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《四川大学》 2002年
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高坝坝内旋流式竖井加洞塞组合消能研究

张先起  
【摘要】: 本文针对我国西部大型水利枢纽建设面对的高落差、大泄量、狭河谷、枢纽泄洪消能布置困难的特点,寻求一种新的坝身泄洪消能方式——坝内竖井旋流溢洪道,通过查阅文献和理论研究,经水工模型试验验证,取得了一些富有创新和工程实际应用价值的结果,无论是从广度上还是从深度上,本项研究都具有探索性和开创性。 首先,结合我国水电开发中泄洪、消能所面临的问题及传统的竖井消能存在的缺点的基础上,提出了坝内竖井旋流泄洪消能的设想,将此新颖的泄洪消能与传统的竖井消能进行了比较,并对它的特点进行了阐述。 对竖井溢洪道各部分尺寸的研究,是以竖井螺旋流的特性和前人的实践经验相结合的原则,在保证泄洪和消能两个条件的基础上得出,而且首次采用竖井洞塞联合消能,并由试验证实。 对竖井内水流的起旋方式进行了研究,提出适合高坝坝内消能的新型起旋方式,给出了起旋室的结构布置和各部位尺寸与连接,总结出了这种泄洪消能方式的一些水力计算方法,并测量了沿程的压强变化,比较真实地反映了螺旋流的特征。解释了竖井泄洪水流稳定、泄量大、消能率高等特点;竖井螺旋流的控制方程与传统的竖井水流控制方程的不同说明了竖井中螺旋流水力参数沿程变化的一般规律和非旋流下跌水舌的区别。 坝内竖井旋流泄洪消能的新设想,坝身竖井或斜井旋流消能,可以降低进 高坝坝内旋流式竖井加洞塞组合消能研究 入下游河道的水流流速,从而可以减轻下游河床的维护、防冲措施、降低造价。 增强安全;坝身若不设表孔,可加用两个竖井或斜井(同一坝段),也可维持现 有坝身泄量的标准,大大减轻了雾化的程度,改善了坝区的环境;本文采用的 竖井旋流的计算方法和己有文献中竖井旋流的水力计算方法不一样,它更切合 实际,体现了旋流的特点,更全面地反映了旋流的特征。本文所证实的结果也 可以推广到重力拱坝乃至双曲拱坝,为以后的研究提供了有价值的参考。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TV653

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李红;;西北750kV示范工程输电线路OPGW光缆防振特性的研究[J];电网与水力发电进展;2007年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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2 郭雷;竖井溢洪道体型优化试验研究[D];西安理工大学;2007年
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4 邓莹莹;淤泥库放水塔水力特性研究[D];西安理工大学;2008年
5 李翠艳;锥形阀消力池的水力特性研究[D];西安理工大学;2009年
6 王远明;竖井旋流式泄洪洞体型优化试验研究[D];黑龙江大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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8 刘沛清,高季章,李忠义;水垫塘的水流特征及其综合评价指标[J];长江科学院院报;1997年01期
9 夏毓常;判别泄洪洞反弧段发生空蚀的水力特性标准[J];长江科学院院报;1998年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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2 张旭;董志勇;吴一红;张东;朱芳;;泄洪洞过流壁面升坎流场的PIV剖析[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
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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 陈青生;高拱坝坝身泄洪与消能建筑物的优化布置[D];河海大学;2001年
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5 张昌兵;孔板型内消能工水力特性试验研究及数值模拟[D];四川大学;2003年
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7 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
8 张晓东;泄洪洞高速水流三维数值模拟[D];中国水利水电科学研究院;2004年
9 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
10 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10条
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2 张强;基于底流消能的跌坎型消能工水流结构特性分析[D];昆明理工大学;2008年
3 王立辉;突扩跌坎型底流消能工水力特性研究[D];昆明理工大学;2008年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春满;高坝新型消能工的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2005年02期
2 吕阳泉,董志勇,李永祥,苑明顺;高坝下游水垫塘冲击射流数模计算研究[J];长江科学院院报;2002年01期
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5 夏毓常;判别泄洪洞反弧段发生空蚀的水力特性标准[J];长江科学院院报;1998年02期
6 郝转;过流建筑物掺气机理初探[J];东北水利水电;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前2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
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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3 杨庆;阶梯溢流坝水力特性和消能机理试验研究[D];四川大学;2002年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杨继军;;放水塔工作桥支撑系统稳定性计算[J];山西建筑;2009年24期
