水利枢纽溢洪道台阶设计对消能结构影响模型试验研究

为了研究赤溪水利枢纽溢洪道过渡段台阶尺寸体型设计,设计物理模型试验,探讨了不同过渡段台阶数量下溢洪道与消能池三维流场特征。过渡段台阶数量差异化下,不会影响溢洪道沿程掺气浓度值、时均压强变化特征。前者参数在沿程断面上呈先增后减变化,峰值浓度位于断面2.5 m;后者参数具有双增幅段,分别位于断面0.5~2.5 m、3.5~5.0 m处。台阶数量愈多,则沿程掺气浓度值水平愈低,时均压强愈高,但时均压强整体上受台阶数量影响差幅较低。消能池内流速变化特征在过渡段台阶数量下可分为两类,一类台阶数量为3~5级时,流速在断面3.0 m、6.5 m处具有“双峰”特征;而另一类数量为6~8级时,仅在断面3.0 m处存在“单峰”增长特征。总体上台阶数量愈多,则流速愈大;每增加一级台阶变化,可引起池内平均流速增长47.5%。