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《河海大学》 2001年
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高拱坝坝身泄洪与消能建筑物的优化布置

陈青生  
【摘要】: 高拱坝坝身泄洪与消能建筑物的布置是高拱坝设计中的关键技术问题之一。本文首次系统地对高拱坝坝身泄洪孔口、泄流过程以及坝下水垫塘的布置优化问题进行了讨论。主要内容和成果有 1.对高拱坝坝身泄洪孔口,提出了适合建立数学优化模型的分类方法; 2.根据目前高拱坝坝身泄洪的技术水平,首次提出了应用于数学优化模型中的各类孔口参数及泄流参数的取值范围: 3.在引入了闸门广义单位面积造价的基础上,首次建立了高拱坝坝身泄洪建筑物布置的数学优化模型,并通过对小湾拱坝坝身泄洪孔口的优化布置计算,说明所提出的数学优化模型是可用的; 4.对于单股挑流消能水舌,以挑距和冲坑深度为控制目标,分别首次建立了优化数学模型,并通过对小湾拱坝单孔挑流水舌的计算,说明所提出的数学优化模型是可用的; 5.对于上、下双股挑流水舌,以碰撞消能率为优化目标,首次考虑了出口水舌的坦化影响因素,建立了优化数学模型,并通过对小湾拱坝坝身表、中孔水舌的碰撞计算,认为所提出的数学优化模型是可用的; 6.对于单股水舌入射水垫塘的情况,以射流理论为依据,建立了以水垫塘底板上所受动水压力为控制参数的水垫塘深度的计算方法; 7.针对上、下双股水舌入射水垫塘时水垫塘底板上的压力变化规律,首次根据射流理论提出了上、下水垫深度的概念及其计算方法,并进而提出了计算水垫塘合理深度及水垫塘内水舌合理入水间距的方法。
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