减轻立堵截流难度方法及应用研究

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截流是水利建设中的一项关键工程,由于截流过程复杂,所以截流工程的成效直接影响整个工程的投资效益和工期。龙口水力条件是决定合龙能否成功的主要因素,所以在施工前,应该通过物理模型或数学模拟,提前研究龙口断面形状,对可能发生的问题,提前做好预防措施,基于此本文主要从以下几方面做了探讨:首先主要从立堵截流过程的水力描述、龙口淹没流与非淹没流的界定、龙口轴线断面水深的确定、龙口水力参数变化规律及抛投粒径确定,五个方面对立堵截流水力学问题进行论述。然后从提高导流建筑物的泄流能力、双戗堤截流分配水位落差、增强截流块体的抗冲稳定性、采用宽戗堤降低截流难度、防止堤头坍塌提高截流安全度等方面,探讨减轻立堵截流难度的方法及其特点和适用条件。最后以利用宽戗堤降低截流难度为例,利用ANSYS CFX进行数学模拟,通过改变戗堤顶宽,分析戗堤顶宽改变对龙口过流量、水流速度、压力分布等水力因素的影响,研究戗堤宽度效应。模拟结果表明,在入口流速、出口流量和上游水位相同的条件下,龙口顶部宽度保持不变,戗堤顶宽增大,龙口流量、水流速度和负压都逐渐减小,但减小一定量后,戗堤顶宽继续增加,减小的趋势越来越慢,最后基本不变。
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