对于上马蒂水电站整体模型试验

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1、2015年第9期东北水利水电水利科研【文章编号]1002-0624(2015)09-0045-05上马蒂水电站整体模型试验王晓峰，张志强，薛文志(上海勘测设计研究院，上海200434)【摘要】上马蒂水电站为多泥沙河流上的无库径流式电站，其首部枢纽工程肩负从河道内引取发电和冲沙流量，排泄汛期洪水，防止河道内推移质泥砂淤积进水口，通过沉砂池沉淀有害粒径泥沙等。文中通过该工程的整体模型试验相似原理比较、模型制作、模型试验及结果分析，提出优化建议并最终应用于设计。对设计起到一定指导作用。【关键词】泥沙；整体；模型试验；上马蒂水电站【中图分类号】TV131．6【文献标识码】A上马蒂电站坐落

2、与尼泊尔多泥沙河流上，作别为28m和54m。导墙右侧至沉砂池进水口前为没有库容的径流式电站，水电站首部枢纽工程设置浆砌块石护坦。河道右岸滩地上布置沉砂池，直接关系到电站能否从河道正常引水，能否有效沉砂池进口闸为4孔平板门，总宽度28．3m，闸底沉淀水中的有害粒径泥沙，能否将推移质顺利排坎顶高程935．2m，闸墩顶高程944．0m，后接转弯到下游避免进水口淤积，能否保证洪水期安全度段、扩散段、工作段以及进水前池，之后是引水隧汛等等。这些问题在计算分析之后，希望能通过模洞进口。型试验得到印证，并通过模型试验对设计优化起工程坝址以上多年平均来水流量为33．2mVs，到一定指导作用。下文

3、结合实际工程情况，重点介多年平均输沙量约为244万t，年平均含沙量约为绍了模型设计、制作及相关试验结果的分析，提出2．33kg／m3，推移质沙量按推悬比20％估算，坝址了有针对性的优化意见并最终被设计采纳。推移质沙量约为48．8万t。1工程概况2模型与原型的相似原理上马蒂水电站位于尼泊尔西部马蒂河上，为2．1模型与原型的力学相似条件【1】引水式电站，沿河段从上到下包括坝址首部枢纽根据相似原理，模型与原型的3个力学相似工程、引水隧洞、调压井、压力钢管、地面厂房。其条件如下：中首部枢纽工程包括敞开式溢流堰、冲沙闸、右岸1)流场中任意一个相应点处的流体质点上，作沉砂池、进水前池及相关附

4、属工程，引水隧洞总长用着同名的(同一性质)一个或数个力，即在某一流4．2km，电站采用混流式机组，额定水头120．0m，动点处作用力为重力(G)、压力(P)、粘滞力()，装机容量25MW。则另一相似系的对应点处也必然作用着C，P，；混凝土拦河坝布置在主河槽段，共分为两部2)所有作用在相应点处(以单位流体体积计分，左侧为溢流堰段，右侧为冲砂闸段。溢流堰顺算)的同名力之间的比值都是相同的，即水流向长24m，总宽49I1"1．，采用WES曲线堰，堰顶高程936．2m。冲砂闸顺水流向长24m，采用2==黠(式一流体的容孔平板门，每孔净宽6m，总净宽12m，闸室底槛顶高程934．2m，闸墩

5、顶高程944．0m。溢流堰和冲3)这些流场的运动学及动力学的起始条件及砂闸后接消力池，消力池顺河长为4Om，宽62m，边界条件是相同的。底板顶高程928．0m，之后接30m长浆砌石海漫。只有同时满足了以上3个相似条件之后，才冲砂闸左侧边墩上游接82m长导墙，导墙按顶高能保证力学相似的同一解答，而又保证模型换算程分别为938．5m和937．0In．分两段设置，长度分到原型的正确性。·45·水利科研东北水利水电2015年第9期任何属于机械运动范畴的物理现象，只要是A别表示长度比尺、速度比尺、时间比尺、重相似系统，必然具备以下3个方面的相似特征圆。力加速度比尺、运动粘滞系数比尺、密度比

6、尺、脉1)几何相似：模型与原型的任何相应线性长动流速比尺、时均流速比尺。度，必然具有同一比例；上述5个相似判据中，因欧拉数，R．，2)运动相似：即动态相似，模型与原型中任何sh，)，故可不单独考虑。相对而言，判据是决定相应点的速度、加速度等必然相互平行，并具有同性的，所以雷诺数判据也可不单独并进考虑；但应一比例；加大模型水流的兄数，使之充分达到紊流，并进3)动力相似：即模型与原型的作用力相似，模入阻力平方区，而自动满足与原型水流相似。经过型与原型中任何相应点的作用力性质相同、相互这样处理后，剩下来的比尺关系式实际上只有3平行，并具有同一比例。个，即：从以上3个相似条件和3个相似特

7、征可以看出，它们是相互联系、互为条件，而又形成统一的去，表，)整体。但动力相似是三者中的决定性因素，只要两由上述第一个比尺关系式可得：A。一-·／t／,。个系统能满足动力相似，再加上起始条件、边界条A．件相同，则该两系统就能保证完整的相似。由此看在上述5个比尺关系式中是紊动判据，实来，几何相似是基础，它的长度比尺是设计模型的质上是惯性力与阻力之比相似，一般紊动水流中基本参数；运动相似是检验模型相似性的最简便、自然要求满足这个准则。但因脉动流速这个比尺最有力的手段和将模型成果换算到