乐昌峡水电站溢流坝泄洪孔消涡研究.pdfVIP

2015年 9月 第9期 黄智敏 ，等 ：乐昌峡水电站溢流坝泄洪孔消涡研究 端5泄洪孔进 口靠右边墩侧水面出现 1个顺时针旋转的 面(桩号0+000)相距 11．6m，右边墩墩头两侧存在着 漩涡 ；随着闸门开度及泄洪流量的增加，漩涡的尺寸和 较大的流速差，右边墩外缘区域(近挡水坝一侧)低流 强度逐渐增大；当泄洪流量Q=6860m ／s(库水位 Z= 速水流绕5闸孔右边墩墩头进入泄洪孔 口区域，在5闸 162．2m，闸门开度e=7．3m)运行时，5孔 口上游水面 孔靠右边墩区域形成漏斗状漩涡，影响工程 的正常运行 漩涡直径达约3in，漩涡呈漏斗状，并串通进入溢流坝 (见图3～4)。 的泄洪孔 内，其余孔 口上游水面出现阵发性的游动小漩 涡(见图3)；此现象一直至校核洪水频率流量 (库水位 Z=163．0m，P=8470m ／s，闸门开度 e=9．1lT1)泄流 运行工况 图4 5泄洪孔右边墩外侧隔墩布置示意 3 泄洪孔进水口消涡措施 3．1 消涡工程措施 为了消除进水口的入流漩涡，通常可在进水 口上部 设置防涡梁和斜向遮板 、或在进水 口水面放置漂浮栅格 图3 溢流坝右端 5泄洪孔入流漩涡示慝 等浮体，以减弱水面的环流及隔断漩涡的涡心等，达到 2．2 漩涡产生原因分析 防涡和消涡的目的，但这些防涡和消涡设施会不同程度 根据本工程溢流坝坝址库区地形、水力条件及工程 阻得溢洪道泄洪孔的泄洪，且溢流坝泄洪孔进 口区域的 布置等，对溢流坝泄洪孔进 口水面产生漩涡的原因进行 人流流速较大，设置防涡和消涡设施的结构稳定难度较 分析 ： 大。因此，需寻求一种符合本工程溢流坝运行实际的消 1)不对称来流边界影响 涡工程措施。 通常，若溢流坝上游河道为弯曲河道、左右两岸地 根据本工程溢流坝泄洪孔进 口人流漩涡产生原因的 形及溢流坝进 口平面布置不对称等，均会造成进水 口前 分析，为了减弱或消除溢流坝5泄洪孔进口水面的漏斗 沿平面流速分布不均匀，使得水流产生较明显的流速梯 状漩涡 ，经试验比较之后 ，在5闸孔右边墩外侧设置一 度，流束之间产生剪力，形成环流，使水流产生旋转、 迎水面宽度为3m的隔墩，隔墩的高度为 12In(高程为 形成漩涡。 152．0～164．0m)，以隔断或减弱绕右边墩墩头进入 5 乐昌峡溢流坝上游近坝库区域两岸地形较对称 ，河 泄洪孔前沿水面的环流 (见图4)。 道呈微弯、断面狭窄，溢流坝上游前沿库区的河道断面 试验表明，溢流坝5泄洪孑L右边墩外侧设置一宽为 流速分布较均匀 J，因此，库区河道来流对溢流坝泄洪 3H1的隔墩之后，在各级洪水频率流量泄流运行时，5 孔进 口产生漩涡的影响较小。 泄洪孔进口上游水面