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水平旋流消能泄洪洞监测结论

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:库水位在2003.40~2004.00m时,泄洪洞过流能力为1050~1100m3/s,略大于模型试验流量,满足设计泄流量要求。泄洪洞消能效果好,整体消能率达84.5%,与模型试验结果一致。泄洪洞运行期间,无论竖井是满流或自由流状态,同步监测结构的动力响应很小,振动极其微弱,表明泄洪洞运行对建筑物结构影响甚小。泄洪洞过流面压力正常,除掺气空腔外没有监测到负压,脉动压力均方根值与模型试验结果接近。

水平旋流消能泄洪洞监测结论

(1)库水位在2003.40~2004.00m时,泄洪洞过流能力为1050~1100m3/s,略大于模型试验流量,满足设计泄流量要求。

(2)泄洪洞消能效果好,整体消能率达84.5%,与模型试验结果一致。

(3)空化监测表明,泄洪洞运行期间存在两类水流空化,闸门开启过程中溢流堰下游和全开后的起旋室升坎附近出现了空化噪声,但空化强度都较弱,不会危及泄洪建筑物的安全运行。

(4)泄洪洞运行期间,无论竖井是满流或自由流状态,同步监测结构的动力响应很小,振动极其微弱,表明泄洪洞运行对建筑物结构影响甚小。

(5)泄洪洞过流面压力正常,除掺气空腔外没有监测到负压,脉动压力均方根值与模型试验结果接近。就压力数据来看,采用重力相似准则进行旋流式泄洪洞试验研究是可行的。泄洪洞洞壁各测点脉动压力优势频率不超过1Hz,泄洪洞内水流为大尺度水流脉动。(www.xing528.com)

(6)进口水流平稳,工作闸门全开后,泄洪洞进口为淹没堰流,竖井表面水流为竖轴旋滚,水位较库水位低1.8m左右;退水洞内、泄洪洞出口及下游河道水流流态平稳,退水洞洞顶余幅很大,超过60%。

(7)起旋室通气井通气顺畅,通气量与模型试验值基本一致;竖井段环形掺气坎通气效果良好,掺气坎下游空腔有长短两种稳定形态,最长时为17.0m左右,空腔负压在-25~-35kPa,大于模型试验值,空腔稳定,掺气效果好,实测通气量较模型值大58%~81%。

(8)3次试验过水后检查表明,泄洪洞过流表面混凝土出现了局部剥落,这些局部剥落损伤均为过流面混凝土表部缺陷所致,且局部剥落损伤区未见随泄洪时间的增加而加剧的趋势,说明泄洪洞的水力特性和掺气减蚀设施的运行效果均较好。

(9)原型监测发现,当环形掺气坎通气量小时,起旋室通气量大;而当环形掺气坎通气量大时,起旋室通气量小。环形掺气坎通气对平洞起旋室的通气起到了一定的补偿作用。(10)监测表明,竖井旋流洞内的水流流态是由竖井来流和起旋室内旋转水流的相互作用确定的,影响因素包括进出口水流条件、旋流洞的体型、水垫塘出口收缩墩的形状(模型研究表明,水垫塘出口收缩墩的体型对环形掺气坎下游空腔长度有较大的影响)等。因此,当泄洪洞的运行工况与模型试验中的工况接近时,泄洪洞的运行状态将与模型中的流动状态接近。

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