第二部分-工程水力学 - IAHR中国分会

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第 二 部 分 工 程 水 力 学
1) 出 口 扩 散 池 水 流 分 布 不 均 , 右 侧 水 流 偏 多 , 且 有 明 显 折 冲 水 流 现 象 。 对 于 扩 散 式 消
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力 池 , 为 使 水 流 能 均 匀 扩 散 , 扩 散 角 一 般 以 6°~12° 为 宜 , 本 工 程 由 于 条 件 限 制 , 扩 散 角
偏 大 , 为 42°, 水 流 进 入 扩 散 池 后 沿 出 流 方 向 径 直 冲 向 下 游 , 在 横 向 上 来 不 及 均 匀 扩 散 ,
再 加 上 隧 洞 与 扩 散 池 轴 线 呈 6° 夹 角 , 在 左 侧 形 成 巨 大 回 流 , 右 侧 水 位 明 显 高 于 左 侧 。
2) 台 阶 起 始 段 , 由 于 扩 散 池 末 端 消 力 墩 较 高 , 为 2.4 m>1.6 m( 台 阶 高 度 ), 扩 散 池
出 流 未 能 在 台 阶 上 形 成 有 效 的 衔 接 水 流 , 水 流 跃 过 台 阶 , 形 成 水 翅 , 期 间 伴 随 有 大 量 水 花 飞
溅 , 对 下 游 桥 梁 设 施 及 交 通 造 成 不 利 影 响 。 且 台 阶 段 水 流 分 布 不 均 匀 , 右 侧 水 流 偏 大 。
3) 箱 涵 内 消 力 墩 布 置 不 合 理 , 水 流 受 第 一 排 消 力 墩 作 用 , 在 箱 涵 内 形 成 强 制 水 跃 冲 击
顶 板 , 第 二 排 消 力 墩 消 能 作 用 不 明 显 。
4) 出 口 明 渠 段 末 端 由 于 没 有 设 置 有 效 的 消 能 设 施 , 水 流 以 急 流 形 式 流 向 下 游 护 坦 , 加
之 明 渠 段 底 板 与 护 坦 间 2 m 落 差 , 跌 落 水 流 对 下 游 堆 石 护 坦 形 成 明 显 冲 刷 , 右 侧 流 量 偏 大 ,
冲 刷 更 加 严 重 。
5) 海 域 出 口 水 流 流 速 较 大 , 对 海 域 船 只 和 其 它 海 上 设 施 易 造 成 不 利 影 响 。 尤 其 在 较 低
潮 位 , 如 平 均 低 潮 位 0.3 m 时 , 受 海 域 地 形 影 响 ( 海 域 左 侧 地 形 平 坦 且 较 高 , 右 侧 坡 度 较 陡
且 低 ), 水 流 呈 不 对 称 扩 散 , 水 流 偏 向 右 侧 , 其 流 速 也 偏 大 , 对 海 域 设 施 影 响 最 为 不 利 。
4 优 化 方 案 布 置 及 模 型 试 验
鉴 于 原 始 设 计 方 案 中 存 在 的 问 题 , 结 合 实 地 情 况 , 经 与 业 主 协 商 , 降 低 了 上 游 隧 洞 出 口
高 程 , 箱 涵 及 明 渠 段 底 板 高 程 也 由 原 先 的 4.5 m 降 低 到 2.8 m, 台 阶 级 数 相 应 地 由 原 设 计 方
案 的 18 级 减 少 到 13 级 。 为 了 不 让 各 种 杂 物 , 如 石 块 、 泥 沙 大 量 滞 留 在 排 水 系 统 流 道 中 , 设
计 采 用 消 力 墩 作 为 主 要 消 能 设 施 , 通 过 对 模 型 进 行 多 方 案 的 试 验 比 较 及 改 进 , 确 定 优 化 方 案
布 置 如 图 3 所 示 。 经 过 系 统 模 型 试 验 , 试 验 了 不 同 流 量 及 潮 水 位 组 合 下 出 水 口 结 构 的 水 力 性
能 及 水 流 流 态 , 验 证 了 模 型 的 结 构 特 性 及 对 海 域 的 影 响 。
护 坦 明 渠 箱 涵
台 阶 扩 散 池
F A L L 1 IN 1 1 0
1600
0 .0m P D
2.8m P D
图 3 优 化 方 案 出 水 口 结 构 布 置 示 意 图
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