导流底孔明流段流态分析

当上游水位低于70.0m的运行范围时,底孔压坡段为淹没孔流,进口段为堰流,有压段孔顶大部分未满流,明流反弧段产生波状水跃。上游水位70.0～80.0m时,底孔为淹没孔流,明流反弧段内发生旋滚,上游水位升高至80.0m以上,旋滚被推出鼻坎,底孔出口为自由出流。

深孔参加泄洪后,下游水位较高,当下游水位抬高至一定程度,旋滚有可能进入鼻坎并向上游推移,当跃头推移至有压段出口附近,由于高速水流掺气影响,旋滚水流有可能撞击支臂与支铰,对闸门的正常运用构成威胁。为此,进行了大量水工整体和断面模型试验研究,通过调整底孔进口高程和鼻坎顶高程与挑角,较好地解决了旋滚撞击闸门与支饺问题。(www.xing528.com)

整体模型试验中,4～19号16个底孔鼻坎高程为51.11m,挑角为10°,两侧各3个孔鼻坎高程为57.03m,挑角为17°时,在深孔与底孔全开总泄量72300m3/s运用工况下,中间16孔的坝趾水位约70.0m,进入鼻坎摆动的旋滚不致撞击闸门及支饺,两侧边孔由于受下游回流的影响,坝趾水位比中间孔略高,特别是22号与1号孔,坝趾水位高达73.0m左右,旋滚跃头常摆动至压力段出口处,撞击底孔出口顶壁,流态较差。将22号与1号孔的鼻坎高程抬高至58.59m,挑角增大至25°后,流态得到明显改善,旋滚不再撞击弧门及支铰。