大落差多级阶梯泄槽水流稳定平衡态研究

近年来,阶梯泄槽工作水头存在大幅增长趋势,大落差多级阶梯溢洪道逐渐得到广泛应用。本文对三个50～70m落差水利工程的阶梯溢洪道进行了实验研究,在单宽流量q=30m2/s情况下对阶梯水流流场进行了三维数值模拟。实验与数模结果均反映出,大落差多级阶梯泄槽存在一个过去未曾提出的规律:通过沿程阶梯旋滚消能,总水头线在下游段与阶梯外包络线平行,断面比能保持不变,亦即阶梯水流的稳定平衡态,在此状态下,水流减少的位能将全部被耗散掉,平均速度基本不变,此规律为今后阶梯泄槽应用水头的进一步增大,提供了重要依据。

卡基娃水电站放空洞脉动压力模型试验研究

水流脉动压力会加剧闸门门槽的空蚀空化,增大阶梯泄槽底板承受的荷载,目前研究很少.结合卡基娃水电站放空洞工程实例,介绍了大比尺模型试验中脉动压力的测试方法及数据处理,分析了水流的脉动压力强度、脉动压力系数大小和频谱特征,得出工作门槽和阶梯泄槽部位的脉动压力特征和分布规律.希望能为高水头大流速的泄水建筑物的设计和安全运行提供参考依据.