基于沖擊壓強(qiáng)的挑流沖坑預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、目前，高壩的泄洪工程大多數(shù)采用挑流消能方式，為避免影響兩岸邊坡和壩身的穩(wěn)定，需估算下游沖刷坑的深度與范圍。正確預(yù)測(cè)基巖沖刷深度對(duì)高壩下游消能和防沖設(shè)計(jì)具有重要的意義。 本文在對(duì)沖坑內(nèi)的水流特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了基于沖擊壓強(qiáng)預(yù)測(cè)挑流沖刷深度的方法。通過水工模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究手段，對(duì)沖刷深度和沖擊壓強(qiáng)及其分布系數(shù)之間的量化關(guān)系進(jìn)行了解讀。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，引用沖擊射流的研究成果，詳細(xì)分析

2、了沖坑內(nèi)淹沒沖擊射流的擴(kuò)散規(guī)律和挑射水流對(duì)底壁面沖擊壓強(qiáng)的規(guī)律，分析了基巖的沖刷破壞特性。在此基礎(chǔ)上，提出基于沖擊壓強(qiáng)對(duì)沖刷深度進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。 其次，建立適合模擬挑射水流的三維數(shù)值紊流模型，尋求高效、精確的計(jì)算方法。在驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型正確性的基礎(chǔ)上，擬定計(jì)算方案并對(duì)不同工況下的沖擊壓強(qiáng)進(jìn)行了系列的數(shù)值計(jì)算。計(jì)算結(jié)果可供模型試驗(yàn)參考。 最后，通過模型試驗(yàn)量測(cè)了每組沖擊壓強(qiáng)分布下形成的沖坑深度，選用了較適合于本試驗(yàn)的沖坑估算