电站引水明渠内涌波问题数值模拟研究

西南某引水式电站,预建应急抢险系统。为避免电站机组故障后甩负荷涌波对隧道内应急抢险人员安全造成威胁。本文所在项目提出输水隧洞支动设侧堰降低涌波,保证隧道内涌波水深低于2.6m。首先通过类似案例进行数值模拟可靠性验证,在数值模拟可靠前提下进行三维数值模拟,使用恒定流对4、7、8、9m堰宽方案进行初选,后使用甩负荷工况对各方案进行对比。通过研究发现:在甩负荷过渡过程中,堰宽增大涌波降低效果显著,同时侧堰入口涌波产生的横向波动水流可以降低堰后因倾斜设置导致的堰后过流不均匀性。最终计算结果证明:8m堰宽方案,为现状入流条件下较为安全的引水方式;7m堰宽方案,最具有经济性但需调整进口控制高程以减小隧洞引用流量。