高建标,王志刚

• 1:中国水利水电科学研究院

摘要(Abstract)：

为弄清冲沙放空洞边墙发生局部空蚀破坏原因，寻求切实可行的改进措施和修复方案，为修复提供技术支持，为制定合理的运行调度方式提供科学依据。以完建体型为基础，建立冲沙放空洞局部常压(1:25)、减压(1:30)水工模型，按照原型试验工况进行全面反演试验，从水流流态、掺气空腔形态、掺气效果、压强分布及水流近壁掺气浓度等综合分析论证两侧边墙发生局部空蚀破坏的原因。结果显示：侧扩水流与边墙交汇后在扩散段发生分离造成压力降低并产生较大负压，实测最大负压达-46.7 kPa,水流空化数仅0.08,水流噪声最大声压级增量达10.0 dB,远大于水流初生空化判别值5.0～7.0 dB,且洞口流速高达36 m/s左右，从而诱发边墙空化水流。另一方面边墙存在较大范围清水掺气盲区，缺乏有效的掺气保护，是发生空蚀破坏的原因之一。提出的推荐体型将原渐扩修改为突扩形式，并设置梯形突扩收缩坎控制边墙水翅的强度。在不同工况下，都能形成较长和稳定的侧空腔，下游边墙和底板压力分布合理，模型掺气浓度最小值为1.4%,说明具备较好的掺气能力。原型过流试验测量边墙水流噪声声压级最大增量仅3.5 dB,表明没有发生空化水流，经过多年运行，并末出现严重空蚀破坏情况。

关键词(KeyWords)： 冲沙放空洞;空蚀破坏;掺气浓度;水流空化数;突扩突跌;梯形突扩收缩坎;侧空腔;原型观测

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 高建标,王志刚

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2024.S2.079

参考文献(References)：

• [1] 由丽华，谭炜.紫坪铺工程安全高效运行关键技术浅析[J].四川水力发电，2018,37(4):14-17.
• [2] 严根华.表孔弧形闸门流激振动原型观测研究[J].水力发电学报，2006,25(4):46-51.
• [3] 严根华.大坝泄水闸门结构流激振动监测及强烈振动控制技术研究[J].大坝与安全，2016(3):44-54.
• [4] 吴一红，张东，高建标.紫坪铺冲沙放空洞掺气设施体型试验研究[R].北京：中国水利水电科学研究院，2008.
• [5] 吴一红，张东.紫坪铺水利枢纽冲沙放空洞边墙空蚀原因反馈减压试验研究[R].北京：中国水利水电科学研究院，2008.