收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

消力池板块表面水流—缝隙水流动力荷载特性研究

辜晋德  
【摘要】:消力池作为高坝泄洪时下游河床的防护结构,其自身的稳定性不论对消能防冲还是整体水工结构的安全都具有重大意义。消力池防护结构的工作和破坏机理十分复杂,相关的影响因素很多,因此消力池的稳定性一直是一个重要的研究课题。本文结合模型试验和数值分析,研究高坝消力塘水动力荷载特性。对缝隙内水流脉动压力传播进行了数值和试验研究,基于试验数据建立了简化二维数值模型,并基于此模型对脉动上举力各项形成因素进行了分析。利用支持向量机基于结构风险最小化原则的特点,建立了板块上举力预测模型。主要成果包括: (1)介绍了底流和挑流这两种主要消能形式的特点,分析了两种消能形式下消力池的典型脉动压力特性,包括幅值特性、频谱分布以及空间积分尺度沿程变化规律。并结合工程实例,介绍了几种新型消能工和消力池防护措施,并通过实测数据对比了采用消能工前后消力池的脉动特性变化,从而直观的表现了新型消能工及防护措施的作用。 (2)对几个常见的研究缝隙水脉动压力的模型进行了分析,基于水体振荡模型对缝隙内脉动压力的分布规律进行了推导;并以单一余弦波为算例,运用瞬变流模型计算了缝隙中点脉动压力的变化过程。分析了通缝形成后的缝隙水脉动压力传播规律,并将瞬变流模型的计算结果与水体振荡模型计算结果进行了对比,分析了两种方法各自的特点。 通过水槽内的底流试验,对板块上下表面脉动压力进行了分析。基于试验数据计算了脉动压力的概率分布以及频谱分布,总结了缝隙内水流脉动压力特性。通过小波分解,将实测脉动信号高低频分离,研究了低频范围内脉动压力的相关关系以及缝隙内脉动压力的转换系数Cg。 (3)基于一维水体振荡模型的计算结果,提出了一种简化的二维模型。这个模型认为板块底部脉动压力由其上表面的几个点脉动压力决定,并考虑脉动压力在进入缝隙过程中的衰减,引入一个衰减系数k。通过实测数据反算验证了k的数值范围。进一步应用简化模型对上下表面中点脉动压力的相关系数的验证。基于该简化模型,对板块脉动上举力的相关要素进行了推导,并尝试仅通过上表面多点脉动压力及其相关关系估算板块可能承受的脉动上举力。通过在水槽中的二元水跃实验对理论分析进行了验证,对比结果表明简化二维模型基本能够反映上举力的变化特性。 (4)将机器学习理论中的神经网络和支持向量机应用到板块的脉动上举力预测中来,分别构建了上举力的预测模型,通过实测数据检验了模型的预测能力,并基于预测结果对两种模型进行了比较。比较结果发现,两者均达到了较好的效果,说明基于机器学习方法的上举力预测系统有较好的应用前景。基于官地水电站的模型试验数据构建了BP神经网络上举力预测模型,经过数据的检验,模型对上举力的预测具有一定的精度。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV135.2

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘安富;宽尾墩消力池透水底板水动力特性研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张声鸣;消力池护坦板上水跃脉动压力的特性分析[J];长江科学院院报;1989年02期
2 张声鸣;水跃区水流脉动压力相似律的试验研究[J];长江科学院院报;1991年04期
3 高仪生,汪世鹏,陈俊;隔河岩枢纽水力学原型观测及检查成果[J];长江科学院院报;2003年05期
4 张声鸣,陈建;水垫塘底板稳定研究[J];长江科学院院报;1997年03期
5 姜谙男,冯夏庭;由工程实例获取隧洞围岩最大变形的支持向量机方法[J];东北大学学报;2004年08期
6 朱永生,张优云;支持向量机分类器中几个问题的研究[J];计算机工程与应用;2003年13期
7 练继建;王继敏;辜晋德;;水跃区水流脉动压力频谱相似律研究[J];科学通报;2007年15期
8 刘沛清,邓学蓥;多级板块缝隙中脉动压力传播过程数值研究[J];力学学报;1998年06期
9 张学工;关于统计学习理论与支持向量机[J];自动化学报;2000年01期
10 钟用昇;脉动壁压的空—时特征与积分尺度[J];南昌大学学报(工科版);1989年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘沛清;挑射水流对岩石河床的冲刷机理研究[D];清华大学;1994年
2 马斌;高拱坝及反拱水垫塘结构泄洪安全分析与模拟[D];天津大学;2007年
3 刘昉;水流脉动壁压特性及其相似律研究[D];天津大学;2007年
