尾导结合的尾水系统水流中断的机理分析

作者：杨建东; 李玲; 周俊杰; 王煌

来源：水动力学研究与进展A辑, 2012, (04): 394-400.

• 尾水洞
• 导流洞
• 尾水调压室
• Fr数
• 水流中断 tailrace tunnel
• diversion tunnel
• tailrace surge tank
• Froude number Fr
• disruption of water flow

为解决大型水电站地下洞室空间密集等问题,输水系统通常采用尾水洞和部分导流洞相结合的布置方式,致使低尾水位发电时尾导结合段水深较浅和流速较大。当机组甩负荷后,尾导结合点处有可能发生"水流中断"的水力学现象。本文通过一维及三维数值模拟,分析了水流中断的机理,所得主要结论是:在非恒定流过程中尾导结合段(尤其是尾导结合点)的Fr数从起始值逐渐接近1再大于1,形成断波,阻滞了反向流量的补充。故其Fr 1是发生水流中断的内因。而尾水调压室的水位上升会进一步降低尾导结合段的水深,因此水流中断必然发生在调压室水位上升的时段。

• 单位
  武汉大学; 长江勘测规划设计研究有限责任公司; 水资源与水电工程科学国家重点实验室