水電站泄洪洞體型優(yōu)化模型試驗研究

胡良才，陳 林，李會平，郭大平

（1.中核第四研究設計工程有限公司，河北石家莊 050021；2.天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室，天津 300072）

0 引言

泄洪洞是水電站常用的泄水建筑物型式，多部分利用導流洞，以加快施工進度，節(jié)省工程投資，并為樞紐布置提供較大便利。泄洪洞進口與導流洞出口高差較大，泄流水頭往往達數(shù)十米乃至百余米，使得洞內(nèi)水流流速較高，易發(fā)生空化空蝕現(xiàn)象，導致泄洪洞破壞乃至威脅大壩安全。

國內(nèi)外學者對泄洪洞進行了諸多研究。龐昌俊等[1]分析了“龍?zhí)ь^”泄洪洞的布置特點，介紹了“龍?zhí)ь^”式泄洪洞進口段、“龍?zhí)ь^”段、斜坡段、反弧段、直線段各部位體形設計公式；鄧軍等[2]采用計算流體力學軟件Fluent，對某電站岸邊泄洪洞進行了數(shù)值模擬研究，得到了泄流能力、壓強沿程分布、水流空化數(shù)、通氣設施進氣量、空腔形態(tài)及挑距等，驗證了數(shù)值模擬方法研究龍落尾式泄洪洞水流的可行性；夏慶福等[3]采用數(shù)值模擬與局部模型試驗相結(jié)合的方法，對小灣泄洪洞新方案進行了研究和優(yōu)化；陳華勇等[4]對旋流式豎井泄洪洞的水面線、壁面壓力、水流流速等水力要素進行數(shù)值模擬，并通過試驗對計算結(jié)果進行比較分析，驗證了數(shù)值模擬研究旋流式豎井泄洪洞水力要素的可行性；田靜等[5]對溪洛渡水電站泄洪洞進行了水工模型試驗研究，分析出泄洪洞原設計體型存在的主要問題，對泄洪洞體型進行了優(yōu)化，并進行了模型試驗檢驗；……