2 李君;张瑞凯;宣国祥;;内消能工在船闸输水系统中的应用分析[J];水利水运工程学报;2008年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 张莹;中低水头船闸侧墙长廊道输水系统布置型式及消能效果研究[D];重庆交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘沛清,冬俊瑞,余常昭;挑射水流对岩基河床冲刷的探讨[J];长江科学院院报;1994年04期
2 郭琰,倪汉根;旋流式竖井溢洪道的过流能力及蜗室与锥形渐缩段的水力特性研究[J];水动力学研究与进展(A辑);1995年01期
3 郭琰,倪汉根;旋流式竖井溢洪道竖井的水流特性研究[J];水动力学研究与进展(A辑);1995年02期
4 肖富仁;;“内部消能”技术在改导流隧洞为泄洪隧洞时的应用[J];水电站设计;1991年04期
5 陈椿庭;高水头泄洪建筑物的大单宽流量及其合理选用[J];水利水电技术;1980年02期
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9 董兴林,高季章;利用导流洞改为竖井式永久泄洪洞的研究综述[J];水力发电;1993年08期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭龙生,宋天权,李同月;压力缝隙螺旋流的消能特性[J];水利学报;1993年10期
2 彭龙生,张羽,任万森,刘春晶;螺旋流输移匀粒的能耗[J];太原理工大学学报;1998年06期
3 张羽,张仙娥,彭龙生,任万森;水平管螺旋流断面流速分布试验研究[J];太原理工大学学报;2000年05期
4 武鹏林;夹沙螺旋管流能耗的试验研究[J];农业工程学报;2002年01期
5 彭龙生;螺旋流冲沙的数学模拟[J];水利学报;1988年01期
6 兰雅梅,孙西欢,霍德敏;圆管螺旋流的三维数值模拟[J];太原理工大学学报;2001年03期
7 熊鳌魁,魏庆鼎;一类变截面管内轴对称螺旋流的衰减规律分析[J];应用数学和力学;2001年08期
8 周著;;强螺旋流排砂漏斗简介[J];新疆农业大学学报;1987年01期
9 邓迎寒,刘永长,刘会猛,曹立;螺旋流排气管变型设计研究[J];柴油机设计与制造;2002年01期
10 张向东,孙西欢;圆管螺旋流继旋器的初步试验研究[J];山西水利;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛百文;杨世春;杨胜强;;螺旋流的形成方式及各种起旋装置的对比分析[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
2 彭龙生;刘春晶;卢准炜;张羽;;水平管螺旋流中的固粒迹线[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
3 许唯临;;高坝水库泄洪消能研究——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
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5 杨永全;;泄洪消能与环境保护[A];第二届全国水力学与水利信息学学术大会论文集[C];2005年
6 刘之平;李桂芬;;水力发电工程中的泄洪消能研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
7 王立杰;李延农;张雄;吴沛涛;梁晖;;中低水头拱坝泄洪消能技术探讨[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
8 李永业;孙西欢;阎庆绂;;不同导流条安放角条件下筒装料管道水力输送试验研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
9 石教豪;王罗斌;李莉;;亭子口水利枢纽工程泄洪消能试验研究[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
10 李海涛;陈雷;;龙桥水电站拱坝泄洪表孔布置设计[A];热烈庆祝龙桥水电站提前发电论文集[C];2007年
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3 本报记者 唐红阳 通讯员 李青元;三峡智慧如何最大限度地辐射三湘[N];湖南经济报;2006年
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3 孙利民;长玻纤维螺旋在线复配增强塑料管材挤出成型过程研究[D];郑州大学;2004年
4 刁明军;高坝大流量泄洪消能数值模拟及实验研究[D];四川大学;2005年
5 张园;螺旋升流式SUFR-UCT系统脱氮除磷试验研究[D];重庆大学;2011年
6 曹继文;明渠岸边横向取水的三维水力特性及简易防沙措施试验研究[D];中国水利水电科学研究院;2004年
7 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
8 蔡萌;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的数值计算[D];大庆石油学院;2009年
9 李洪乾;水泥浆环空流动数值模拟及固井质量控制方法研究[D];西南石油学院;2002年
10 张昌兵;孔板型内消能工水力特性试验研究及数值模拟[D];四川大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张先起;高坝坝内旋流式竖井加洞塞组合消能研究[D];四川大学;2002年
2 王晓飞;管内螺旋流的实验研究与分析[D];武汉理工大学;2004年
3 张红霞;局部起旋式圆管螺旋流三维湍流的试验研究及数值模拟[D];太原理工大学;2004年
4 韩喜俊;局部起旋装置流场特性及能耗效率研究[D];太原理工大学;2004年
5 孙雪岚;局部起旋器的流场特性研究[D];太原理工大学;2003年
6 黄兆玮;直管内流体—颗粒螺旋流动的三维数值分析[D];西安理工大学;2004年
7 赵灿华;竖井螺旋流水力学特性研究[D];中国水利水电科学研究院;2001年
8 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
9 白呈富;高水头溢洪道的掺气减蚀与消能防冲研究[D];武汉大学;2005年
10 吴小菊;“龙抬头”泄洪隧洞大流量泄洪消能数值模拟[D];昆明理工大学;2012年
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