【摘 要】
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竖缝式鱼道是目前鱼道主要的布置体型之一,国内外诸多专家学者对其水力特性进行了大量试验研究,但不同类型隔板墩头对鱼道池室影响研究的成果较少,本文在已有的研究基础上,设计了三种不同的竖缝式鱼道隔板墩头体型:光滑型、钩状型和半圆型,采用物理试验与数值模拟相结合的方法对其常规池室的过流流量、池室水面线、池室流态分布、紊动能以及竖缝断面流速等开展研究,通过分析休息池内流态,提出鱼道优化布置方案,主要研究内容
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竖缝式鱼道是目前鱼道主要的布置体型之一,国内外诸多专家学者对其水力特性进行了大量试验研究,但不同类型隔板墩头对鱼道池室影响研究的成果较少,本文在已有的研究基础上,设计了三种不同的竖缝式鱼道隔板墩头体型:光滑型、钩状型和半圆型,采用物理试验与数值模拟相结合的方法对其常规池室的过流流量、池室水面线、池室流态分布、紊动能以及竖缝断面流速等开展研究,通过分析休息池内流态,提出鱼道优化布置方案,主要研究内容与结论如下:(1)对不同隔板墩头体型的过流流量进行测量与分析,对比研究发现,光滑型与钩状型隔板墩头的过流流量范围基本保持一致,半圆型隔板墩头的过流流量偏大。(2)三种隔板墩头体型的池室水面线均表现出与底坡一致的特征;各级池室的水头降落与设计值基本相近,光滑型与钩状型隔板墩头的误差小于10%,半圆型隔板墩头的误差约为26%。(3)同样的水深情况下,光滑型与钩状型隔板墩头的竖缝流速值相近,半圆型隔板墩头的竖缝处流速较大,最大流速值达1.45m/s。(4)通过对水流流态及主流流速进行分析可知,隔板墩头体型不同,主流区两侧的回流区域面积不等,主流区的流速特征与沿程衰减率均存在差异,表现为:光滑型隔板墩头池室的主流弯曲程度最大,半圆型隔板墩头的主流区流速量值最大,钩状型墩隔板头池室内主流区沿程衰速率最高。隔板墩头的改变对紊动能的影响甚微,三种不同隔板墩头体型条件下,池室内紊动能数值相近。(5)针对不同休息池设计体型开展了研究,基于“主流不贴壁”原则,提出了改善休息池内流态的设计方案。图[50]表[8]参考文献[78]
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