阳坡水库溢洪道水力特性试验
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水 流进 入 尾 水 渠 段 ， 泄槽 宽度 由 ３ ． 渐 变到 ４ ． ｌ泄 ３０ｍ ００ｎ，
模型最小 雷诺ห้องสมุดไป่ตู้ 满足紊流 限制条件 ， 依据 阻力 、 惯性力 相
槽 中出现了明显 的冲击波 现象 ， 为不对称 冲击 波， 横穿整个 泄 槽， 并在泄槽中形成 明显的分界线 ， 流到达尾水渠转弯段时 ， 水
前池
— —
Ｌ
图 １ 模 型 布 置 示意
ｌ
＝ 模 型
３ ３ 流 量 系数 分 析 ．
表 １中流 量 系数 ｍ 为 采 用 试 验 数据 按 堰 上 水 头 与 泄 量 公 式 反求 的 系 数 ， 为 包 含 了侧 收缩 影 响 的 综 合 流 量 系 数 ， 合 ｍ 拟
受 转 弯影 响 ， 宽流 量 沿 横断 面 分 布 不 均 匀 ， 岸 较 大 ， 单 右 向左 岸
似要求 ， 型糙率 比尺为 １ ９ 。原型 溢洪道混凝 土底板分缝 ， 模 ．２
平均糙率约为 ０ ０ ５ 则要求模型糙率为 ０ ０ ７８ ．１ ， ．０ 。模 型全部采
用 有 机 玻 璃 加 工 制 作 ， 般 优 质 有 机 玻 璃 板 的糙 率 为 ０ ０７～ 一 ．０
摘
要 ： 用物理模型试验方法 ， 采 对阳坡水库溢洪道的主要水 力特性进行了分析 ， 在此基础上 ， 针对存在的 问题对溢洪道
进行 了多方案优化比选试验 。结果表 明： 平底 转弯段在各泄量下均 出现水 面侧倾情 况， 置两道斜坡式调整槛 ， 设 水面得
到较好的改善 ； 当下 泄 量 大于 ５０ｍ ／ 时 ， 级 消 力池 陡坡 段 出现 脱 流现 象 ， 底 坡 调 整 至 ｌ： ． 脱 流 问． 解 决 ； ０ ｓ 二 将 １５后 题 二 级 消 力 池 内下 泄 流 量接 近 校 核 流 量 时 ， 生远 驱 式 水 跃 ， 消力 池 末 端增 加 １／ 高尾槛 后 ， 发 在 ／ １ 远驱 式水 跃现 象 消失 。 关 键 词 ： 溢 洪道 ；水 力 特 性 ；模 型 试 验 ； 阳坡 水 库 文 献标 识 码 ： Ａ ｄｉ１．９ ９ｊｉ ｎ １０ —３９ ２ １ ．５Ｏ４ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０ ０１７ ．０ １０ ．４ ｓ 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ １ １ Ｖ ５ ．
宽 流 量 不均 匀 。 流 进 入 二级 消 力 池 ， 坡 段 在 设 计 流 量 下 发 水 陡 生 较严 重 的 脱 流 现象 ， 为半 挑 流 式 消 能 ， 之 单 宽 流 量 不 均匀 ， 加 无 法形 成 完 整 的水 跃 ， 响 消 力 池 的 消 能 效 果 ， 流 量 越 大 脱 影 且 流 现象 越 严 重 ， 是 斜 坡 设 计 较 陡 （ １ ， 处 流 速 较 大 造 成 这 １： ）该
第 ３ 第 ５期 ３卷
２ １ 年 ５月 ， ０１
人
民
黄
河
Ｖｏ ． ３， ． １ ３ Ｎｏ ５
Ｍａ ， ０１ ｙ２ １
ＹＥＬＬ０Ｗ
ＲＩ ＶＥＲ
【 水利 水 电工 程 】
阳坡 水库 溢 洪 道水 力特 性试验
田 淳 ， 富强 姚
（ 原理 Ｓ 大 学 水 利 科 学 与 工 程 学 院 ， 西 太 原 ００ ２ ） 太 － 山 ３０ ４
模 型水库 ， 流经溢洪道模 型试验段 后流入 尾水池 ， 再经 回水 渠
返回前池 ， 形成水流循环 系统 。
薄孽堰 Ｉ 回水渠 ｝
从实测的水位流量 曲线（ 见图 ２ 可知 ： ） 溢洪道在下泄设计
流 量 及 校 核 流 量 时 ， 应 水 位 分 别 为 １０ ５ ５ 和 １０８ ８ 对 ２ ．５ｍ ２ ．０ ｍ， 原设 计 值 １０５ ５ 和 １０ ８ ８ 非 常 接 近 ， 与 ２ ．０ｍ ２ ．７ｍ 因此 溢 洪 道 在 设计 水 位 及 校 核水 位 下 能 够 满 足泄 洪 要 求 。
