流速量测采用毕托管进行,量测断面编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其桩号分别为20+87.80m、20+92.84m和20+101.84m。有压段出口断面桩号为20+77.00m。沿各断面的铅垂中线量测。图6.27为量测断面位置及水面线。上游水位从135～160m明流段的水面线变化很小,各条水面线几乎重合。有压段出口之后,水面有较大的收缩,最小过流断面约在Ⅰ号断面附近,收缩量约为7%。断面平均流速将由34.7m/s提高到40.6m/s,增大17%左右。测点最大流速由36.0m/s提高到42m/s,亦增大17%,见图6.28。对于上游水位140m、150m与135m相比,流速分别增大4%和11%。
图6.27 出口后明流段水面线
图6.28 Ⅰ号断面流速分布图
图6.29示出Ⅰ号断面流速随上游水位增长情况。当水位超过150m时,各断面的最大流速值均已跨入40m/s量级。断面平均流速在Ⅰ、Ⅱ断面已达38m/s,Ⅲ断面与有压段出口断面的流速量值接近,也达36m/s以上。高流速问题应是超设计水位运行最需要注意的问题之一。(www.xing528.com)
依据试验数据推算的水流空化数降低情况见表6.7。在上游水位150m以上,Ⅰ断面水流空化数已经降低到0.29以下,比设计水位的水流空化数约下降0.05。当上游水位160m时,Ⅰ断面附近从传感器和测压管分别量测的时均压强值约为106～124kPa,脉动强度2K/a达25%,2K=26.4kPa,考虑到脉动压力的影响,瞬时压强可能降至80～98kPa(相应2K概率),瞬时水流空化数可能降低至0.21～0.23。这是比较危险的情况。
图6.29 Ⅰ号断面水位流速关系
表6.7 底孔超设计水位水流空化数σ
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