重力壩下游寬尾墩消力池聯(lián)合消能工試驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、寬尾墩+消力池聯(lián)合消能工體型優(yōu)化設(shè)計是泄水建筑物設(shè)計中關(guān)鍵技術(shù)問題之一,對水利工程的安全具有至關(guān)重要的影響。隨著水利工程建設(shè)的發(fā)展,泄水建筑物的泄流量越來越大,單寬流量進(jìn)一步增加,會導(dǎo)致更為突出的消能防沖問題。某水利樞紐是一座典型的中高水頭的控制級階梯工程,具有上述特點,且建筑物布置相對比較集中,下游河勢復(fù)雜,因此采用合理的消能工型式對解決好消能防沖等水力問題具有重要的意義,而且無論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上來說都是至關(guān)重要的。
　　在水利

2、工程建設(shè)中,對泄水工程水力特性的研究主要是通過物理模型試驗和數(shù)值模擬方法。物理模型試驗方法理論和實踐方面都比較成熟,試驗過程與實際水流條件更為接近,得到的測量數(shù)據(jù)比較可靠。數(shù)值模擬方法相比物理模型試驗方法來說,具有速度快、易操作、低成本和較強(qiáng)適應(yīng)性等顯著特點,而且便于與設(shè)計方案進(jìn)行比較。兩種方法各有優(yōu)缺點,因此,采用物理模型試驗和數(shù)值模擬方法相結(jié)合,成為解決水利工程泄洪、消能工體型優(yōu)化及消能防沖等問題的重要解決手段。
　　本文基于

3、某寬尾墩消力池聯(lián)合消能水工模型試驗,在研究寬尾墩消力池水力特性、消能工體型優(yōu)化及消能效果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了試驗結(jié)果分析及數(shù)值模擬計算。采用k–ε雙方程紊流模型和VOF方法對該寬尾墩消力池聯(lián)合消能工進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,獲得了泄洪流態(tài)、流速、水面線、壩面、閘墩和消力池底板壓強(qiáng)的分布規(guī)律。數(shù)值模擬計算和試驗數(shù)據(jù)的對比分析研究,兩者吻合較好,表明數(shù)值模擬分析方法能滿足工程需求。
　　本文的研究成果成功解決了水利工程消能工體型(池深、池長不足