近日,由我院设计的芙蓉江角木塘水电站溢洪道表孔弧形闸门有限元分析、流激振动及模型试验等成果验收在武大水电院召开。参会单位有大唐国际发电股份有限公司重庆分公司、贵州大唐国际道真水电开发有限公司及特邀咨询专家,我院金属结构顾问总工张振麒及金属结构主设人员一同参加了此次验收会。
本次验收会议组织为现场模型试验验收及报告成果验收2个阶段。上午在武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室进行闸门模型试验观看0.2H开度及0.5H开度的运行工况,根据模型试验结果发现,在上游洪水位分别为381m、383m,在弧形闸门开度依次为0.2H、0.5H工况下,闸室进水口均存在不良间歇漩涡,且漩涡主要在左右两侧门槽附近游弋,漩涡尺寸随闸门开度增大而增大,随上游水位上涨而增大,在上游水位为383m、弧形闸门开度为0.5H时闸室进水口两侧均形成贯通立轴漩涡,漩涡最大尺寸为1.5m;堰面下泄水流在0+18m~0+30m区域形成强烈孔口出流,并形成大幅度紊动,溅起大量水股,在0.2H、0.3H开度工况中有少许水股击打在弧形闸门斜支臂;堰面表层下泄水流受淹没紊动挤压向堰面底层发展,堰面底层最大流速达到20m/s,底层堰面水流俯冲碰撞折线型消力池,在消力池入口引起强烈紊动,并溢出大量掺混气泡等。
下午在武大水利水电院会议室针对表孔弧门有限元分析、流激振动及模型试验报告进行具体的讨论,会上由各位具体的负责人针对三个报告中的存在的技术问题进行了阐述,针对设计蓝图中的关键点进行了梳理,并对具体构件提出了修改方案,针对工作闸门前的旋涡处理提出了钢衬方式及范围,针对支杆、筋板等件应力集中问题进行了加厚、加强处理,针对本次模型试验任务书中提出的校核洪水水面线淹没支铰的工况,由于实验室中无法模拟下游高水面的情况,故本次试验中缺少水淹支铰的工况,会上专家也提出5孔联合调度方案与单孔模型试验情况不太吻合等情况,针对上述问题,武大本次模型试验负责人王君星教授作了响应解答,并作为后续完善内容及研究方向,并最终形成了验收会议纪要。
芙蓉江角木塘水电站溢洪道表孔弧形闸门为我院现阶段孔口尺寸最大的表孔弧形工作闸门,经过本次试验验证了布置与设计的合理性,针对闸门长期不同开度局部开启有了初步的运行方案,待5扇闸门联合调度方案确定后,能有效的避开闸门运行中的不利区域,为保证本工程效益的发挥及安全运行打下了坚实的基础。