發(fā)布時間：2017-11-25 00:26

  本文關鍵詞：閘壩式水電站下游局部沖刷及水力特性試驗研究

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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題,是影響水電站安全的重要因素。隨著樞紐建設不斷增速,對于樞紐下游局部沖刷變形相關規(guī)律研究變得越來越迫切。預測閘壩式水電站建成后對下游局部沖刷的影響,力求能夠準確的預測沖刷坑的形態(tài)及沖刷最大深度,可以為沖刷問題的研究和實際工程的應用奠定一定的基礎。為準確評價閘壩式水電站下游局部沖刷問題,針對泄水閘結構、下泄水流特點及主河道地質條件制作了巨亭水電站閘壩斷面模型,進行電站下游動床試驗,并在此基礎上用多普勒流速儀采集了沖刷坑上水流的流速數據,對其進行分析。得出的主要成果有:(1)建立巨亭水電站閘壩斷面模型,進行了4種粒徑多種流量下的沖刷試驗,對各個工況下的沖刷過程進行觀測,并測量各個工況下的水流流速、最大沖刷坑深度、沖刷坑最深點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距離閘底板末端距離公式。為了驗證公式的適用性,選取了其他4個工程的沖刷資料進行驗證,結果表明,計算值與實測值吻合較好。(3)在動床試驗的基礎上,利用多普勒流速儀分別對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行測量,每種工況分別采集其5個斷面的流速數據。對所采集的流速數據進行后處理,計算其在各種工況下的時均流速、紊動強度、雷諾切應力、紊動能等,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均流速的垂線分布基本類似,橫向和垂向變化不大,縱向沿水深向逐漸增大,到底面時達到最大值。各個斷面的紊動強度在橫向變化不大,縱向和垂向沿水深先增大后減小,在快靠近底面時值達到最大然后迅速減小,紊動強度值從閘底板末開始沿程逐漸減小。縱向雷諾切應力也是沿水深先增大后減小,沿程分布逐漸減小。紊動能的沿水深分布的總體趨勢,是先增大后減小。
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV149

【引證文獻】

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1 王新雷;泄洪閘下游沖刷過程三維數值模擬研究[D];西北農林科技大學;2016年

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本文編號：1224161