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台阶式泄水建筑物水力特性试验研究

田嘉宁  
【摘要】:台阶式泄水建筑物作为一种新型结构,在水利工程、城市景观设计、河流防沙、鱼道工程等领域受到世界各国同行的重视,但是其属于水气两相流动,加之边界条件复杂,至今还有许多水力特性尚未弄清楚,本研究对台阶式泄水建筑物的水力特性进行了系统的试验研究,得到如下研究成果: 1 作者首次分析了台阶式泄水建筑物在跌落水流和过渡水流条件下,产生挑射水流的机理、挑射水流的范围以及和台阶高度及泄槽坡度的关系,探讨了减小和消除挑射水流的办法和途径,提出了形成挑射水流的最大和最小界限的经验性公式。 2 作者对台阶式泄水建筑物的流况进行了分类,提出了跌落水流、过渡水流和滑行水流的界限,这在国内尚属首次。 3 台阶式泄水建筑物(泄槽坡度θ=5.7°~60°)在各流况条件下,台阶段的消能率与泄槽坡度、来流量成反比、与相对坝高成正比。提出了计算跃前断面和跃后断面消能率经验公式,该公式考虑了跃前断面流线弯曲使消力池地板压力增大的影响。当泄水建筑物高度和坡度一定时,台阶个数不影响消能率大小。随泄槽坡度增加水跃段的消能率增大。 4 首次对作用在台阶式泄水建筑物(泄槽坡度θ=40°~60°)台阶竖直面和


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