过水围堰楔形护板溢洪流场研究

混凝土楔形护板是土石过水围堰较佳的护面方式,其水力特性多限于定性分析。本文采用数值模拟的方法,对过水围堰溢洪进行了计算分析。给出典型工况楔形护板的流场特性,探讨了最不利溢流工况。计算表明:跌坎处出现回流、旋涡现象,顺堰面逐级增大,有利于减轻堰面冲刷。跌坎附近存在负压,设置排水孔将有助于减小作用于堰面的渗透压力。临底水流在衔接处向下弯曲,增强了楔形上块对下块的作用力,有利于堰面稳定。对楔形护板开展水力计算,可为堰面防护提供定量依据。

过水围堰挑压坎楔形护板水力特性

该文基于过水围堰混凝土楔形护板溢洪分析,提出在尾部设置平台形成挑压坎楔形护板。采用紊流数值模拟方法,对挑压坎楔形护板水力特性进行了研究,并与一般楔形护板对比分析。研究表明:挑射流可以提高堰面的消能效果,特别在小洪水工况时改善较为明显;冲入消能平台的流速有所降低,可减小水流对堰脚的冲刷;水流经挑压坎以平抛射流的形式向下弯曲,能增加水体作用于下一级护板的稳定力。一般楔形护板只在首部附近出现一个压力最大值,挑压坎楔形护板首、尾各有一个压力峰值,可以改善护板的受力条件,有利于过水围堰的整体稳定。