溢洪道泄槽弯道布置透水斜槛水流特性实验研究
发布时间：2021-10-22 00:31
在溢洪道工程设计中,当泄槽布置有弯道段且弯道轴线半径比较小时,应在弯道段采取工程措施以改善弯道水流,使弯道水流均匀,减少凹凸岸水面差。“斜槛”是改善溢洪道弯道水流条件的有效工程措施之一。但由于不透水斜槛在高速水流情况下,斜槛背水一侧可能出现无水低压区,发生气穴,从而造成对斜槛的破坏。因此,本文基于弯道水流调整效果,并从斜槛安全可靠运行角度,提出了透水斜槛。目前对传统的实体斜槛开展有较多的研究,而对透水斜槛还未见到系统的研究成果。为此,本文对溢洪道弯道布置透水斜槛弯道的水流特性进行实验研究。本论文主要采用水力学模型实验的方法对溢洪道弯道设置透水斜槛的水流特性进行研究。模型实验方案主要考虑透水斜槛的弯道布置条数、透水斜槛高度、透水率3个因素。其中透水斜槛在弯道段均匀布置,布置角度为45°,布置数量有3个方案（3条、4条、5条）、布置高度有3个方案（20mm、30mm、40mm）、每个高度的斜槛透水率方案有3个,通过控制透水孔的孔径大小进行透水率调节以及弯道无工程措施的比较方案,共计16个方案的水力学模型。利用每个实验方案不同流量的水位、流速及动水压力实验数据,对溢洪道弯道布置透水斜槛弯道的...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统图
山东农业大学硕士学位论文92材料与方法2.1模型设计与制作2.1.1实验系统本论文实验在山东农业大学水利工程实验室中进行。实验系统由地下水库、水泵、高位水池、供水管道、电磁流量计、稳流栅、模型实验区、尾水池等几部分组成，如图2所示。其中，闸阀和电磁流量计用于控制和测量实验流量，模型实验区用于布置实验模型和进行水深、流速等的测量。图2实验系统图Fig.2Theexperimentalsystem2.1.2实验模型实验物理模型包括溢洪道泄槽弯道段及上下游连接段如图3所示。溢洪道泄槽宽B=500mm，矩形断面，弯道中心线弧长1500mm，中心线半径R=2.4B=1200mm，弯道底坡为0.02。其中泄槽段又分为前直线段、弯道段和后直线段。弯道的前直线段2000mm，弯道段轴线长1500mm，后直线段长1000mm。本实验研究斜槛固定长度、固定角度、对称布置条件下，不同高度、不同透水率、不同布置位置及条数情况下弯道水流特性。模型采用PVC塑料板进行制作，底板采用厚度8mm，边墙使用厚度5mm。图3模型平面布置图Fig.3Thefloor-planofthemodel
溢洪道泄槽弯道布置透水斜槛水流特性实验研究12（4）时均动水压强测点布置对弯道1/6、3/6、5/6三道斜槛进行斜槛时均动水压强测量，如图7(a)。在斜槛两侧和中间布置3条动水压强测量垂线，每条垂线上沿斜槛高度方向设置5排纵向压压强测点，第一孔距透水斜槛底2mm，第二孔距透水斜槛底10mm，第三孔距透水斜槛底20mm，第四孔距透水斜槛底30mm，第五孔距透水斜槛底38mm。测点布置如图7(b)所示。图7(a)斜槛位置图图7(b)斜槛垂线测点布置图Fig.7(a)LayoutofinclinedsillpositionFig.7(b)Layoutofinclinedsillmeasuringpoints2.2.2测量仪器与测量方法（1）模型使用流量用闸阀控制流量的大小，50、80、100、120、150m3/h控制流量选取了5个，流量的测量使用的是山农水利实验室的电磁流量计进行测量。（2）水位测量采用数显水位测针进行水位的测量，如图8所示。数显水位测针的精度为0.01mm，数显水位测针的测量范围为0~400mm，数显水位测针0~200mm（此实验测量范围）时最大误差为±0.04mm。图8数显水位测针Fig.8Digitalwaterlevelpauge
【参考文献】：
期刊论文
[1]单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态影响试验研究[J]. 杨金孟,滕晓敏,陈威,张靖,张庆华. 水电能源科学. 2018(09)
[2]透水斜槛对溢洪道泄槽弯道水流改善效果试验[J]. 滕晓敏,陈威,杨金孟,张庆华,张靖. 南水北调与水利科技. 2018(05)
[3]导流墙对弯道横断面水面差影响实验[J]. 王田田,常倩,张庆华,李树宁,翟兴涛. 南水北调与水利科技. 2016(06)
[4]西藏拉洛水利枢纽德罗电站前池泄槽水力设计[J]. 陈志康,夏叶青,郑光俊. 人民长江. 2015(21)
[5]溢洪道泄槽弯道段导流墙动水压力试验分析[J]. 张文静,李树宁,王春梅,张庆华. 中国农村水利水电. 2015(10)
[6]斜槛法在山区弯道河流消能设计中的应用[J]. 周星,杨校礼,高峰. 水电能源科学. 2014(03)
[7]中咀坡水电站溢洪道弯曲段改造设计试验研究[J]. 周锡发,成应鹏,成红莲,谢龙,李洋. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(05)
[8]混凝土四面六边透水框架结构在长江航道整治中的应用[J]. 周生利,刘常全,张俊. 水运工程. 2012(10)
[9]平底水垫塘透水底板下表面脉动压力试验研究[J]. 杨敏,李树宁. 水利学报. 2011(11)