4 杨弘;高坝消力塘防护结构耦合动力分析与健康诊断研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郭航忠;水垫塘底板稳定性判别标准研究[D];天津大学;2004年
2 符晓;水垫塘衬砌结构非线性静动力特性研究[D];天津大学;2004年
3 孙勉;水垫塘透水底板水动力特性研究[D];天津大学;2007年
4 刘喜珠;水垫塘衬砌结构的破坏模式研究[D];天津大学;2007年
5 李会平;消力塘底板缝隙水流脉动压力传播规律研究[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任汨;殷晨波;周威;;基于接触单元法的模板支撑结构的强度分析与优化[J];四川建筑科学研究;2011年04期
2 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
3 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
4 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
5 李淑华;徐良培;陶建平;;基于支持向量机的我国水产品出口贸易风险预警研究[J];安徽农业科学;2008年30期
6 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
7 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
8 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09期
9 赵万明;黄彦全;谌贵辉;;基于支持向量机的农村用电量需求预测[J];安徽农业科学;2009年25期
10 陈念;沈佐民;;基于化学成分检测和SVM分类的茶叶品质鉴定[J];安徽农业科学;2010年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 韩露;余正涛;邓锦辉;章程;毛存礼;郭剑毅;;领域知识关系对领域文本分类的影响[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘胜;傅荟璇;王宇超;;AGA-LS-SVM算法在摄像机标定中的应用研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
9 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
10 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
4 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
8 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
9 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
10 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨涛;刘亚坤;倪汉根;;岸边溢洪道中宽尾墩—消力池消能的水力特性研究[J];水利与建筑工程学报;2009年01期
2 何兆斌;潘家口水利枢纽消能防冲试验研究[J];海河水利;1996年05期
3 刘沛清,邓学蓥;多级板块缝隙中脉动压力传播过程数值研究[J];力学学报;1998年06期
4 尹进步,刘韩生,梁宗祥;用于大单宽泄洪台阶坝面上的一种新型宽尾墩[J];西北水电;2002年01期
5 张建民,杨永全,戴光清,周著;水垫塘底板缝隙中脉动压力传播特性[J];四川大学学报(工程科学版);2000年03期
6 莫政宇;伍超;卢红;王波;胡耀华;;宽尾墩位置、始扩点佛汝德数与堰上水头关系[J];四川大学学报(工程科学版);2007年04期
7 廖华胜,许唯临,杨永全,吴持恭;多股射流入射水垫塘点面脉动压力特性[J];四川联合大学学报(工程科学版);1999年01期
8 杨敏;孙勉;;水垫塘透水底板上举力试验研究[J];水力发电学报;2007年06期
9 李爱华;刘沛清;;脉动压力在板块缝隙中传播衰变机理研究[J];水利水电技术;2006年09期
