悬板分层式引水渠首水力特性及输沙机理的研究

本研究通过物理模型对悬板区流场的测试分析，二维K-ε模型的数值计算，以及整体物理模型的浑水输沙试验，揭示了悬板区分层式引水渠首“引清”及高效输沙的内在原因，是悬板的设置改变了悬板区水流结构，即悬板分割水流，引上层清水，变明流为管流，提高了低部流速及流速成梯度，获得较高的输沙能量，使其高效输沙。通过对比试验，优化了悬板前缘堰头型式，即流线堰是结构简单，分流平稳，引清进沙量少，引水比高，适应流量变幅大的堰型，以及悬板的结构布置及尺寸。通过试验分析给出了引水流量的计算式，导出了流量系数m及相关系数β、γ，初步解决了引水流量的计算问题。流线堰已为工程所采用。悬板分层式引水首及其流线堰型将得到广泛的应用。