[10]阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能研究[J]. 赵经华,侍克斌,马品非,马亮,陈祖森. 水电能源科学. 2011(06)
硕士论文
[1]溢洪道泄槽不同弯道条件与导流墙布置方案水流特性试验研究[D]. 翟兴涛.山东农业大学 2014
[2]丁坝对弯道水流流态影响的试验研究[D]. 周阳.沈阳农业大学 2006
[3]弯道急流的改善措施研究[D]. 张银华.郑州大学 2006
本文编号：3450021
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验系统图
山东农业大学硕士学位论文92材料与方法2.1模型设计与制作2.1.1实验系统本论文实验在山东农业大学水利工程实验室中进行。实验系统由地下水库、水泵、高位水池、供水管道、电磁流量计、稳流栅、模型实验区、尾水池等几部分组成，如图2所示。其中，闸阀和电磁流量计用于控制和测量实验流量，模型实验区用于布置实验模型和进行水深、流速等的测量。图2实验系统图Fig.2Theexperimentalsystem2.1.2实验模型实验物理模型包括溢洪道泄槽弯道段及上下游连接段如图3所示。溢洪道泄槽宽B=500mm，矩形断面，弯道中心线弧长1500mm，中心线半径R=2.4B=1200mm，弯道底坡为0.02。其中泄槽段又分为前直线段、弯道段和后直线段。弯道的前直线段2000mm，弯道段轴线长1500mm，后直线段长1000mm。本实验研究斜槛固定长度、固定角度、对称布置条件下，不同高度、不同透水率、不同布置位置及条数情况下弯道水流特性。模型采用PVC塑料板进行制作，底板采用厚度8mm，边墙使用厚度5mm。图3模型平面布置图Fig.3Thefloor-planofthemodel
溢洪道泄槽弯道布置透水斜槛水流特性实验研究12（4）时均动水压强测点布置对弯道1/6、3/6、5/6三道斜槛进行斜槛时均动水压强测量，如图7(a)。在斜槛两侧和中间布置3条动水压强测量垂线，每条垂线上沿斜槛高度方向设置5排纵向压压强测点，第一孔距透水斜槛底2mm，第二孔距透水斜槛底10mm，第三孔距透水斜槛底20mm，第四孔距透水斜槛底30mm，第五孔距透水斜槛底38mm。测点布置如图7(b)所示。图7(a)斜槛位置图图7(b)斜槛垂线测点布置图Fig.7(a)LayoutofinclinedsillpositionFig.7(b)Layoutofinclinedsillmeasuringpoints2.2.2测量仪器与测量方法（1）模型使用流量用闸阀控制流量的大小，50、80、100、120、150m3/h控制流量选取了5个，流量的测量使用的是山农水利实验室的电磁流量计进行测量。（2）水位测量采用数显水位测针进行水位的测量，如图8所示。数显水位测针的精度为0.01mm，数显水位测针的测量范围为0~400mm，数显水位测针0~200mm（此实验测量范围）时最大误差为±0.04mm。图8数显水位测针Fig.8Digitalwaterlevelpauge
【参考文献】：
期刊论文
[1]单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态影响试验研究[J]. 杨金孟,滕晓敏,陈威,张靖,张庆华. 水电能源科学. 2018(09)
[2]透水斜槛对溢洪道泄槽弯道水流改善效果试验[J]. 滕晓敏,陈威,杨金孟,张庆华,张靖. 南水北调与水利科技. 2018(05)
[3]导流墙对弯道横断面水面差影响实验[J]. 王田田,常倩,张庆华,李树宁,翟兴涛. 南水北调与水利科技. 2016(06)
[4]西藏拉洛水利枢纽德罗电站前池泄槽水力设计[J]. 陈志康,夏叶青,郑光俊. 人民长江. 2015(21)
[5]溢洪道泄槽弯道段导流墙动水压力试验分析[J]. 张文静,李树宁,王春梅,张庆华. 中国农村水利水电. 2015(10)
[6]斜槛法在山区弯道河流消能设计中的应用[J]. 周星,杨校礼,高峰. 水电能源科学. 2014(03)
[7]中咀坡水电站溢洪道弯曲段改造设计试验研究[J]. 周锡发,成应鹏,成红莲,谢龙,李洋. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(05)
[8]混凝土四面六边透水框架结构在长江航道整治中的应用[J]. 周生利,刘常全,张俊. 水运工程. 2012(10)
[9]平底水垫塘透水底板下表面脉动压力试验研究[J]. 杨敏,李树宁. 水利学报. 2011(11)
[10]阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能研究[J]. 赵经华,侍克斌,马品非,马亮,陈祖森. 水电能源科学. 2011(06)
硕士论文
[1]溢洪道泄槽不同弯道条件与导流墙布置方案水流特性试验研究[D]. 翟兴涛.山东农业大学 2014
[2]丁坝对弯道水流流态影响的试验研究[D]. 周阳.沈阳农业大学 2006
[3]弯道急流的改善措施研究[D]. 张银华.郑州大学 2006
本文编号：3450021
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3450021.html