10 李中枢,潘艳华,韩连超,常志涛;宽尾墩联合消能工体型选择及水力特性的研究[J];水科学进展;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 韩连超;潘艳华;王姝;;宽尾墩联合消能工体型选择及水力特性的研究[A];中国水利学会2003学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘沛清;挑射水流对岩石河床的冲刷机理研究[D];清华大学;1994年
2 杨敏;高坝消力塘水动力特性与防护结构的安全研究[D];天津大学;2003年
3 刘昉;水流脉动壁压特性及其相似律研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 曾华;不同体型宽尾墩的水力特性比较研究[D];四川大学;2006年
2 姬春利;沙沱水电站X型宽尾墩联合消能工的研究[D];西北农林科技大学;2008年
3 茹治敏;宽尾墩—消力池水动力特性研究[D];天津大学;2008年
4 张少济;消力塘透水底板减压降载机理研究[D];天津大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张声鸣;消力池护坦板上水跃脉动压力的特性分析[J];长江科学院院报;1989年02期
2 冬俊瑞,黄继汤,徐一春,李永祥;三峡水利枢纽溢流坝挑流基岩冲刷研究[J];长江科学院院报;1991年02期
3 张声鸣;水跃区水流脉动压力相似律的试验研究[J];长江科学院院报;1991年04期
4 明宗富,刘建军,詹义正;高坝挑流冲刷深度计算[J];长江科学院院报;1991年04期
5 刘沛清;高拱坝泄洪布置形式与消能防冲设计中的若干问题探讨[J];长江科学院院报;1999年05期
6 孙建,陈长植;反拱水垫塘与平底水垫塘底板稳定性诸方面之比较[J];长江科学院院报;2003年04期
7 高仪生,汪世鹏,陈俊;隔河岩枢纽水力学原型观测及检查成果[J];长江科学院院报;2003年05期
8 陆晶;正冲击射流脉动壁压的正交分解与低阶近似[J];长江科学院院报;2003年06期
9 陆晶,孟学军;正交分解法在脉动壁压研究中的应用[J];长江科学院院报;2005年05期
10 张声鸣;消力池导墙脉动压力特性的研究[J];长江科学院院报;1995年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘沛清;挑射水流对岩石河床的冲刷机理研究[D];清华大学;1994年
2 杨敏;高坝消力塘水动力特性与防护结构的安全研究[D];天津大学;2003年
3 杨勇;型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D];西安建筑科技大学;2003年
4 王彦宏;型钢混凝土偏压柱粘结滑移性能及应用研究[D];西安建筑科技大学;2004年
5 王春涛;高拱坝及其附属结构体系静动力分析与模拟[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭航忠;水垫塘底板稳定性判别标准研究[D];天津大学;2004年
2 符晓;水垫塘衬砌结构非线性静动力特性研究[D];天津大学;2004年
3 刘鹏;反拱形水垫塘衬砌结构的稳定性研究[D];天津大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘沛清,高季章,李桂芬;五强溪水电站右消力池底板块失事分析[J];水利学报;1999年01期
2 易兴华;陈忠儒;;一个在冲沙闸消力池中的船闸泄水设备[J];水利水运工程学报;1984年03期
3 王永昌;;综合式消力池计算[J];人民长江;1988年06期
4 冬俊瑞,李永祥;齿形尾坎消力池水力特性研究[J];水利学报;1985年08期
5 邵阳英;夏群佩;;溢洪道工程消力池掺气水深计算分析[J];中国水运(下半月);2009年04期
6 杨红芬;;溢洪道工程消力池计算问题探讨[J];今日科苑;2009年12期
7 茹建辉;折坡消力池水力计算[J];广东水利水电;1994年04期
8 卜水发;大河枢纽溢洪道水力试验研究[J];水电能源科学;1995年04期
9 王存彦,武彩萍;解放村水库新建溢洪道水力学试验研究[J];甘肃水利水电技术;2002年03期
10 叶培聪;许小健;;遗传算法工具箱在消力池水力计算中的应用[J];科学技术与工程;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴宇峰;;水平矩形扩散消力池的设计[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第四届学术讨论会论文集[C];2003年
