阶梯式泄水道竖井流态特征研究

摘要

阶梯式泄水道竖井是近年来出现的一种新型竖井结构设计形式,目前对其研究还较少.为了充分了解其水力特性,以期对其设计和应用提供参考,本研究设计了阶梯式泄水道竖井物理模型并进行了系统性试验,对阶梯式泄水道竖井的泄流流态特征进行了观察研究.研究结果表明:整体上,阶梯式泄水道竖井泄流平稳顺畅;受离心力作用影响,竖井阶梯泄水道上水面外高内低,不同于传统阶梯泄水道上的二维流态,呈现出三维流态特征;随着泄流流量的变化,可分为跌落、跌落-滑行、滑行3种流态,每种流态均对应着不同的水流消能和掺气机理.