高拱坝异型差动坎与宽尾墩结合消能特性研究

发布时间：2017-05-23 22:12

  本文关键词：高拱坝异型差动坎与宽尾墩结合消能特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高拱坝一般位于峡谷河床,具有坝高落差大、泄流量大、下游河道狭窄、地势陡峭等特点。通过坝身宣泄大量洪水,水流在空中抛射的流程长,泄流集中,泄洪功率大,泄洪消能与防冲问题突出。鉴于峡谷区高拱坝工程泄洪消能特点,传统的挑流消能已不能满足某些特殊要求,这就要求对传统的挑流消能加以改进以满足不同要求,根据高拱坝工程特点寻求与之相适应的、经济安全的、效果突出的特种消能型式,以确保枢纽主体建筑物的安全和稳定。本文研究介绍的是挑流消能衍生的新型泄洪消能结构——异型差动坎与宽尾墩结合消能工。本研究课题依托于某高拱坝工程模型试验,在总结前人研究工作的基础上,通过理论分析和试验研究,对各工况下的水力特性(结构布置、水流流态、泄流能力、压力特性、冲刷特性、差动坎挑距及雾化效果)进行了较为系统的研究,提出合理高效的新型泄洪消能布置结构形式——异型差动坎与宽尾墩结合消能工,增加了水流在空中扩散碰撞消能效果,降低了水垫塘底板所承受的动水冲击压力,保证了大坝和消能建筑物的安全,也为工程减少了投资,缩短了工期,为类似高拱坝工程泄洪消能设计提供参考和借鉴作用。
【关键词】：高拱坝 泄洪消能 异型差动坎 宽尾墩 水力特性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV653;TV135.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 消能概述9
• 1.1.1 泄洪消能目的意义及其面临的问题9
• 1.1.2 传统消能方式9
• 1.2 挑流消能概述9-12
• 1.2.1 挑流消能概述9-10
• 1.2.2 挑流消能的布置方式10-12
• 1.3 差动式挑流消能概述12
• 1.4 高拱坝泄洪消能问题12-15
• 1.4.1 空中碰撞消能12-13
• 1.4.2 高拱坝新型消能工研究实例13
• 1.4.3 分散高拱坝溢流表孔水舌的工程措施13-14
• 1.4.4 异型差动坎14-15
• 1.5 本文研究课题15-16
• 2 某高拱坝水电站水利枢纽工程简介16-17
• 2.1 工程概况16
• 2.2 研究意义16-17
• 3 模型试验研究17-51
• 3.1 模型试验目的和要求17-18
• 3.1.1 溢流表孔17
• 3.1.2 冲沙中孔17
• 3.1.3 水塾塘17-18
• 3.2 试验内容18-20
• 3.2.1 泄洪建筑物修改优化过程试验18
• 3.2.2 泄洪建筑物结构优化定局后测试内容18
• 3.2.3 泄洪建筑物泄洪调度方式及厂房区泄洪雾化危害分析18-20
• 3.3 基本资料20-25
• 3.3.1 溢流表孔冲沙中孔敞泄时泄流能力计算表20-22
• 3.3.2 水库调洪后各级特征洪水水库水位与下泄流量表22-23
• 3.3.3 河床岩石允许流态流速23-24
• 3.3.4 天然河道下游水位流量关系曲线表24-25
• 3.4 模型设计与制作25-27
• 3.4.1 模型设计25
• 3.4.2 模型制作25-26
• 3.4.3 试验依据的规程规范26
• 3.4.4 仪器设备26-27
• 3.5 原方案试验(表孔堰顶高程1428.50m,正常蓄水位1440.0m)27-32
• 3.5.1 原方案布置27-29
• 3.5.2 原方案试验成果29-31
• 3.5.3 原方案试验成果分析31-32
• 3.6 修改方案试验32-39
• 3.6.1 修改方案一(表孔堰顶高程1428.50m,正常蓄水位1440.0m)33-36
• 3.6.2 修改方案二(表孔堰顶高程1438.50m,正常蓄水位1450.0m)36-38
• 3.6.3 修改方案三(表孔堰顶高程1437.00m,正常蓄水位1450.0m)38-39
• 3.7 推荐方案试验(表孔堰顶高程1437.00m,正常蓄水位1450.0m)39-51
• 3.7.1 推荐方案布置39-40
• 3.7.2 推荐方案试验成果40-51
• 4 压力特性研究51-58
• 4.1 水垫塘底板时均动水压力特性51-53
• 4.2 水垫塘底板脉动压力特性53-55
• 4.3 异型差动坎与宽尾墩结合挑流消能底板受力特性分析55-58
• 4.3.1 时均压力特性分析55-56
• 4.3.2 脉动压力特性分析56-58
• 5 冲刷特性研究58-63
• 5.1 表、中孔水面线58-59
• 5.2 下游河道流态流速59-60
• 5.3 水垫塘及下游河道涌浪60-61
• 5.4 冲刷与淤积61-63
• 6 异型差动坎参数与泄洪雾化研究63-71
• 6.1 异型差动坎参数研究63-65
• 6.1.1 异型差动坎挑距研究63-64
• 6.1.2 异型差动坎的参数选择64-65
• 6.2 泄洪雾化研究65-71
• 6.2.1 雾化模型比尺分析65-66
• 6.2.2 雾源分析66
• 6.2.3 雾化试验成果66-70
• 6.2.4 泄洪溅水风速场70-71
• 结论71-73
• 参考文献73-76
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 韩继斌,袁玲玲,肖兴斌;从高拱坝的工程实践看构皮滩泄洪消能设计的可行性[J];长江科学院院报;1997年01期

2 槐文信;曾玉红;李海涛;黄力勤;;双曲拱坝坝顶表孔泄洪消能布置试验研究[J];四川大学学报(工程科学版);2007年01期

3 尹进步;梁宗祥;陈卫平;龚红林;;中小型拱坝表孔大流量泄洪消能建筑物体形研究[J];水力发电;2009年06期

4 万五一;江春波;李玉柱;张世彦;;溢流孔分流齿坎对水舌形状及水垫塘底板冲击压力的影响[J];水利学报;2007年05期

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1 靳大雪;曲线型挑流鼻坎的水力特性研究[D];大连理工大学;2007年

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本文编号：389225