方溪水库溢洪道消力池优化试验研究

高水头泄水工程一般泄洪流量较大,在工程设计中泄洪消能及下游防护问题尤为突出,也是工程建设过程中水力学研究的关键。结合方溪水库工程,通过水工模型试验对下游消力池不同布置方案的消能情况进行了比较,最终通过设置二级消力池且右侧边墙单侧扩散的布置方式,较好地解决了一级池消能后水流较集中流速较大的问题,确保工程建成后行洪时河床及岸坡的稳定以及工程区周边建筑物的安全,为设计提供了技术依据。

多孔溢洪道水力特性的三维数值模拟

为研究多孔溢洪道水流特性及水流在闸墩后泄槽内汇合与扩散情况,对溢洪道主要水力特性进行了数值模拟。使用Gambit对模型进行网格划分,紊流时均方程使用RNG k-ε紊流模型封闭,自由表面采用VOF算法模拟。模拟得出溢洪道水面线、底流速的变化,速度分布,压强等水力参数与试验数据吻合一致。通过对溢洪道流场分析,进一步对溢洪道闸墩后多孔水流汇合与扩散边界问题进行了研究。得出了闸墩后多孔溢洪道水流汇合的长度和水流单侧横向扩散宽度的经验关系式。结果表明该数值方法很好地模拟了多孔溢洪道的水力特性。