梯形明渠–马蹄形隧洞过渡段流动形态与局部水头损失研究

被引：8

作者：

吴永妍 ^{[1
]}

刘昭伟 ^{[1
]}

陈永灿 ^{[1
]}

杨玉峰 ^{[2
]}

机构：

[1] 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室

[2] 新疆油田公司供水公司

来源：

水力发电学报 | 2016年 / 35卷 / 01期

关键词：

明渠过渡段; 局部水头损失; 水面线; 水面波动;

D O I：

暂无

中图分类号：

TV133 [河渠水力学];

学科分类号：

0801 ; 080103 ; 080104 ; 081502 ;

摘要：

本文以新疆克拉玛依引水工程西干渠为背景,通过物理模型试验研究了从梯形明渠到马蹄形隧洞进口过渡段的水面衔接特点和局部水头损失规律。模型采用重力相似设计,比尺为1∶25,由有机玻璃制成。在试验过程中,测量了流量在3.88～17.05 L/s范围内水面线的纵向变化,发现当流量大于13.37 L/s时,洞口水面壅高,洞内存在水面波动,分析认为是由侧壁收缩引起的水面紊动所致。根据水深变化和平均流速计算得到过渡段局部水头损失,发现其随水面收缩角增加呈先减小后增大的趋势,进口过渡段局部水头损失系数为0.19～1.24。针对原模型试验发现的问题,模型试验中延长了过渡段,对扭曲面段、矩形段长度进行了优化。模型改进后,水流平稳,波动减弱,局部水头损失系数减小至0.05～0.82。试验结果为实际工程梯形明渠到无压隧洞的过渡段设计提供了依据。

引用

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共 15 条

[1] Local Head-Loss Coefficient at the Rectangular Transition from a Free-Surface Channel to a Conduit [J].