亚碧罗水电站泄水建筑物消能防冲试验研究

论文摘要

泄洪消能一直是水利工作者在工程和科学研究中遇到的重要问题。亚碧罗水电站是怒江中下游河段规划中的第七个梯级电站,拦河坝最大坝高约为165.00m,为大(I)型一等工程。为验证工程枢纽布置的合理性及泄洪消能方案的可行性,通过建立工程整体模型,针对试验过程中出现的问题提出改进意见及措施,满足工程运行要求,提出优化方案。本文的主要工作包括以下内容:本文首先对泄洪消能的应用和发展进行了回顾,阐述了窄缝消能工的研究现状及研究方法。以亚碧罗水电站消能防冲问题为研究对象,按重力相似准则建立几何比尺为1:100的正态水工整体模型,进行整体模型试验研究。(1)研究了各泄洪建筑物的泄流能力。试验结果表明,各泄洪建筑物的泄流能力满足设计要求。(2)研究了表孔和泄洪排沙底孔泄洪时局部流态。试验结果表明,表孔和泄洪排沙底孔泄洪时未发现异常的水流现象。(3)研究了泄洪建筑物出口挑流消能工水舌的出流方向、挑射距离、入水角度、入水宽度等。通过试验提出了合理的消能工形式。(4)研究了下游河道的冲淤、流速分布、水面波动等。给出了各种工况下游河道的最大冲坑深度和范围以及冲淤分布、河道流速分布和水面波动。(5)根据试验研究结果及分析,对泄洪建筑物表孔和底孔体型的进一步优化提出了建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 泄洪消能概述
• 1.1.1 泄洪消能
• 1.1.2 泄洪消能研究的意义
• 1.2 泄水建筑物的消能型式
• 1.2.1 传统消能工的发展概况
• 1.2.2 新型消能工的发展
• 1.3 窄缝消能工
• 1.3.1 国内外已建窄缝消能工简介
• 1.3.2 窄缝消能工的研究方法
• 1.3.3 窄缝消能工的研究现状分析
• 1.4 本文研究的内容
• 1.4.1 泄流能力
• 1.4.2 泄水建筑物水流流态
• 1.4.3 泄洪建筑物出口
• 1.4.4 下游冲淤及防护
• 第二章 工程概况及试验任务
• 2.1 工程概况
• 2.2 泄洪排沙消能建筑物布置
• 2.3 试验基本资料
• 2.4 试验目的和任务
• 第三章 模型设计、制作及量测仪器
• 3.1 模型试验的基本原理
• 3.2 模型设计及模型制作
• 3.3 动床模型砂的选择
• 3.4 量测仪器
• 第四章 设计方案试验成果
• 4.1 试验工况
• 4.2 泄流能力
• 4.2.1 水位流量关系曲线
• 4.2.2 综合流量系数
• 4.2.3 闸门不同开度时泄流量
• 4.3 泄洪排沙消能建筑物泄流
• 4.3.1 表孔、底孔型式
• 4.3.2 表孔、底孔泄流流态
• 4.3.3 表孔、底孔挑射水流
• 4.4 下游河道冲淤、流速分布及水面波动
• 4.4.1 下游河道冲淤
• 4.4.2 下游河道流速分布
• 4.4.3 下游河道水面波动
• 4.5 本章小结
• 第五章 优化方案试验成果
• 5.1 表孔、底孔型式
• 5.2 泄流能力
• 5.3 泄洪排沙消能建筑物泄流
• 5.3.1 表孔、底孔泄流流态
• 5.3.2 表孔、底孔挑射水流
• 5.4 下游河道冲淤、流速分布和水面波动
• 5.4.1 下游河道冲淤
• 5.4.2 下游河道流速分布
• 5.4.3 下游河道水面波动
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