亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        貴州大興水利樞紐工程整體水工模型試驗(yàn)研究

        2016-11-08 12:35:19蘇通李桂青禹勝穎呂會(huì)嬌
        海河水利 2016年5期
        關(guān)鍵詞:流態(tài)消力池邊墻

        蘇通,李桂青,禹勝穎,呂會(huì)嬌

        (中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司科學(xué)技術(shù)研究院,天津300222)

        貴州大興水利樞紐工程整體水工模型試驗(yàn)研究

        蘇通,李桂青,禹勝穎,呂會(huì)嬌

        (中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司科學(xué)技術(shù)研究院,天津300222)

        通過大興水工模型試驗(yàn),對(duì)原設(shè)計(jì)方案的水流流態(tài)、流速分布、摻氣情況及下游河道的流速、流態(tài)分布進(jìn)行了試驗(yàn)研究與分析。通過設(shè)置寬尾墩對(duì)下游水流起到很好的消能防沖效果,優(yōu)化了消能設(shè)施,驗(yàn)證了泄水建筑物的過流能力,為設(shè)計(jì)部門進(jìn)一步優(yōu)化樞紐布置提供了科學(xué)依據(jù)。

        流態(tài)分布;寬尾墩;消能防沖;過流能力

        1 工程概況

        大興水利樞紐工程位于貴州省銅仁市碧江區(qū)和松桃縣境內(nèi),由擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物(供水管道)、3座泵站及發(fā)電廠房等組成。工程為銅仁新區(qū)和松桃縣正大鄉(xiāng)、大興鎮(zhèn)33.1萬人提供生活用水,為正大鄉(xiāng)和大興鎮(zhèn)680 hm2耕地提供農(nóng)業(yè)灌溉用水,同時(shí)為正大農(nóng)產(chǎn)品加工園區(qū)和大興科技工業(yè)園區(qū)提供工業(yè)用水,并補(bǔ)充銅仁新區(qū)缺水量。

        水庫總庫容4 675萬m3,正常蓄水位514.00m,相應(yīng)庫容4 283萬m3,校核洪水位515.30m,相應(yīng)庫容4 675萬m3。工程等別為III等工程,規(guī)模為中型。擋水建筑物為混凝土重力壩,最大壩高52.00m,壩頂高程517.00m,壩頂全長96.00m,分為左、右岸非溢流壩段和河床溢流壩段。

        泄水建筑物采用壩身表孔泄洪。壩身共設(shè)3個(gè)表孔,布置在河床中部,堰頂高程507.00m,每孔凈寬10m,邊墩及中墩均寬2.5m。主要建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇。消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇,流量為931m3/s,采用底流消能方式。消力池長67.5m、寬35m、深5.5m,消能坎高1.6m,其后接長15m的海漫和長15m的拋石防護(hù)段,海漫段末端采用的拋石粒徑為80 cm。水利樞紐平面布置,如圖1所示。

        圖1 水利樞紐平面布置

        原拱壩前河床淤泥質(zhì)土為灰黃色、灰色,軟塑,飽和,不均勻,略有臭味,粉砂含量30%~40%,含少量礫石,底部30 cm為卵礫石,粒徑5 cm左右,呈次磨圓狀。

        泄洪工況方面,設(shè)計(jì)計(jì)算的水庫下泄流量30年一遇為931m3/s、50年一遇為1 062m3/s、100年一遇為1 257m3/s、500年一遇為1 454m3/s。

        2 模型設(shè)計(jì)與制作

        為滿足試驗(yàn)內(nèi)容要求,結(jié)合試驗(yàn)供水條件,選定正態(tài)模型,確定幾何比尺為50。模型試驗(yàn)范圍包括壩軸線上游200m內(nèi)地形,泄水建筑物,壩軸線下游375m內(nèi)地形。溢流堰上閘墩、閘門及消力池邊墻等建筑物均采用有機(jī)玻璃制作,溢流堰采用水泥沙漿刮制,上、下游地形采用高程控制法定點(diǎn),用水泥沙漿抹面。根據(jù)大興水庫庫區(qū)淤積泥沙顆粒曲線資料分析結(jié)果,試驗(yàn)中選取平均球體粒徑為1mm的石英砂作為動(dòng)床基巖沖料。

