低水頭水利樞紐泄水閘前局部沖刷問題研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，經(jīng)濟和人口不斷的增長，水和電的需要量都在逐年增加。但是水頭較高的水電資源已經(jīng)越來越少，低水頭水力資源的開發(fā)成為水電開發(fā)的另一個重要方向。
　　 與高水頭水利樞紐不同，低水頭水利樞紐由于不具備調(diào)洪能力或調(diào)洪能力很弱，在洪水期經(jīng)常要進行閘門調(diào)度，開閘泄洪，且單寬流量較大。但是，河段的覆蓋層多為沖積而成，河床抗沖能力不夠。因此，低水頭水利樞紐閘前易發(fā)生局部沖刷問題。為了保證樞紐的正常運行甚至安全，對低水頭水利樞紐閘

2、前局部沖刷成因的研究，沖刷坑形態(tài)的預測及防護措施的研究是十分有必要的。
　　 本文研究局部沖刷問題，主要從閘前水流結(jié)構(gòu)及河床的組成等方面，通過動床模型試驗與定床模型試驗相結(jié)合的方法，進行概化模型試驗研究。研究表明：第一，當閘門部分開啟泄水時，過水閘門泄水時，相鄰擋水閘閘前水流受到阻擋，流速由縱向過渡為橫向，從而在閘前近壁區(qū)水流下潛，形成漩渦，水流呈現(xiàn)復雜的三元流流態(tài)，紊動能增大。從而造成床面泥沙大量起動，迅速形成沖坑。第二，水力

3、條件和泥沙條件均為影響局部沖刷的主要因素。閘門單孔全開時，流量的變化既影響沖刷坑形態(tài)，又影響最深沖坑點的位置；在一定范圍內(nèi)，沖刷坑深度隨佛汝德數(shù)的增加而增大較快，佛汝德數(shù)超過一定值后，沖刷坑深度隨佛汝德數(shù)增加而增大的速度變緩；泥沙中值粒徑變化時，只影響沖刷坑形態(tài)，不影響最深沖坑點位置。第三，以試驗數(shù)據(jù)為依托，通過量綱分析和多元回歸理論提出的局部沖刷深度預測公式能較精確的預測泄水閘前局部沖刷深度，可以為工程設計提供參考。第四，通過拋石防護