高速水流危害防治措施研究——以肯斯瓦特水利樞紐為例.pdf

1、隨著我國水利水電事業(yè)的發(fā)展，筑壩技術的提高，高壩的建設已成為一種趨勢。對于高壩而言，由于落差較大，這些高壩的水流速度可達幾十米每秒，甚至超過五十米每秒，即形成所謂的高速水流。在這種情況下，高壩會遇到很多高速水流問題，如壓強脈動、空蝕、摻氣和沖擊波等。
　　本文針對肯斯瓦特溢洪道工程，分別對高速水流引起的摻氣、沖擊波和空蝕一系列高速水流問題，提出了相應的防治措施，并且采用RNGk-ε模型模擬湍流，利用VOF法追蹤自由水面，對泄槽段高

2、速摻氣水流進行了模擬，主要成果有以下幾點：
　　（1）對高速水流引起的空化空蝕、摻氣現象、沖擊波進行了理論分析，并根據其原理提出了設置摻氣槽和加高邊墻的防治措施。
　?。?）根據肯斯瓦特溢洪道摻氣模型試驗成果，對空蝕易發(fā)生區(qū)及抗空蝕能力進行了分析，確定了在樁號183.17處設置摻氣槽。
　?。?）對校核工況下溢洪道進行了三維數值模擬，結果表明：當進氣管風速為23.23m/s時，泄槽段摻氣效果不是很好，摻氣槽底部摻氣尚不

3、充分，摻氣后對水面影響不大。
　　（4）對設計工況下溢洪道進行了三維數值模擬，結果表明：當進氣管風速為25.56m/s時，泄槽段摻氣效果較好，摻氣濃度呈沿程遞減的趨勢，但是摻氣后對水面的擾動較大。
　　（5）對正常工況下溢洪道進行了三維數值模擬，結果表明：當進氣管風速為27.11m/s時，摻氣槽能形成比較完整的摻氣空腔，泄槽段摻氣效果較好，但摻氣后對水面的擾動較大。
　　（6）對消能工況下溢洪道進行了三維數值模擬，結果