘壩式水電站局部沖刷的主要影響因素,包括單寬流量、上下游水位差、泥沙粒徑,并擬合出局部沖刷坑深度公式和最深點(diǎn)距離閘底板末端距離公式。為了驗(yàn)證公式的適用性,選取了其他4個(gè)工程的沖刷資料進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合較好。(3)在動(dòng)床試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用多普勒流速儀分別對(duì)3種沖刷坑形態(tài),3種不同流量下的沖刷坑上的水流流速進(jìn)行測(cè)量,每種工況分別采集其5個(gè)斷面的流速數(shù)據(jù)。對(duì)所采集的流速數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理,計(jì)算其在各種工況下的時(shí)均流速、紊動(dòng)強(qiáng)度、雷諾切應(yīng)力、紊動(dòng)能等,并分析各種沖刷坑形態(tài)上這些水力特性的分布情況。(4)水力特性的資料表明,各工況下沖刷坑上水流時(shí)均流速的垂線分布基本類(lèi)似,橫向和垂向變化不大,縱向沿水深向逐漸增大,到底面時(shí)達(dá)到最大值。各個(gè)斷面的紊動(dòng)強(qiáng)度在橫向變化不大,縱向和垂向沿水深先增大后減小,在快靠近底面時(shí)值達(dá)到最大然后迅速減小,紊動(dòng)強(qiáng)度值從閘底板末開(kāi)始沿程逐漸減小�？v向雷諾切應(yīng)力也是沿水深先增大后減小,沿程分布逐漸減小。紊動(dòng)能的沿水深分布的總體趨勢(shì),是先增大后減小。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV149

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王新雷;泄洪閘下游沖刷過(guò)程三維數(shù)值模擬研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1224161