通氣系統(tǒng)對豎井式溢洪道水力特性影響研究

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摘要：跌流式豎井垂向落差大，通常在環(huán)形溢流堰與豎井段銜接處設(shè)置突擴形成脫壁流來降低水流急劇加速后對豎井壁帶來的空蝕破壞風(fēng)險，部分工程在突擴處設(shè)置有通氣系統(tǒng)，但這種通氣設(shè)置對于豎井溢洪道整體水力特性的影響尚未明確，針對易縣抽水蓄能電站豎井溢洪道工程開展了物理模型試驗。試驗結(jié)果表明：隨著堰上水頭的增加，環(huán)形溢流堰水流流態(tài)從自由堰流向受阻堰流轉(zhuǎn)換，最終變?yōu)閴毫卓诔隽?，且相較于不通氣條件，通氣條件下的流態(tài)轉(zhuǎn)捩點提前；兩種條件下泄流流量均呈現(xiàn)先增大后穩(wěn)定的趨勢，高水頭時通氣條件下泄流能力略低于不通氣條件；同時研究發(fā)現(xiàn)H/Hd<0.88時，通氣管的存在對豎井各水力特性的影響不大，但當(dāng)H/Hd>0.88后，通氣管的存在能夠為豎井溢洪道提供更為充分的通氣條件，有助于避免豎井管流現(xiàn)象的出現(xiàn)，且能夠提高豎井溢洪道的消能率。（剩余9480字）