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泄洪隧洞掺气减蚀与挑流消能机理研究及其在紫坪铺水利枢纽工程1～#泄洪排沙隧洞中的应用

作　者: 张晓东
导　师: 梁川
学　校: 四川大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 泄洪隧洞 掺气减蚀 泄洪消能 模型试验
分类号: TV651.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 239次
引　用: 1次
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内容摘要


随着高水头水工建筑物建设的不断增多，掺气减蚀和泄洪消能问题日益突出。高坝导流洞改建成的“龙抬头”形式泄洪洞具有高程低、泄洪落差大、水流速度高等特点，空化空蚀与下游消能问题尤其突出，是工程中经常遇到的技术难题。论文以模型试验为主要研究手段，探讨了掺气减蚀的基本机理及水力学特性；在挑流消能问题的分析中结合基岩抗冲刷的机理及挑流射程及出口挑坎体型进行了研究。结合紫坪铺1~#泄洪排沙隧洞掺气减蚀和消能防冲的具体工程问题，论文对其掺气减蚀设施作了设计和优化；针对其挑流冲刷设计了相应的模型试验以验证工程的安全性；并以挑距与冲刷坑深度的比值为指标对其出口挑坎进行了优化试验设计。试验发现龙抬头段与结合段的突扩衔接方式恶化了水流流态，不利于工程安全，但对比试验论证此处消杀的能量大大减轻了下游的冲刷，由此提出洞内消能以减轻下游冲刷的思路。文中归纳并分析了前人关于河床基岩冲刷平衡深度计算的经验公式，并选用几种公式作冲深估算，计算值的范围可作为基岩冲深范围的参考；同时应用能量法计算平衡冲深并与试验数据相互验证，认为方法较好。最后指出掺气减蚀和泄洪消能问题系多学科交织的问题，内容繁多，问题复杂，采用多种研究方法进行综合研究是弥补目前各种方法的不足的较好措施。

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 泄水建筑物 > 河岸泄水建筑物 > 泄水隧洞
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