跌坎型底流消能工控制临底流速的跌坎最小深度-水利水运工程学报.PDF

第1期 水 利 水 运 工 程 学 报 No.1 摇 2008年3月 HYDRO鄄SCIENCE AND ENGINEERING Mar. 2008 跌坎型底流消能工控制临底流速的跌坎最小深度 王海军, 杨红宣, 王立辉 (昆明理工大学 电力工程学院, 云南 昆明摇 650051) 摘要:跌坎型底流消能工的跌坎深度直接影响消力池内的水力学指标.本文基于紊动射流理论,以消力池中允 许的最大临底流速为控制目标,分析了跌坎的最小深度,建立了跌坎最小深度的确定方法,并通过水力学试验 对该方法进行了验证. 关摇 键摇 词:跌坎深度;临底流速;底流消能工;紊动射流理论;水力学试验 中图分类号:TV653摇 摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 摇 文章编号:1009-640X(2008)01-0078-04 Minimum depth of falling鄄sill aiming at controlling underflow speed of falling鄄sill of falling鄄sill bottom鄄flow dissipation WANG Hai鄄jun, YANG Hong鄄xuan, WANG Li鄄hui (Faculty of Electric Power Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming摇 650051, China) Abstract:The depth of falling鄄sill of falling鄄sill bottom鄄flow dissipation directly affects the hydraulic index of the energy dissipation pool. Based on the turbulent jet theory,in order to control the maximum underflow speed,a method for the minimum depth of falling鄄sill is deduced,and it is validated by hydraulic tests. Key words:depth of falling鄄sill;underflow speed;bottom鄄flow dissipation;turbulentjet theory;hydraulic tests 坝下游消能方式主要有底流消能、挑流消能、面流消能和消力戽消能.其中,底流消能是常规的消能形 式,通过水跃产生漩滚和强烈的紊动以达到消能目的,从而降低流速. 由于它具有入池流态稳定、消能效率 高、尾水波动小、泄洪雾化影响小的特点,工程中经常采用.但高水头、大流量泄洪工程采用这种消能工时,由 于消力池底板临底流速较大,底板的抗冲保护难度很大,因此这种消能形式的研究和工程应用一直局限在 中、低水头的泄水消能工程中.如果在底流消能工中采取适当的措施,降低消力池底板临底流速和脉动压强, 就能扩大应用范围.分析底流消能机理及平面紊动射流的流速分布可知,改变底流消能的入流方式和改进消 [1] 力池的体形是行之有效的途径 . 跌坎型底流消能工是在常规底流消能工的基础上,在消力池进口处,将消力池底板向下开挖形成一跌 摇 摇 收稿日期:2007-06-01 摇 摇 基金项目:云南省自然科学基金项目(2006A0018M) 摇 摇 作者简介:王海军(1961-),男,云南昆明人,副教授,硕士,主要从事工程水力学的教学与科研工作. E鄄mail:whjkmust@163.com 摇 第1期 王海军,等:跌坎型底流消能工控制临底流速的跌坎最小深度 79 坎,向下开挖的垂直深度即为跌坎深度.在跌坎型底流消能工的消力池中(见图1),射流水