竖井形式对调蓄隧道系统井喷的抑制效果分析

为有效抑制调蓄隧道系统内井喷的发生,采用三维数值模拟方法研究突扩式和分流式两种竖井形式对井喷的抑制效果。结果表明:突扩式竖井可促使气泡头部分离,形成局部低压,并减小上部水体的上升动能,从而抑制井喷;分流式竖井可使一仓承接另一仓的上冲水体,阻止大部分水体向上冲,增大上部水体的下泄速度,从而抑制井喷;突扩式竖井对井喷的抑制效果更好,井喷强度降低达60%。

地下调蓄隧道系统气团释放诱发的井喷特性研究

地下调蓄隧道系统是解决城市调蓄能力不足和防止内涝的重要工程,井喷现象是系统内发生的一种严重水力事故,气团释放诱发的井喷特性研究对调蓄隧道系统的安全运行有着重要意义。该文采用实验和数值模拟相结合的方法,对气团运移及释放过程中的水气两相运动进行了深入研究,结果表明,气团释放诱发的井喷气泡形态类似于经典的泰勒气泡,但其上升速度显著大于泰勒气泡速度,且有加速上升的趋势;调蓄隧道系统中,气泡压力与水柱重力之间存在一个动态平衡过程,气泡压力水头与水柱高度差决定了井喷的强度,其大小随着井隧直径比的增大而快速减小,当井隧直径比等于0.8时,气泡压力水头与水柱高度差已接近于0,此时气团释放不会引发井喷。