【摘 要】
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泄洪建筑物在水利枢纽中承担着较为重要的泄洪功能,在整体枢纽之中承担着重要的作用。泄水建筑物是否正常运作,关系到整个水利枢纽的安危。而侧堰式溢洪道在近几年的中小型水
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泄洪建筑物在水利枢纽中承担着较为重要的泄洪功能,在整体枢纽之中承担着重要的作用。泄水建筑物是否正常运作,关系到整个水利枢纽的安危。而侧堰式溢洪道在近几年的中小型水利工程中应用较多,目前对侧堰式溢洪道研究重点在溢流堰的过流能力、消能形式等方面。由于高水头、地形条件限制,因此大坝的泄洪消能等问题被学者们所关注。对侧堰式溢洪道而言,出口挑流消能由于消能效果好、施工方便、投资低等优势被经常釆用。论文以某水库侧堰式溢洪道为研究对象,该水库存在下游河谷狭窄,部分岸坡结构不稳定等因素。对设计方案进行物理模型试验研究,分析不同工况下溢洪道的水力特性。利用FLUENT软件对侧堰式溢洪道进行数值模拟,分析校核洪水位下的流场特性,并对比物理模型试验数据验证数模结果的正确性。针对挑流鼻坎挑射距离过短等问题对侧堰式溢洪道挑流鼻坎进行优化,确定了收缩比(出口宽度b与进口宽度B的比值)分别为0.6、0.4、0.3三种优化方案,并通过数值模拟得出较优的挑流鼻坎形式。结论如下:(1)方案一(收缩比为0.6),优点在于末端水深较浅,不需要加高挑坎墙高,但挑射距离增加不够明显;(2)方案三(收缩比为0.3),优点在于挑射距离有明显的增加,但挑流鼻坎边墙水深急速增加,边墙高度需要大幅度增加;(3)方案二(收缩比为0.4)介于两者之间,挑射距离有较为明显的增加,且挑流鼻坎段内的水深变化有增加但较方案三的水深浅,需要适当增加边墙高度。通过对挑射距离及施工工程量等因素考虑,将优化方案二(收缩比为0.4)作为较优方案进行模型试验,通过试验验证了优化方案二正确性及合理性。此研究成果可为类似相关的实际工程提供借鉴依据。
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