        3 試驗(yàn)研究成果分析

        3.1泄流能力

        通過3孔運(yùn)行的多組試驗(yàn),得出水庫敞泄和控泄下的上游水位與流量關(guān)系曲線。

        泄流能力根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL319—2005)附錄A.3公式計(jì)算。其計(jì)算公式為:

        式中:Q為泄流量(m3/s);C為上游面坡度影響修正系數(shù),當(dāng)上游面為鉛直面時(shí)C取1.0;m為流量系數(shù);ε為側(cè)收縮系數(shù);σs為淹沒系數(shù),視泄流的淹沒程度而定;B為溢洪道過水?dāng)嗝鎯魧挘╩);Hw為計(jì)入行進(jìn)流速的堰上總水頭(m);M為包含側(cè)收縮系數(shù)的綜合流量系數(shù);g為重力加速度(m/s2)。

        3.1.1敞泄運(yùn)行

        3孔敞泄試驗(yàn)上游水位與流量關(guān)系曲線,如圖2所示。

        圖2 3孔敞泄上游水位與流量關(guān)系曲線

        從圖2可以看出,庫水位為設(shè)計(jì)水位(h=514.00m)時(shí),流量Q=1 151.1 m3/s,比計(jì)算值1 112 m3/s大3.52%,按式(1)計(jì)算的綜合流量系數(shù)為0.468;庫水位為校核水位(h=515.30m)時(shí),流量Q=1 513.7m3/s,比計(jì)算值1454m3/s大4.11%,按式(1)計(jì)算的綜合流量系數(shù)為0.477。這說明溢流壩設(shè)計(jì)規(guī)模滿足要求,并有余量。

        3.1.2控泄運(yùn)行

        試驗(yàn)分別觀測(cè)了3孔開度同時(shí)為e=0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0m的上游水位與流量關(guān)系,其曲線如圖3所示。閘門控泄時(shí)的泄流能力關(guān)系曲線可供管理部門在閘門運(yùn)用時(shí)參考。

        圖3 3孔控泄上游水位與流量關(guān)系曲線

        3.2原設(shè)計(jì)方案的下游流態(tài)

        原設(shè)計(jì)方案下游交通橋設(shè)置在消力坎正上方,經(jīng)試驗(yàn)表明,橋墩減小過流面積不利于泄流消能,水流對(duì)橋墩有較強(qiáng)的沖擊力,橋面有濺水等也不利于橋結(jié)構(gòu)及行人的安全。基于上述原因,建議將交通橋設(shè)置在防沖槽后一定距離處。經(jīng)驗(yàn)證,交通橋設(shè)置在壩軸線下151m處是合理的。

        消力池至下游原拱壩河段河床的淤泥主要為砂礫石,試驗(yàn)采用細(xì)石英砂模擬該處地形。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該處下游地形沖淤嚴(yán)重,臨近左岸部分區(qū)域回流明顯,右岸附近河床被淘沖干凈,淤積在左岸,這是由于下游地形左岸有坡右岸直立的緣故。基于上述原因,考慮右岸進(jìn)場(chǎng)道路路基安全及河床沖刷等問題,建議將消力池出口與下游地形銜接處改進(jìn),使右岸及左岸邊墻均向左岸有一個(gè)傾斜,以便更平順地與下游地形相接。

        3.3設(shè)置寬尾墩消能防沖試驗(yàn)

        本次模型試驗(yàn)設(shè)置寬尾墩,在下游原拱壩拆除后堰頂寬4m、高程471.50m情況下對(duì)4種工況分別觀測(cè)了流速、流態(tài)及水面線。其中,工況1:上游來流為931m3/s(30年一遇),3孔全開敞泄;工況2:上游來流為1 062m3/s(50年一遇),3孔全開敞泄;工況3:上游來流為1257m3/s(100年一遇),3孔全開敞泄;工況4:上游來流為1454m3/s(500年一遇),3孔全開敞泄。

        寬尾墩消力池聯(lián)合消能機(jī)理,實(shí)質(zhì)上是由堰頂收縮射流形成的一系列水流內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化所引起的。寬尾墩三元水躍較之常規(guī)的二元強(qiáng)迫(或自由)水躍和三元水躍在水流內(nèi)部產(chǎn)生了更為劇烈的紊動(dòng)剪切和混摻作用,形成常規(guī)平尾墩消力池所不可能有的附加消能。

