侧式进/出水口双向过流条件下水力特性主要受自身体型参数的影响,影响因素包括分流隔墩布置及间距、扩散段长度、扩散段平面扩散角和顶板扩张角大小及调整段长度。为此,国内外学者开展了大量的研究工作。对于分流隔墩布置及间距,叶建军
[3]指出分流墩布置方式对侧式进/出水口流量分配影响较为显著,同时也会影响进/出水口流速分布,建议分流墩凹型布置形式,此时进/出水口水力特性较优。顾莉等
[4]指出边墩应与扩散段起始断面齐平,中墩应适当后移,此时进/出水口水力特性较好。章军军等
[5]对分流隔墩、边墙形状及顶板型式进行优化,减小了水头损失和流速不均匀系数。孙双科等
[6]指出中边隔墩后移均能消减拦污栅断面负流速,并改善流速分布,但中隔墩后移改善效果更明显。韩立
[7]指出分流隔墙的布置对阻力系数的大小有重要影响。徐准等
[8]指出中隔墩后移可均化进/出水口出流时拦污栅断面流速,同时还能降低进/出水口的水头损失。孟席等
[9]指出中墩后移距离为边墩间距的0.8~1.1倍,且边墩间距为流道总宽的0.4~0.5倍时,侧式进/出水口双向过流条件下水力特性较好。任晓倩等
[10]指出适当增加中隔墩间距可使孔口流量分配更均匀,并能减小发电工况时进/出水口的水头损失。梅家鹏等
[11]指出增加中边墩间距可有效改善进/出水口流量分配及减小流速不均匀系数。Ye等
[12]指出分流墩各流道断面面积比对侧式进/出水口流量分配有着重要影响,可为流量分配的优化提供参考。张兰丁
[13]提出通过“单位流速法”(扩散段起始断面单位分流间距流速)对侧式进/出水口分流间距的调整,可获得较优的进/出水口体型。针对扩散段长度,叶建军
[3]通过水工模型试验指出扩散段的长度必须适中,并建议扩散段长度与洞径比值的取值范围为4~8。刘殷竹等
[14]采用雷诺应力模型(Reynolds Stress Model,RSM)研究了扩散段长度对无调整段侧式进/出水口水力特性的影响规律,发现扩散段长度为隧洞洞径的5.7~6.0倍时,各项水力学指标满足规范设计要求。对于扩散段平面扩散角和顶板扩张角大小,黄智敏等
[15]指出侧式进/出水口顶板扩张角应以7°~10°为宜。李广宁
[16]指出,减小扩散段顶板扩张角可有效改善出流条件下侧式进/出水口水力特性。王晨茜等
[17]采用Realizable
k-ε模型探究了发电工况时扩散段水平扩散角和顶板扩张角对流动分离的影响,结果表明,顶板扩张角对流动分离起着主导作用,且当顶板扩张角
α≤2°时,扩散段无明显的流动分离现象。高学平等
[18]系统性研究了扩散段不同顶板扩张角对拦污栅断面流速分布的影响规律,为侧式进/出水口的设计提供依据。针对调整段长度,叶飞
[19]指出调整段应足够长以调整出流时在扩散段末端顶部形成的回流。刘际军
[20]发现调整段不可或缺,可均化进/出水口内部流速。综上所述,侧式进/出水口自身体型参数对其水力特性影响的成果较为丰富,但关于调整段的研究较少,且尚未探究不同调整段长度对双向过流条件下水力特性的影响。