水工模型多條有壓隧洞聯(lián)合泄流糙率校正方法

李紅英,羅永欽

(中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院,云南 昆明 650033)

隨著我國西南水電開發(fā)步伐的加快,一些大型水電工程布置了多條有壓隧洞,多洞聯(lián)合泄流能力是水工模型試驗的一項重要研究內容,直接關系到水利水電工程的安全。受模型比尺效應影響,糙率通常不能滿足原型與模型相似要求,影響有壓隧洞水位流量試驗的準確性,因此必須對糙率進行校正。目前常用的糙率校正方法,無論是修正洞長法(阻力系數(shù)修正法)還是變態(tài)比例尺法,都是針對單條有壓隧洞的泄流試驗,研究人員通常應用沿程阻力系數(shù)修正法、變態(tài)模型試驗修正等方法對糙率進行修正,以得到合理的水位～流量關系曲線[1-3]。

當多條有壓隧洞聯(lián)合泄流時,用修正洞長法會改變進、出口與其他建筑物的相對位置;用變態(tài)比例尺法會造成有壓洞的體型變態(tài),從而使模型的局部水頭損失與原型的不相似,同時改變了有壓洞的底坡而使建筑物進、出口的相對位置與原型不同,由此造成模型的下游出流與原型的不相似。因此,在多條有壓隧洞聯(lián)合運行的水工模型試驗中,采用適當抬高庫水位的方式來彌補模型試驗中額外增加的沿程阻力水頭損失,從而實現(xiàn)對流量的修正。在進行泄流能力試驗研究時,如先進行單條有壓隧洞水位流量試驗,再對糙率校正后的成果進行累加計算,這種方法工作量非常大,耗時耗力,且未考慮相鄰有壓隧洞之間的流線干擾,試驗準確度也受到一定影響。……