验任务要求 的前提下 ， 虑首部 平水及尾 部 回水 的布置 ， 考 确定 模 型几何 比尺为 ５ ， 用正态模 型， Ｏ采 按重力相似准则设计
流 速 比尺 为 ７Ｏ 、 间 比尺 为 ７ ０ 、 量 比尺 为 １ ７ ．７ ．７ 时 ．７ 流 ７６ ７ ６ 。
，
的， 需对二级消力池原设计方案进行调整。
故各流量下水流均表现平稳 ， 进流平顺 。
１ 工程概况
阳坡 水 库 位 于 山 西 省 临 县 湫 水 河 上 游 ， 阳坡 村 约 １ｋ 距 ｍ，
水 流进 入 闸 室 控 制 段 后 ， 流 与 闸墩 平 行 ， 入 一 级 消 力 水 进
池 的陡坡段 ， 水深急剧减小 ， 陡坡段的底部达到收缩水 深， 在 然
逐渐减小 。
０ ０ ９ 能满足糙率相似要求 。 ．Ｏ 。
模 型 由 前 池 、 泵 、 型 水 库 、 洪 道 试 验 段 、 水 池 和 回 水 模 溢 尾
３ ２ 水位 与流量 关 系 ．
水 库 水 位 与溢 洪 道 泄 流量 的关 系 见 表 １ 。
水渠组成 ， 具体布置见图 １ 。前池 的水 由水泵抽入模 型首部 的
池段 、 平底转弯 段 、 级消 力池 及尾 水渠 段组 成 ， 二 设计 流量 为 ８ ３ ７ｍ ／ ， ３ ． ｓ校核流量为 １５ １ ３ｍ ／ 。 ５ ． ｓ
２ 模型设计
溢 洪 道 全 长 ３５ ２ｍ， 据 试 验 场 地 及 供 水条 件 ， 满 足试 ４ ． 根 在
后 在一 级 消 力池 内发 生 水 跃 ， 平 稳 完 整 。 水跃
坝址控制流域面积为 ２ １ｋ 流域 长度为 ２ ． ｍ， ５ ｍ ， ４ ８ｋ 植被 良好。
溢洪 道 布置 于大 坝右 岸 ， 由引 渠 段 、 室 控 制 段 、 闸 一级 消 力
水流在平底转弯段均呈现右岸水深大于左 岸水 深的趋势 ， 在靠近右岸 占断面总宽 ２ ３的宽度 范围内水深大致相同， ／ 单宽 流量基本均匀， 在靠近左岸 占断面 总宽 １３的宽度范围内水深 ／ 急剧减小 ， 单宽流量沿横 向减小 ， 造成二级 陡槽及消力池 内单
模型最小 雷诺ห้องสมุดไป่ตู้ 满足紊流 限制条件 ， 依据 阻力 、 惯性力 相
槽 中出现了明显 的冲击波 现象 ， 为不对称 冲击 波， 横穿整个 泄 槽， 并在泄槽中形成 明显的分界线 ， 流到达尾水渠转弯段时 ， 水
前池
— —
Ｌ
图 １ 模 型 布 置 示意
ｌ
＝ 模 型
３ ３ 流 量 系数 分 析 ．
表 １中流 量 系数 ｍ 为 采 用 试 验 数据 按 堰 上 水 头 与 泄 量 公 式 反求 的 系 数 ， 为 包 含 了侧 收缩 影 响 的 综 合 流 量 系 数 ， 合 ｍ 拟
受 转 弯影 响 ， 宽流 量 沿 横断 面 分 布 不 均 匀 ， 岸 较 大 ， 单 右 向左 岸
似要求 ， 型糙率 比尺为 １ ９ 。原型 溢洪道混凝 土底板分缝 ， 模 ．２
平均糙率约为 ０ ０ ５ 则要求模型糙率为 ０ ０ ７８ ．１ ， ．０ 。模 型全部采
用 有 机 玻 璃 加 工 制 作 ， 般 优 质 有 机 玻 璃 板 的糙 率 为 ０ ０７～ 一 ．０
摘
要 ： 用物理模型试验方法 ， 采 对阳坡水库溢洪道的主要水 力特性进行了分析 ， 在此基础上 ， 针对存在的 问题对溢洪道
进行 了多方案优化比选试验 。结果表 明： 平底 转弯段在各泄量下均 出现水 面侧倾情 况， 置两道斜坡式调整槛 ， 设 水面得
到较好的改善 ； 当下 泄 量 大于 ５０ｍ ／ 时 ， 级 消 力池 陡坡 段 出现 脱 流现 象 ， 底 坡 调 整 至 ｌ： ． 脱 流 问． 解 决 ； ０ ｓ 二 将 １５后 题 二 级 消 力 池 内下 泄 流 量接 近 校 核 流 量 时 ， 生远 驱 式 水 跃 ， 消力 池 末 端增 加 １／ 高尾槛 后 ， 发 在 ／ １ 远驱 式水 跃现 象 消失 。 关 键 词 ： 溢 洪道 ；水 力 特 性 ；模 型 试 验 ； 阳坡 水 库 文 献标 识 码 ： Ａ ｄｉ１．９ ９ｊｉ ｎ １０ —３９ ２ １ ．５Ｏ４ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０ ０１７ ．０ １０ ．４ ｓ 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ １ １ Ｖ ５ ．
