引水隧洞交叉连接型式的三维数值模拟研究

随着水利工程建设的需要,隧洞交叉连接的布置型式越来越普遍。某新建生态水电站发电洞采用隧洞交叉连接的布置方法,将已建泄洪洞与新建发电洞交叉连接。为深入研究此工程泄洪洞与发电洞交叉连接布置型式,提出两种隧洞交叉连接布置方案,并采用数值模拟的方法,对两种交叉连接布置方案进行三维数值计算,通过分析不同方案交叉连接段水流流态、流速、压强等水力特性,得出最优的隧洞交叉布置型式。本研究可为隧洞交叉连接的布置型式提供参考。

某新建生态水电站有压隧洞三维数值模拟研究

为研究已建泄洪洞与新建发电洞连接处岔洞内水流流态、流速及压强等水力特性,采用数值模拟的方法,针对泄洪洞与发电洞局部区域开展三维数值计算,复核工程设计合理性。研究表明,发电工况时岔洞内存在水流流速差和压差,左侧洞室顺水流左侧出现涡旋情况;泄洪工况时,中墩首端迎水面动水压强最大,背水面静水压强出现负压情况。连接处岔洞内水流情况复杂,提取的断面受压应力最大值为0.15 MPa、受拉应力最大值为0.12 MPa均小于混凝土抗压、抗拉强度设计值。研究成果可为同类工程设计提供参考。

沉沙池S型集沙涵结构优化研究

沉沙池是农业灌溉工程中的重要水利设施之一,对降低水流含沙量、提高水流利用率有着重要作用。为提高沉沙池排沙效率,在渭干河干渠S型沉沙池结构基础上设计了直线型集沙涵结构,通过原型观测试验结果,与物理模型试验和数值模拟相结合,明确了S型和直线型集沙涵水流水力特性。试验结果表明,Fluent软件可有效模拟局部沉沙池运行过程,由于S型集沙涵末端水流流速较小,导致集沙涵内泥沙出现淤积,直线型结构则能有效提高集沙涵内整体水流流速,集沙涵末端廊道内水流流速从0m/s提升至0.4~0.7m/s,从而提高沉沙池排沙效率。该研究可为优化沉沙池结构、提高沉沙池排沙效率提供科学依据和技术支撑。