        3.3.1設(shè)置寬尾墩+池長67.5m方案的下游流態(tài)

        當(dāng)下泄流量為30年一遇洪水時(shí),與未設(shè)置寬尾墩情況相比,設(shè)置寬尾墩后水流在墩尾處變窄增高,在空中對(duì)撞后入消力池劇烈翻滾,水躍明顯提前,由于下游水位抬高,出池水流幾乎沒有紊動(dòng),在海漫處與下游水流很好地銜接,消能效果較好。當(dāng)來流為50年一遇洪水時(shí),隨著流量的加大,消力池內(nèi)水流翻滾更加劇烈,出池水流略有紊動(dòng),在海漫后與下游水流較好銜接。當(dāng)來流為100年一遇洪水時(shí),水流過溢流堰空中對(duì)沖后急速跌入消力池內(nèi),池內(nèi)水面摻氣明顯,出池水流有紊動(dòng),下游地形出現(xiàn)沖淤。當(dāng)來流為500年一遇洪水時(shí),水流過溢流堰空中對(duì)沖后急速砸向堰末端,池內(nèi)水流紊動(dòng)劇烈,水面摻氣明顯,出池水流紊動(dòng)摻氣,下游沖刷嚴(yán)重。加寬尾墩后兩邊孔水流有明顯的外濺,為了更好地提高下游的消能效果,對(duì)建筑物作了如下優(yōu)化修改:

        (1)將兩邊孔寬尾墩角度調(diào)小5°,可較好地防止水流外濺。

        (2)由于水躍提前,消力池前段邊墻處水流有溢出現(xiàn)象,建議加高消力池邊墻。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)量,建議消力池邊墻高度不得低于481.20m。

        (3)針對(duì)下游河床沖刷問題,對(duì)出池左岸邊墻與下游地形銜接處改進(jìn),即將防沖槽對(duì)應(yīng)左岸邊墻向左傾斜5°左右,也就是該處邊墻傾斜至與下游交通橋最左側(cè)橋墩相接的位置。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,在該下游銜接情況下,水流對(duì)下游河床的沖淤明顯減少,回流相應(yīng)減少,建議在施工及現(xiàn)場(chǎng)條件允許的情況下,可適當(dāng)加長傾斜長度,盡可能與下游左岸地形有較好的銜接。

        (4)針對(duì)下游原拱壩拆除后堰頂寬為4m和高程分別為470、471、471.50m 3種方案進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明將下游拱壩抬高至471.50m有更好的消能效果?;谏鲜鲈?,建議下游原拱壩拆除后堰頂寬為4m、高程為471.50m。

        3.3.2設(shè)置寬尾墩+池長60m方案的下游流態(tài)

        與池長未折減情況相比,當(dāng)下泄流量為30年一遇洪水時(shí),池長折減后消力池內(nèi)水流翻滾更劇烈,消力坎上水面增高,出池水流在海漫處與下游水流較好地銜接,消能效果較好,下游右岸河床淘刷不嚴(yán)重,左岸少有淤積。當(dāng)來流為50年一遇洪水時(shí),隨著流量加大,消力池內(nèi)水流翻滾更加劇烈,出池水流略有紊動(dòng),在海漫后與下游水流較好銜接,下游右岸河床淘刷加重,左岸河床淤積。當(dāng)來流為100年一遇洪水時(shí),水流過溢流堰空中對(duì)沖后急速跌入消力池內(nèi),池內(nèi)水面摻氣明顯,出池水流有紊動(dòng),下游地形出現(xiàn)明顯沖於。當(dāng)來流為500年一遇洪水時(shí),水流過溢流堰空中對(duì)沖后急速砸向堰末端,池內(nèi)水流紊動(dòng)劇烈,水面摻氣明顯,出池水流紊動(dòng)摻氣,下游沖刷嚴(yán)重,右岸淤泥質(zhì)河床幾乎被淘刷干凈,左岸河床淤積嚴(yán)重。

        3.4泄水建筑物合理運(yùn)用方式

        泄水建筑物閘門運(yùn)用應(yīng)遵循“對(duì)稱、間隔、均勻、同步”的原則,盡量使下泄水流消能充分,減少對(duì)消力池及下游河道的沖刷破壞。為此,建議在小流量情況下單孔開啟中孔,兩孔同時(shí)運(yùn)行時(shí)開啟兩邊孔。