宽 流 量 不均 匀 。 流 进 入 二级 消 力 池 ， 坡 段 在 设 计 流 量 下 发 水 陡 生 较严 重 的 脱 流 现象 ， 为半 挑 流 式 消 能 ， 之 单 宽 流 量 不 均匀 ， 加 无 法形 成 完 整 的水 跃 ， 响 消 力 池 的 消 能 效 果 ， 流 量 越 大 脱 影 且 流 现象 越 严 重 ， 是 斜 坡 设 计 较 陡 （ １ ， 处 流 速 较 大 造 成 这 １： ）该
第 ３ 第 ５期 ３卷
２ １ 年 ５月 ， ０１
人
民
黄
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Ｖｏ ． ３， ． １ ３ Ｎｏ ５
Ｍａ ， ０１ ｙ２ １
ＹＥＬＬ０Ｗ
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【 水利 水 电工 程 】
阳坡 水库 溢 洪 道水 力特 性试验
田 淳 ， 富强 姚
（ 原理 Ｓ 大 学 水 利 科 学 与 工 程 学 院 ， 西 太 原 ００ ２ ） 太 － 山 ３０ ４
模 型水库 ， 流经溢洪道模 型试验段 后流入 尾水池 ， 再经 回水 渠
返回前池 ， 形成水流循环 系统 。
薄孽堰 Ｉ 回水渠 ｝
从实测的水位流量 曲线（ 见图 ２ 可知 ： ） 溢洪道在下泄设计
流 量 及 校 核 流 量 时 ， 应 水 位 分 别 为 １０ ５ ５ 和 １０８ ８ 对 ２ ．５ｍ ２ ．０ ｍ， 原设 计 值 １０５ ５ 和 １０ ８ ８ 非 常 接 近 ， 与 ２ ．０ｍ ２ ．７ｍ 因此 溢 洪 道 在 设计 水 位 及 校 核水 位 下 能 够 满 足泄 洪 要 求 。
验任务要求 的前提下 ， 虑首部 平水及尾 部 回水 的布置 ， 考 确定 模 型几何 比尺为 ５ ， 用正态模 型， Ｏ采 按重力相似准则设计
流 速 比尺 为 ７Ｏ 、 间 比尺 为 ７ ０ 、 量 比尺 为 １ ７ ．７ ．７ 时 ．７ 流 ７６ ７ ６ 。
，
的， 需对二级消力池原设计方案进行调整。
故各流量下水流均表现平稳 ， 进流平顺 。
１ 工程概况
阳坡 水 库 位 于 山 西 省 临 县 湫 水 河 上 游 ， 阳坡 村 约 １ｋ 距 ｍ，
水 流进 入 闸 室 控 制 段 后 ， 流 与 闸墩 平 行 ， 入 一 级 消 力 水 进
池 的陡坡段 ， 水深急剧减小 ， 陡坡段的底部达到收缩水 深， 在 然
逐渐减小 。
０ ０ ９ 能满足糙率相似要求 。 ．Ｏ 。
模 型 由 前 池 、 泵 、 型 水 库 、 洪 道 试 验 段 、 水 池 和 回 水 模 溢 尾
３ ２ 水位 与流量 关 系 ．
水 库 水 位 与溢 洪 道 泄 流量 的关 系 见 表 １ 。
水渠组成 ， 具体布置见图 １ 。前池 的水 由水泵抽入模 型首部 的
池段 、 平底转弯 段 、 级消 力池 及尾 水渠 段组 成 ， 二 设计 流量 为 ８ ３ ７ｍ ／ ， ３ ． ｓ校核流量为 １５ １ ３ｍ ／ 。 ５ ． ｓ
２ 模型设计
溢 洪 道 全 长 ３５ ２ｍ， 据 试 验 场 地 及 供 水条 件 ， 满 足试 ４ ． 根 在
后 在一 级 消 力池 内发 生 水 跃 ， 平 稳 完 整 。 水跃
坝址控制流域面积为 ２ １ｋ 流域 长度为 ２ ． ｍ， ５ ｍ ， ４ ８ｋ 植被 良好。
溢洪 道 布置 于大 坝右 岸 ， 由引 渠 段 、 室 控 制 段 、 闸 一级 消 力
水流在平底转弯段均呈现右岸水深大于左 岸水 深的趋势 ， 在靠近右岸 占断面总宽 ２ ３的宽度 范围内水深大致相同， ／ 单宽 流量基本均匀， 在靠近左岸 占断面 总宽 １３的宽度范围内水深 ／ 急剧减小 ， 单宽流量沿横 向减小 ， 造成二级 陡槽及消力池 内单
