不同体型过渡阶梯对联合消能工水力特性的影响研究

摘要：

宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池联合消能方式在宣泄高水头、大单宽流量时出现坝面掺气不充分及空化空蚀问题.该文通过水工模型试验,对比分析三种过渡阶梯与阿海原型工况共4种方案下,掺气空腔、台阶面负压及沿程时均压强等水力特性.试验结果表明:各方案的最大负压均出现在首级台阶立面,方案三由4个25 mm×18.75 mm(高×宽)台阶组成的过渡阶梯产生的最大负压最小,为-0.11 kPa,比原型方案由6个16.67mm×12.50mm(高×宽)台阶组成过渡阶梯产生的最大负压减少了0.19 kPa,比方案四由3个33.33 m×25 mm(高×宽)台阶组成的过渡台阶减少了0.08 kPa.从消能方面看,方案三的消能效果最佳,消能率为63.19％,比方案二的消能率62.38％增加了1.3％,比方案四的消能率63.03％增加了0.25％.因此,适度增大过渡台阶尺寸,有利于阶梯面与挑射水流之间形成足够、稳定的气体空腔,减少台阶面负压,相应地提高了消能效果.

关键词：过渡阶梯、掺气空腔、负压、消能率、模型试验

所属期刊栏目：33

分类号：TV135.2(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金项目51569010

在线出版日期：2019-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：658-665