        4 結(jié)語

        通過對(duì)大興水利樞紐進(jìn)行水工泥沙模型試驗(yàn),得出以下結(jié)論:

        (1)溢流堰的泄流能力滿足要求,水庫在正常蓄水位514.00m情況下,3孔總泄量為1151.1m3/s,比計(jì)算值1112m3/s大3.52%;水庫在校核水位515.30m情況下,3孔總泄量為1513.7m3/s,比計(jì)算值1454m3/s大4.11%。

        (2)增加寬尾墩后兩邊孔水流有明顯的外濺,試驗(yàn)證明將兩邊孔內(nèi)側(cè)寬尾墩角度調(diào)小5°可有效防止水流外濺。

        (3)試驗(yàn)表明將交通橋設(shè)置在壩軸線下151m處比較合理。

        (4)加寬尾墩、消力池池長折減后水面壅高導(dǎo)致時(shí)有水流濺出邊墻現(xiàn)象,建議將消力池邊墻加高,消力池邊墻高度最好不低于481.20m。

        (5)消力池下游原拱壩拆除后堰頂寬為4m、高程為471.50m時(shí)能使出池水流與下游水流比較平順地銜接,消能效果較好。

        (6)加寬尾墩后,消力池池長為60m時(shí)可以滿足消能要求。從工程投資和消能效果多方面因素考慮,建議采用加寬尾墩+池長為60m方案。

        TV32+2

        B

        1004-7328(2016)05-0060-03

        10.3969/j.issn.1004-7328.2016.05.020

        2016—05—20

        蘇通(1991—),男,助理工程師,主要從事水工、泥沙模型試驗(yàn)與研究工作。

        猜你喜歡
        流態(tài)消力池邊墻
        側(cè)邊機(jī)組故障對(duì)泵站前池流態(tài)的影響
        跌坎式底流消力池邊墻突擴(kuò)寬度對(duì)池長的影響研究
        河谷地形對(duì)面板混凝土堆石壩邊墻施工期擠壓形變規(guī)律的有限元分析研究
        單線鐵路隧道仰拱、矮邊墻快速施工技術(shù)
        U型鋼板樁在干河子壩二級(jí)消力池修復(fù)工程中的應(yīng)用
        改進(jìn)邊界條件的非恒定流模型在城市河流橡膠壩流態(tài)模擬中的應(yīng)用
        某攔河大壩下游消力池結(jié)構(gòu)對(duì)消能防沖的影響
        沖沙閘滲透穩(wěn)定計(jì)算及消力池防沖設(shè)計(jì)
        平行邊墻出口窄縫挑坎消能特性研究
        底流消力池內(nèi)懸柵消能工數(shù)值模擬研究
        97超碰国产成人在线| 久久福利青草精品资源| 东京热加勒比日韩精品| 久久精品国产亚洲av久五月天| 中文字幕日韩人妻在线视频| 18禁无遮挡无码网站免费| 骚片av蜜桃精品一区| 99热婷婷一区二区三区| 脱了老师内裤猛烈进入| 日本熟妇色xxxxx欧美老妇| 国产午夜精品福利久久| 日本女优中文字幕有码| 在线观看午夜视频一区二区 | 亚洲精品在线一区二区| 日韩一区二区三区无码影院| 毛茸茸的中国女bbw| 午夜福利视频男同女同| 国产三级国产精品国产专区| 人妻中文字幕在线一二区| 视频一区视频二区制服丝袜| 久久久久久久久久久国产| 精品午夜一区二区三区久久 | 国产91精选在线观看麻豆| 手机在线免费看av网站| 91精品国产92久久久| 久久综合国产乱子伦精品免费 | 蜜桃视频第一区免费观看| 777国产偷窥盗摄精品品在线 | 99精品又硬又爽又粗少妇毛片| 91l视频免费在线观看| 国产午夜精品av一区二区麻豆| 全球中文成人在线| 伊人久久一区二区三区无码 | 亚洲a∨国产av综合av下载| 欧美色精品91av| 中文字幕精品乱码一二三区| 麻豆精品导航| 日本乱子人伦在线视频| 久久亚洲精品成人综合| 亚洲国产成人久久精品不卡| 日本中国内射bbxx|