明渠岸邊側向取水的“取水角效應”研究.pdf

1、在火、核電廠冷卻水的取水工程中，明渠無壩側向取水是一種常見的取水方式。本文在前人關于直角取水口研究的基礎上，增加了一個重要參數(shù)——“取水角”，并利用試驗室水槽試驗和數(shù)值模擬計算的雙重方法，對不同取水角度取水口的水力特性和進沙特性進行了研究，分析了明渠岸邊側向取水的“取水角效應”。 本文對“取水角效應”的定義為：明渠岸邊無壩側向取水工程中，取水角的改變對取水口敏感水域的水力特性和進沙特性的影響。文中以主、分流的平均流速之比η為主要

2、參數(shù)，在前人關于直角取水口研究工作的基礎上，進一步對取水角為45°的明渠岸邊側向取水口進行了試驗和計算、對30°取水口進行了計算，得出了取水角對取水近區(qū)水域水流結構的影響。根據(jù)對取水口水力特性的認識，在45°明渠岸邊側向取水試驗方案中，于口門上游主槽近岸側布置單片導流板，并對導流板的防沙效果和工程參數(shù)的優(yōu)化進行了研究。 對不同角度時取水口敏感水域的水力特性進行了定量研究，對取水近區(qū)水域的水流結構有了進一步的認識。試驗結果表明，口

3、門斷面是取水分流最敏感的部位，水流結構存在著明顯的三維特性，表層流場與底層流場差異較大。在取水口近區(qū)水域，主槽內不同水深處的分流寬度有所不同，底層分流寬度遠大于表層：分槽左岸存在回流區(qū)，且表層水流的回流區(qū)強度和范圍大于底層水流。 取水口水力特性的“取水角效應”可以歸納為：隨著取水角度的減小，取水口口門斷面處的流速分布更加均勻，口門近區(qū)水流的流線更加平順，口門上游主槽水流的相對分流寬度逐漸減小，分槽內的回流區(qū)寬度減小，凈進流寬度增