挑流水垫塘坎尾壅水特性研究

挑流水垫塘(消力池)尾坎的壅水特性,对尾坎选型有重要的影响。通过模型试验实测和堰流计算的对比分析,对非淹没和淹没过流状态下尾坎壅水特性进行了研究。研究发现,受水垫塘(消力池)内的水流紊动影响,一般实际工程中尾坎高度可能偏小,因此,选择尾坎高度时需要在堰流计算的基础上适当加高。非淹没过流状态下,当泄洪流量相对较小时,尾坎高度可直接由堰流计算壅水曲线确定;随着泄洪流量的增加,水流紊动对尾坎壅水高度的影响也越来越大,尾坎的实际壅水高度与堰流计算值之间的差值逐渐增大,最高可达16.64%。淹没过流状态下,随泄洪流量的增加,水流紊动对尾坎壅水高度的影响越来越小,尾坎的实际壅水高度与堰流计算值之间的差值也逐渐减小,最小仅为7.43%。

淹没堆积体附近水流特性研究

堆积体的存在对其附近水流结构产生明显影响,在通过水槽试验数据验证数值模拟结果良好的基础上,开展淹没堆积体附近流场数值模拟研究。结果表明:堆积体在处于淹没状态时,对堆积体顶部以下的水流仍然起到有效调节作用。在近床面流层,高紊动区是主流扩散所导致的,随着流层上升,高紊动区的分布范围和强度主要受到回流区的控制。涡量较大的区域产生于堆积体表面流场、回流区与主流区的交界范围内,由于这两个区域的涡量较大,因此可能更有利于堆积体颗粒的起动及泥沙输移。