2 彭彬;张建海;陆民安;蒙承刚;;消力池位移与应力三维有限元分析[A];庆祝广西水利厅成立50周年专辑[C];2004年
3 姜伯乐;岳鹏博;杨江宁;;跌坎式底流消力池空化特性试验研究[A];2011全国水工泄水建筑物安全与病害处理技术应用会刊[C];2011年
4 何少润;;攀登的足迹——建设中的百色水利枢纽RCC主坝[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
5 车传金;和秀芬;李聚兴;耿运生;王晓松;;软基上高水头退水闸底流消能方案研究与设计优化[A];第三届全国水力学与水利信息学大会论文集[C];2007年
6 朱超;宋莉萱;李远发;武彩萍;郭慧敏;;挑流与宽尾墩联合消能的试验研究[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
7 邓居智;莫撼;;综合电法在温州市蒲州新闸消力池上的应用[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
8 崔莉;徐连军;王庆国;;反坡消能工可行性试验研究[A];第十四届全国水动力学研讨会文集[C];2000年
9 陈灿辉;钟勇明;;东溪水闸消能防冲试验研究[A];第十八届全国水动力学研讨会文集[C];2004年
10 李鹏;戴光清;杨庆;;卡基瓦水电站泄洪洞消力池体型优化试验研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 付强 韩金书 赵爽;一个平凡人的不平凡壮举[N];辽源日报;2009年
2 特约记者 李志荣 通讯员 张忠义;汉川:整治险工险段[N];孝感日报;2008年
3 赵伟 蔡妃娜 吴杰祥 邓锦平;老水闸换新颜固若金汤[N];中山日报;2007年
4 张阁;青山嘴水库工程建设重质量保进度[N];楚雄日报(汉);2008年
5 于杰 兰小红;脚踏实地造片“天”[N];中国国防报;2011年
6 罗雪梅 朱裕超 王建喜;明确目标责任 全力推进工程建设[N];韶关日报;2009年
7 本报通迅员 黄慧龙 记者 谢元鉴;水下尖兵保安全[N];中国水利报;2010年
8 毛变红;群英壮志竞风流[N];中国电力报;2007年
9 本报评论员;快速推进水利“六库”建设[N];巴中日报;2009年
10 ;黄河堤防工程管理标准(试行)[N];黄河报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 辜晋德;消力池板块表面水流—缝隙水流动力荷载特性研究[D];天津大学;2010年
2 刘沛清;挑射水流对岩石河床的冲刷机理研究[D];清华大学;1994年
3 熊鹰;非均匀流中螺旋桨空泡及脉动压力的数值和试验研究[D];武汉理工大学;2002年
4 芦绮玲;压力输水管道出口多孔射流消能特性研究与工程应用[D];西安理工大学;2008年
5 李艳玲;多股多层水平淹没射流的消能研究[D];四川大学;2004年
6 夏恒;高速车辆车内气流噪声的理论计算方法研究[D];江苏大学;2002年
7 王继敏;高坝消力塘防护结构安全问题研究[D];天津大学;2007年
8 沈波;山区公路排水系统灾害评价方法及指标体系研究[D];长安大学;2006年
9 李火坤;泄流结构耦合动力分析与工作性态识别方法研究[D];天津大学;2008年
10 杨弘;高坝消力塘防护结构耦合动力分析与健康诊断研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦翠翠;跌坎消力池水力特性研究[D];天津大学;2012年
2 朱微;带中坎消力池水力特性数值模拟[D];重庆交通大学;2011年
3 彭彬;不均匀地基上消力池的变形与应力分析[D];四川大学;2004年
4 夏继红;消力池优化设计专家系统原理及框架构建研究[D];河海大学;2002年
5 李会平;消力塘底板缝隙水流脉动压力传播规律研究[D];天津大学;2007年
6 陆雯;沙河水库主坝泄洪闸模型试验研究与优化[D];扬州大学;2010年
7 张闻辉;跌坎型底流消力池内流动结构对消力池过流边界作用的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 王忠诚;T形墩消力池的试验研究与工程应用[D];大连理工大学;2002年
9 葛旭峰;陡坡后消力池内水跃特性的研究[D];新疆农业大学;2011年
10 范勇锋;台阶式溢流坝坝后消力池压强特性数值模拟研究[D];西安理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026