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鸭河口水库除险加固工程1#、2#溢洪道水工模型试验研究

作　者: 李松平
导　师: 李宗坤
学　校: 郑州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: WES实用堰泄流能力弯道断面堰顶宽度堰顶水头宽顶堰
分类号: TV135.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要

实际水流的运动规律及水流对边界的作用都是复杂的,人们至今还没有很好的掌握。水力学很多理论和计算仍停留在经验和半经验阶段,应用时就有一定的局限性。实验在水力学研究中具有基础和支撑作用。模型实验可以为理论和计算模型的建立提供依据和支持,也可以对已有的理论结果提出修正或质疑,并以此推动这一领域研究的深入发展。所以,通常在设计完成后,就对设计结果进行验证,以便及早发现设计中存在的问题,进行及时的修改,从而确定出安全、经济、合理的工程设计。开展鸭河口水库除险加固工程1#、2#溢洪道水工模型试验研究,不仅具有重要的实际意义,同时也具有理论学术价值。本论文试验研究是在鸭河口水库除险加固工程1#、2#溢洪道正态模型上进行的,包括大坝、1#溢洪道、2#溢洪道等建筑物。溢洪道采用消力池消能。重点研究了1#溢洪道闸室控制段及弯道断面合理的工程布置型式,以及超百年一遇洪水时1#、2#溢洪道联合泄洪时的流速、流态、压力、水面线等水力学参数。针对1#溢洪道WES实用堰堰顶宽度延长后,两种不同体型泄流能力不足的问题,进行了多方面研究,并查明了泄流能力不足的原因。通过对试验结果的研究分析,进一步验证了1#、2#溢洪道联合泄洪的可行性。研究了1#溢洪道弯道断面横坡为1：10、1：14.6和平坡几种不同的布置型式对泄流、安全运行的影响,通过对试验结果的分析和研究,提出了合理的建议。对于溢洪道翼墙,建议根据试验预测可能发生的水深、流速大小进行相应的处理措施。试验发现,实用堰堰顶宽度δ与堰顶水头H的比值δ/H>2.0时,其泄流能力与宽顶堰的泄流能力较为接近。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 问题的提出和研究意义  8
  1.2 国内外的研究概况  8-11
    1.2.1 水力学模型相似率  9-10
    1.2.2 高速水流关键技术问题的基础研究  10-11
  1.3 本论文的主要研究内容  11-13
2 模型设计制作和方案布置  13-19
  2.1 模型比尺  13-14
    2.1.1 模型范围  13
    2.1.2 比尺选择  13-14
  2.2 糙率模拟及模型制作  14
  2.3 试验仪器设备  14-15
  2.4 方案布置  15-19
3 新闸堰顶高程166.00m试验  19-34
  3.1 泄流能力  19-20
  3.2 流态、流速  20-23
    3.2.1 流态  20-21
    3.2.2 流速  21-23
  3.3 压力  23-28
    3.3.1 布置方案  23-25
    3.3.2 压力试验结果  25-28
  3.4 水位  28-31
    3.4.1 布置方案  28
    3.4.2 水位试验结果  28-31
  3.5 1#溢洪道陡坡弯道控制断面  31-33
    3.5.1 试验数据结果  31-32
    3.5.2 控制断面水面线图  32-33
  3.6 小结  33-34
4 新闸堰顶高程170.50m试验  34-57
  4.1 泄流能力  34
  4.2 水库调度运行方式  34-36
  4.3 流态、流速  36-45
    4.3.1 流态  36-43
    4.3.2 流速  43-45
  4.4 压力  45-48
    4.4.1 布置方案  45
    4.4.2 压力试验结果  45-48
  4.5 水位  48-52
  4.6 空化现象  52-53
  4.7 1#溢洪道陡坡弯道控制断面  53-55
    4.7.1 试验数据结果  53-55
    4.7.2 控制断面水面线图  55
  4.8 小结  55-57
5 弯道陡坡断面横比降修改试验  57-77
  5.1 横坡修改一  57-63
    5.1.1 流态及水深水位  57-59
    5.1.2 底坡修改前后0+210.79断面的单宽流量对比  59-60
    5.1.3 底坡修改后控制断面水位试验数据  60-63
  5.2 横坡修改二  63-76
    5.2.1 模型修改及试验工况  63
    5.2.2 流态、流速  63-66
    5.2.3 水位  66-70
    5.2.4 1#溢洪道弯道控制断面水面线  70-72
    5.2.5 控制断面水深变化  72-74
    5.2.6 断面单宽流量  74-76
  5.3 小结  76-77
6 结论与展望  77-79
  6.1 结论  77-78
  6.2 展望  78-79
参考文献  79-81
致谢  81

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