高海拔地区台阶式溢洪道水力特性研究-长江科学院.pdf

　 第３２卷第１０期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．１０　　 　　２０１５年１０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｃｔ．２０ １５　 　 － 　　ｄｏｉ：１０．１１９８８／ｃｋｙｙｂ ２０１５，３２（１０）：３８４２ 高海拔地区台阶式溢洪道水力特性研究 １ １ ２ １ 杨吉健 ，刘韩生 ，张为法 ，代述兵 （１．西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌，７１２１００； ２．中国电建集团西北勘测设计研究院，西安，７１００６５） ＝ 摘　要：为了探究高海拔地区台阶式溢洪道水力特性，对坝顶位于海拔 ２５８６．０ｍ，斜坡角度 ３２°的某大坝台阶 θ 式溢洪道进行了模型试验。通过改变来流流量，研究了３种不同工况下溢洪道台阶竖直面及水平面时均压强、水 面线、流速、脉动压强等水力特性。结果表明：在 ３种试验工况下，台阶式溢洪道不仅具有较高消能率，而且不会发 生空化空蚀破坏；溢洪道竖直面及水平面压力沿程为跳跃式分布；水深及流速在台阶溢洪道上达到某一值后，基本 稳定。该结果可为高海拔地区的台阶式溢洪道优化设计提供参考依据。 关键词：台阶式溢洪道；水力特性；空化空蚀；高海拔；消能率 － － － 中图分类号：ＴＶ１３５．２　　　文献标志码：Ａ　 文章编号２０１５ ＝ ＝ 　　近年来，台阶式溢洪道在水利工程中得到了广泛 半径Ｒ ４ｍ，挑射角 ２０°（见图 １）。本试验取 θ 的应用，其主要原因是台阶可以显著增大溢洪道消能 ３种不同工况：校核水位 ２５８４．１８ｍ，下泄流量为 ３ ＝ ＝ 率，进而可减小下游所需消力池规模，节省工程投 Ｑ ２５３．８ｍ／ｓ；库水位Ｈ ２５８６．５３ｍ（超过大坝设 － ３ ［１ ２］ ＝ 资 。目前，对台阶式溢洪道的研究已取得不少成 计顶高程２５８６ｍ），设计流量 Ｑ ５１８ｍ／ｓ；库水位 ３ － ［３４］ ［４］ ＝ ＝ 果，如对大朝山水电站 、白色水电站 、水布垭水 Ｈ ２５８３．４７ｍ，下泄流量为 Ｑ １８８．６ｍ／ｓ。 － －