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银盘省水船闸省水池水力特性研究

作　者: 海显盛
导　师: 陈明栋
学　校: 重庆交通大学
专　业: 港口海岸与近海工程
关键词: 超高水头省水船闸水力特性试验研究省水率
分类号: U641.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
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内容摘要

近年来,随着我国大力开发水电,出现了众多的高水头通航建筑物,为船闸和升船机的设计带来很大困难。本文结合将省水船闸输水型式主要用于消减船闸工作水头的研究项目,重点对省水船闸输水系统进行水力学模型试验,得到以下研究成果:1、带两级省水池的船闸方案,灌泄水时水体经过省水池交换后实际作用水头成倍减少。从而有效避开了高水头船闸的阀门水力学问题,降低了解决阀门工作条件及闸室停泊条件的难度。2、试验过程及结果表明,该方案削减船闸工作水头约50%,船舶一次过闸省水率约50%的设想是可行的,合乎实际的。3、经过对阀门启闭方式的试验比较,给出了阀门启闭方式(方案5),即省水廊道A、B阀门2.5 min开启、1.5min关闭,主廊道阀门1min启闭。可较好控制省水池水位变幅和阀门工作水头相对稳定,并可减少补溢水量。4、省水池灌泄水水力特性曲线与闸室水力特性曲线相似,省水池的水面波动对控制灌泄水水头影响不大,水流条件较好。5、水力特性成果表明,阀门正常启闭时,闸室的灌、泄水时间分别为10.80和11.42min。考虑缩尺影响,即考虑原型船闸输水时间将缩短8～15%,本船闸方案输水时间将在11min以内,满足设计的12min输水时间要求。6、由省水池的水力特性统计可知,输水系统正常运行时,灌水流量过程线两峰值分别为126.291、126.532m3/s,泄水流量过程线两峰值分别为120.08、120.346m3/s;本试验是我国第一座完全按近代省水船闸原理设计和运行控制的输水系统整体模型,其成果不但可供银盘船闸设计参考,且可为我国今后省水船闸及高水头船闸设计及研究提供宝贵的借鉴。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 本文的选题背景和研究意义  8-9
  1.2 国内外研究动态及发展现状  9-14
    1.2.1 高水头船闸研究现状  9-12
    1.2.2 省水船闸研究现状  12-14
  1.3 本文的研究内容和方法  14-15
    1.3.1 研究内容  14
    1.3.2 研究方法和技术路线  14-15
第二章模型设计和试验仪器  15-22
  2.1 数学模型建立  15
  2.2 物理模型设计与制作  15-16
  2.3 模型总体布置  16-17
  2.4 试验内容及布置  17-20
    2.4.1 试验内容及目的  17
    2.4.2 试验仪器  17-19
    2.4.3 测点布置  19-20
  2.5 本章小节  20-22
第三章输水系统布置设计  22-32
  3.1 类型选择  22
  3.2 输水系统设计  22-31
    3.2.1 输水系统布置  22-28
    3.2.2 输水系统工作原理  28-29
    3.2.3 省水率的计算方法  29-31
  3.3 本章小节  31-32
第四章阀门启闭方式研究  32-40
  4.1 船舶过闸程序  32-33
  4.2 阀门的启闭方式  33
  4.3 阀门的启闭时间和速度  33-36
    4.3.1 主廊道阀门的启闭时间和速度  34
    4.3.2 省水池阀门的启闭时间和速度  34-36
  4.4 阀门启闭水位的确定  36-38
    4.4.1 阀门理论启闭水位  36-37
    4.4.2 阀门实际启闭水位  37
    4.4.3 阀门启闭提前量  37-38
  4.5 本章小节  38-40
第五章省水池灌（泄）水水力特性研究  40-60
  5.1 数学模型计算  40-53
  5.2 物理模型对比分析  53-56
  5.3 成果分析  56-57
  5.4 阀门后廊道压力  57-58
  5.5 省水池流态观测  58-59
  5.6 本章小节  59-60
第六章分析与讨论  60-63
  6.1 关于输水系统及省水池的设计和布置  60
  6.2 关于阀门运行方式及水力特性  60-61
  6.3 关于输水阀门型式与阀门故障时的运行方式  61-63
第七章主要结论与研究展望  63-65
  7.1 主要结论  63
  7.2 研究展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
在学期间发表的论著及取得的科研成果  70

银盘省水船闸省水池水力特性研究

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