黄登水电站导流隧洞出口条件对泄流影响的数值模拟研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hulisheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  近年来具有“大流量、高水头、窄河谷”特点的水电工程越来越多,修建大坝、水电站等主体设施需要布置导流建筑物,隧洞导流是水电工程中常用的导流方式之一。导流隧洞的断面形式、底坡坡度、过水断面面积、出口流态、出口边界条件、出口水位、沿程水头损失及局部水头损失等因素直接影响其泄流能力,因此准确计算导流隧洞泄流能力对工程至关重要,也为计算上游水位,确定围堰工程的工程量与造价,提供重要依据。   黄登水电站位于云南省兰坪县境内,采用堤坝式开发,是澜沧江上游古水至苗尾河段水电梯级开发方案的第五级水电站,以发电为主。该工程右岸平行布置两条导流隧道洞,两洞轴线最小间距 60m,断面型式均为方圆形。为研究导流隧洞的泄流能力等水力特性,建立一座1:50导流模型。   依据物理模型试验结果并结合黄登水电站工程资料分析得知,模型试验中1#导流隧洞泄流能力在满流条件下与设计泄流能力有较大差距。分析其原因既可能设计采用的理论计算结果不精确,也可能由于模型试验受比尺效应的影响或模型模拟的范围有限,未能准确反映其真实泄流能力。由于数值模拟既不受比尺效应的影响,也可以更全面地模拟计算域的边界条件,进而得到真实的泄流曲线。因此为能较为真实反映导流隧洞泄流过程,并获得其泄流能力、压力场及速度场分布,本文使用商业计算流体力学软件开展了数值计算,研究导流隧洞在不同出口条件下对泄流的影响,为模型试验成果提供补充,也为工程设计提供参考。   本文以黄登水电站导流工程截断河床,1#、2#导流洞泄流为背景,利用数值模拟技术,构建导流洞泄流数值模拟平台,并利用水工模型试验结果对数值计算成果加以验证。在此基础上开展导流洞在不同出口条件下对泄流影响的数值计算,研究结果表明:   (1) 针对计算导流隧洞的泄流能力而言,通过比对水力学经验公式、模型试验及数值模拟等三种方法得知:在满流条件下,数值模拟能有效避免模型试验由于比尺效应和边界条件不完整所对结果造成的影响,得到的泄流能力及其它水力学指标能与模型试验互相补充、相互印证,丰富其成果。   (2) 满流条件下,下游水位的抬高对1#导流隧洞的泄流能力有明显地降低,即对上游水位抬高有明显的影响。   (3) 模型试验在受模型范围限制而缺省出口部分边界条件,与数值模拟在原型出口边界条件下对比得知:在相同位置的水面线位置及压力场、流速场,两种工况下其分布较为一致,说明在缺省出口部分边界条件对1#洞的泄流能力影响甚微,对其压力场和速度场几乎无影响。   (4) 1#、2#导流隧洞联合泄流对1#洞泄流能力、1#洞压力分布及速度分布有较大的影响,获得的研究成果为设计提供了详尽的参考。   (5) 根据本文计算工况中压力场及速度场综合分析,1#导流隧洞进口及渐变段顶部、上弯段顶部、下弯段顶部、2#洞进口顶部、渐变段顶部、上下弯段及出口压坡段顶部是出现压力较小的部位,虽经分析不会发生空蚀空化现象,但仍需对这些部位引起高度重视,预先采取一定的防护措施,以保障洞壁的稳定。数值计算成果为导流洞洞内衬砌防护及空蚀空化提供了参考依据。本文还给出了各计算工况下导流隧洞出口流场分布,为下游消能防冲提供了一定的参考依据。
其他文献
  随着计算机技术的发展,中文图书分类由传统的人工分类方法逐步转向了自动分类方法。量子神经网络是计算机领域新兴的一门交叉学科,他沿承了传统经典神经网络的优势。本文将
近几年来,随着我国经济的不断发展,与我国经济命脉密切相关的基础工程建设进度也在不断的加快,规模和数量都是在迅速的增长,特别是工民建工程、道路和桥梁工程、水利工程等领
传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)属于虹彩病毒科(iridoviridae)肿大细胞病毒属(Megalocytivirus),是造成养殖鳜暴发性死亡的主要病原,给我国水产养殖业造成巨大的经济损失。本实验室
  面对新技术、大数据时代的巨大挑战,高校图书馆应该如何突出围墙、面向社会,寻求一条适合自身良好生存与发展的可行之路。尽快改变传统图书馆的管理模式和服务理念的局限性
泄水建筑物是水工建筑物的重要部位,为了确保其在泄量大、工作水头高的条件下,安全正常的运行,采用新型的预应力闸墩结构已经成为现代水利工程发展的必然趋势。对预应力闸墩进行
  众所周知,大学图书馆管理不外乎两种:文献信息资源(书刊、数据库和设施)管理和人力资源(馆员和读者)管理,其管理理念就是充分挖掘人力资源和文献信息资源,为广大师生和科研人
  随着信息逐渐渗透到我们的社会生活,信息的拥有量及获取的速度直接影响着社会生产的效益。而信息在每个人的社会生活中也是非常重要的。信息获取成了公共社会关注的焦点。
目前国内已建和拟建的水利水电工程绝大数都存在库岸稳定性问题,开展库岸边坡失稳模式研究,深入探究边坡破坏机理,对提出相应防治对策具有十分重要的意义。根据小浪底1#滑坡体Ⅰ
南宁市地质环境复杂,在地铁建设中将面临许多工程地质问题,其中之一就是岩溶。南宁地铁4号线部分路段岩溶较发育,钻探与物探阶段均有溶洞揭露,在地铁的建设与运营阶段存在一定的隐患。因此,在施工前查明规划路线的岩溶发育情况,了解岩溶发育程度,不仅具有重大的理论意义,而且对工程也具有现实的指导意义。本文在南宁区域工程地质环境的基础上分析了岩溶发育的机理及影响因素,总结了岩溶的分布特征。参照岩溶发育程度等级及
  大数据环境下情报信息机构更注重用户信息的获取与利用,但由于用户隐私网络保护措施还不健全,致使部分用户使用虚假信息注册,使得信息机构获取用户真实信息带来不便,从而无法