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    188宝金博页面版: 三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研究述评

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    内容提示： 第 23 卷第 2 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 4 月 三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研究述评 肖兴斌 ( 长江科学 院， 湖北 武汉430010) 摘要： 对三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研 究进行述评， 认为弧门突扩门座结构特殊， 所处水流情况复 杂， 对于掺气减蚀的效果还待进一步研 究； 根据工程实际运用， 跌坎掺 气减蚀设施是防止空蚀破坏最经 济、 最有效的办法． 建议采用跌坎掺气并对跌坎体型通气设施掺气浓度和缩尺效应进行深入研究． 关 键词 ： 三峡 水利 枢 纽 ； 泄 洪深孔 ； 弧 门突扩 跌 坎 ； 跌 坎掺 气 ； 缩尺 效应 中图分类号 ： TV131． 3 2 文献标识码 ： A 文章编...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：37 | 上传日期：2013-10-13 14:11:47 | 文档星级：
    第 23 卷第 2 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 4 月 三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研究述评 肖兴斌 ( 长江科学 院， 湖北 武汉430010) 摘要： 对三峡工程泄洪深孔掺气减蚀设施研 究进行述评， 认为弧门突扩门座结构特殊， 所处水流情况复 杂， 对于掺气减蚀的效果还待进一步研 究； 根据工程实际运用， 跌坎掺 气减蚀设施是防止空蚀破坏最经 济、 最有效的办法． 建议采用跌坎掺气并对跌坎体型通气设施掺气浓度和缩尺效应进行深入研究． 关 键词 ： 三峡 水利 枢 纽 ； 泄 洪深孔 ； 弧 门突扩 跌 坎 ； 跌 坎掺 气 ； 缩尺 效应 中图分类号 ： TV131． 3 2 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1006— 7647{2003)02— 0051— 04 三峡水利枢纽 泄洪 深孑 L是永久 泄洪 建筑物之 一，具有水头高、 流量大 、 孑 L数多、 运用频繁、 水位变 幅大( 135 —180 m) 等特点 ， 其运行 的安全可靠性是 设计者关心的重要问题之一 ， 为此 ， 曾进行多个水力 学模型试验研究 ， 也比较了多个深孑 L体型， 最终采取 河床溢流坝， 表孑 L和深孑 L相间布置 ， 总计 23 个深孑 L， 体型 是短 有 压 进水 口( 出 口断 面 7． 0 m× 9． 0 m) ， 出 口顶部压坡为 1： 4， 进 口底高程 90． 00m， 出 口设弧形 闸门控制流量 ， 后接 明渠泄槽 ， 尾部挑流鼻坎 ， 底高 程 79． 93 m， 其布置见 图 1． 该体型空化数低 ， 易受 到 空蚀威胁 ． 为此 ， 长 江科学 院水工研究所采用 1： 35 及1： 20水 工模 型试验ll J ， 在跌 坎处 流速 分别 达 到 5． 9 m ／ s和 7． 8 m／ s， 雷诺数 2 ． 6 × 106分别 为 1． 2 × 106 和 ．研 究 了 弧 门 突 扩跌 坎 式 通 气 减 蚀 和跌 坎 掺气水流及其掺气特性 ， 并进行 比较和充分论证， 最 终推荐跌坎掺气体型 ． 1掺气 减蚀水力设计原则及效果 1． 1掺气 减蚀 水 力设计 原则 近几年来 ， 根据工程运用实践 ， 认为掺气减蚀设 施是防止空蚀破坏较为经济且行之有效 的办法 ， 当 前国内外已作为一项新技术推广应用 ． 当混凝 土过 流 面上 水 流 流速 在 30 m ／ s 左 右 时 ， 可根据具体情况确定是否设置掺气减蚀设施 ， 当流 速大于 35 m／ s 时 ， 应设置掺气减蚀设施 ． 我国 的水 工设 计 手 册 中提 出 ， 当水 流 空 化 数 < 0． 1—0． 3 时必须注意空化 问题 ． 美国水利专家法 尔维 ( Henry T ． Falvey) 提 出 ： 当 水 流 空化 数 K < 0 ． 2 时， 应加设掺气槽①． 美国专家布格 和蒋赛廷在二滩 水电站水力学问题的发言中， 对水流空化数提 出了 个简单 的判别标 准0 ： 水流空化数 K > 1． 7 时， 不 考虑保 护措 施； 1． 7 > K > 0． 3 时 ， 严格 控制不平 整 度 ； 0． 3 > K > 0． 12 时， 要 加设 掺 气设 施 ； K < 0． 12 时 ， 要修改设计 ． 一图 1三峡工程泄洪深孔跌坎掺气体型布置 ( 单位 ： m) 掺气减蚀设施必须满足 的基本原则是 ： 在其运 用水头范围内形成并保持一个稳定的通气空腔 ， 以 保证向下游水流供气 ， 应力求通过掺气设施的水流 平顺 ， 避免因设置掺气设施而恶化下游水流流态和 过分抬高水面线 ， 避免使明流隧洞局部封顶 ， 明槽边 墙漫水 ， 过高的水翅 冲击其建筑物或增大 冲击力． 水 舌冲击还应避开伸缩缝 和施工缝 ， 同时对掺气减蚀 设施的体型应力求简单 ， 以便施工并保证本身不受 破 坏 ． 1． 2减蚀 效 果 20 世 纪 50 年 代 ， 美 国大苦 里 坝 ( Grand Coulee Dam) 泄水孑 L出口段发生空蚀破坏@， 每年都需修补 ． 作者简介 ： 肖兴斌( 1927一 ) 。 男 ， 四川 巴中人 ， 高级工程师 ． 主要从事水工水力学 、 高速水流水动力学研究 ①Henry T ． Falvey ． 陡槽及 溢洪道 的空化 ． 长 江科学 院译 ． 1991． ②曾文其 ． 二滩泄洪洞减蚀措施设 计简介 ． 成都勘 测设计 院水工处 ， 1989． ③潘水波 ， 邵瑛瑛 ． 通气减蚀设施的设计与应用 ． 水利 水电科学研究 院水力学研究所 ， 1 985． · 5 1 · 维普资讯 http://www.cqvip.com

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