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《西安理工大学》 2008年
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台阶式溢流坝消力池水力特性试验研究

赵庆  
【摘要】: 为了探索施工简便、消能率高的台阶式溢流坝消力池的设计,本文提出了用台阶段与消力池的直接连接取代反弧段连接的设计,并通过模型试验对其水力特性进行了研究。 试验模型根据重力相似准则设计。主要研究了流量范围在0.022m~3/s.m~0.220m~3/s.m之间、不同溢流坝坡度(40°、50°和60°)、不同台阶尺寸(4cm,8cm,16cm)、不同水跃形式(远驱、临界、淹没)时台阶式溢流坝消力池的水跃特点、消能率、压强特性。 通过试验及对数据分析发现:在无反弧连接的消力池内,流经台阶坝面的水流会直接冲击消力池底板,并形成反弹水流。反弹水流会增强水跃区域水流的紊动。消力池内临界水跃长度较普通光面溢洪道大幅缩短,并且淹没度为1.10的淹没水跃长度比临界水跃长度更短。对于反弹水流和临界水跃长度可用本文提出的经验公式进行计算。 台阶段和消力池段无反弧连接可使消力池水跃消能率提高至60%以上,使临界水跃跃后断面平均流速消减到跃前断面平均流速的10%左右。整个台阶段和消力池段整体消能率在80%以上,虽然随流量增加消能率略有降低,但仍表现出良好的消能效果。 消力池底板的压强的特点主要体现为:在水流冲击区域时均压强、脉动强度、瞬时压强均达到最大值;在水跃中、前区域,时均压强和紊动强度有波动,出现时均压强最小值,在发生远驱水跃时有较小的负压值;在水跃后区,水深沿程增加,时均压强、脉动强度波动减小,并趋于均值。本文提出的消力池沿程压强分布的经验公式、峰值压强的分布规律及消力池内优势频率段,可供设计台阶式溢洪道消力池参考。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TV135.2

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