顺直型与弯曲型联合消能多级消力池水力特性研究

作     者：王一帆 杨磊 向金虎 康亚亭 WANG Yi-fan;YANG Lei;XIANG Jin-hu;KANG Ya-ting

作者机构：武汉大学水资源与调度全国重点实验室湖北武汉430072 河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司天津300220 

基　　金：国家自然科学基金项目(50809052) 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2025年第3期

页      码：113-118页

摘      要：在地形地质等条件限制下,多级消力池往往由于水流衔接不畅导致下游的流态与消能效果较差。基于河北省青山水库溢流表孔及泄洪底孔消能防冲设计,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,对一级消力池与二级消力池不同体型参数下池内特征水力参数的变化规律进行了研究。结果表明:当一级消力池池长满足稳定水跃发生条件后,继续增大池长对消能率的影响较小;尾坎高度(即池深)的降低导致收缩断面弗氏数逐渐增大,表孔侧与底孔侧一级消力池消能率随着坎高降低呈先增大再减小的变化规律;二级消力池直线段长度增大导致水跃位置下移,弯曲段轴线角度适度增大有利于提高消能率,但角度过大时消能率降低;在此基础上推荐了一级消力池与二级消力池联合消能的组合体型,并进行了数值模拟与模型试验研究。结果表明:延长一级池内的导墙可以显著改善二级池流态,各级消力池内跃前断面弗氏数均超过4.50,发生的水跃属于稳定水跃;综合消能率达到70.12%,较初设方案有明显提升。研究成果可为类似工程设计参考。

主 题 词：多级消力池 联合消能 模型试验 数值模拟 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.12396/znsd.241177

馆 藏 号：203157870...