低水頭水利樞紐泄水閘前局部沖刷問題研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，經(jīng)濟和人口不斷的增長，水和電的需要量都在逐年增加。但是水頭較高的水電資源已經(jīng)越來越少，低水頭水力資源的開發(fā)成為水電開發(fā)的另一個重要方向。
　　 與高水頭水利樞紐不同，低水頭水利樞紐由于不具備調(diào)洪能力或調(diào)洪能力很弱，在洪水期經(jīng)常要進行閘門調(diào)度，開閘泄洪，且單寬流量較大。但是，河段的覆蓋層多為沖積而成，河床抗沖能力不夠。因此，低水頭水利樞紐閘前易發(fā)生局部沖刷問題。為了保證樞紐的正常運行甚至安全，對低水頭水利樞紐閘

2、前局部沖刷成因的研究，沖刷坑形態(tài)的預(yù)測及防護措施的研究是十分有必要的。
　　 本文研究局部沖刷問題，主要從閘前水流結(jié)構(gòu)及河床的組成等方面，通過動床模型試驗與定床模型試驗相結(jié)合的方法，進行概化模型試驗研究。研究表明：第一，當閘門部分開啟泄水時，過水閘門泄水時，相鄰擋水閘閘前水流受到阻擋，流速由縱向過渡為橫向，從而在閘前近壁區(qū)水流下潛，形成漩渦，水流呈現(xiàn)復(fù)雜的三元流流態(tài)，紊動能增大。從而造成床面泥沙大量起動，迅速形成沖坑。第二，水力

3、條件和泥沙條件均為影響局部沖刷的主要因素。閘門單孔全開時，流量的變化既影響沖刷坑形態(tài)，又影響最深沖坑點的位置；在一定范圍內(nèi)，沖刷坑深度隨佛汝德數(shù)的增加而增大較快，佛汝德數(shù)超過一定值后，沖刷坑深度隨佛汝德數(shù)增加而增大的速度變緩；泥沙中值粒徑變化時，只影響沖刷坑形態(tài)，不影響最深沖坑點位置。第三，以試驗數(shù)據(jù)為依托，通過量綱分析和多元回歸理論提出的局部沖刷深度預(yù)測公式能較精確的預(yù)測泄水閘前局部沖刷深度，可以為工程設(shè)計提供參考。第四，通過拋石防護