小湾水电站泄洪洞水力学问题试验和数值模拟研究

岸边泄洪洞为小湾水电站3套泄洪设施之一,上游水位和泄洪洞出口挑流鼻坎落差超过200 m,最大泄量达到3 881 m3/s,具有典型的高水头大流量特点,泄洪水力学问题十分突出。采用三维数值模拟和1∶35局部模型试验相结合的方法,对小湾泄洪洞新方案进行研究和优化,结果表明:泄洪洞长有压段进口体型布置基本合理;该设计方案明流段反弧末端掺气坎和明流直线段第一道掺气坎由于坎高和水流Fr数较小的原因,难于形成稳定的掺气空腔。通过降低泄洪洞反弧末端高程,提高水流Fr数以及在掺气坎下增设二级坡的方法,解决了难于形成掺气空腔的问题。