排灌机械工程学报

作者：张春晋,孙西欢*,李永业

单位：1. 黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室, 河南 郑州 450003;2. 太原理工大学水利科学与工程学院, 山西 太原 030024

关键词：数值模拟,龙抬头式泄洪洞,湍流模型,衔接段,安全监测指标

基金：黄科院科技发展基金项目(202006);河南省青年科学基金项目(212300410201)

基于1∶40正态水工模型,运用RNG k-ε双方程湍流模型对设计与校核2种特征洪水位下小浪底水电站2#龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性进行数值模拟,求解了该泄洪洞泄流能力、流速分布、压强分布及空化数等水力特性.同时从空化数、流速、测压管水头及洞顶余幅等角度提出了龙抬头式泄洪洞安全监测指标,并构建了龙抬头式泄洪洞安全监测预警级别.研究结果表明:流量系数、流速及测压管水头模拟值与试验值吻合较好,说明采用数值模拟可较好地求解龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性.龙抬头式泄洪洞的风险程度可划分为安全、低警、中警及高警等四级预警状态.影响龙抬头式泄洪洞安全运行的安全监测指标按照权重由大到小顺序依次为空化数、测压管水头、洞顶余幅及流速.研究结果将为龙抬头式泄洪洞的优化设计与安全施工提供一定的理论指导与技术支撑.

来源：2022年第11期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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