低坎分流墩体型的优化研究

论文摘要

水利水电工程泄水建筑物的消能防冲问题是当今水利界人士广为关注的问题之一。现有的研究表明,新型联合消能工——低坎分流墩结合了戽流、分流消能的优点,能有效的解决低佛氏数水流的消能防冲问题。为使低坎分流墩能够在实际工程中推广应用,有必要对低坎分流墩的体型参数进行进一步的优化。本文以物理模型试验为基础,对低坎分流墩的体型参数进行优化,针对分流墩的两个重要体型参数——墩高和收缩比,进行深入的试验研究,通过对下游水流的流态、下游水流流速分布、水面波浪的大小、下游岸边波浪等方面的观测及量测进行了详细的分析与对比,在前人已有的研究成果基础上,提出一些分流墩体型参数计算的经验公式,为工程设计和进一步的研究提供参考。同时,通过优化前后下游水流流速分布、水面波浪的大小、下游岸边波浪等分析对比,验证了经过优化后低坎分流墩取得了更为显著的消能效果,建议将其推广到实际工程中。

论文目录

• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 问题的提出
• §1.2 低坎分流墩消能工
• §1.2.1 低坎分流墩消能机理
• §1.2.2 研究现状
• §1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 试验模型、设备及仪器
• §2.1 基本资料
• §2.2 试验模型、设备
• §2.2.1 断面模型试验
• §2.2.2 整体模型试验
• §2.3 量测仪器及量测方法
• 第三章 分流墩体型参数的选择
• §3.1 低坎分流墩墩头体型
• §3.2 低坎分流墩的墩高参数
• §3.3 低坎分流墩的收缩比参数
• §3.4 低坎分流墩的低坎参数
• 第四章 分流墩墩高的优化选择
• §4.1 概述
• §4.2 分流墩墩高对下泄流量的影响
• §4.3 墩高对下游水流流态的影响
• §4.3.1 同一Fr下不同墩高的水流流态
• §4.3.2 同一墩高下不同Fr的水流流态
• §4.4 墩高对下游水流流速分布的影响
• §4.5 墩高对下游波浪的影响
• §4.6 墩高h随佛氏数Fr的变化规律
• §4.7 小结
• 第五章 分流墩收缩比的优化选择
• §5.1 概述
• §5.2 收缩比对下游水流流速分布的影响
• §5.3 收缩比对下游水面波浪的影响
• §5.3.1 收缩比对坝后水面波浪的影响
• §5.3.2 收缩比对坝后岸边波浪的影响
• §5.4 收缩比β随Fr、墩高h变化的经验公式
• §5.5 小结
• 第六章 试验结果分析
• §6.1 下游垂线流速分布对比分析
• §6.2 下游水面波浪对比分析
• §6.3 下游岸边波浪对比分析
• §6.4 小结
• 第七章 结语
• 参考文献
• 致谢