台阶式溢流坝上压强特性的试验研究

论文题目: 台阶式溢流坝上压强特性的试验研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 水工结构工程

作者: 李布雳

导师: 韩玙,田嘉宁

关键词: 台阶式溢流坝,模型试验,跌落水流,过渡水流,滑行水流,时均压强,脉动压强,脉动压强强度,概率密度,频谱特性

文献来源: 西安理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 台阶式溢流坝是一种有着古老历史的泄洪消能形式。近年来，随着碾压式混凝土筑坝技术(RCC)的发展，台阶式溢流坝以其特殊的体型和显著的消能效率，已在国内外的中小型水利工程上大量采用，并开始逐步运用到高水头水工建筑物上。目前对台阶式溢流坝水力特性上的研究还处于起步阶段，且大多集中在对其消能效率的研究，对于直接影响坝体稳定的台阶面上的压力特性至今尚无系统性的研究成果。为此，按照重力相似准则，通过模型试验，研究了模型流量范围为0.004～0.237m~3／(s·m)，溢流坝坡度分别为40°、50°和60°三种不同坡度下，台阶高度分别为16cm、8cm和4cm时的溢流坝上水流流态、时均压强特性，脉动压强的幅值特性和峰值特性及脉动压强的频谱特性。本文通过试验研究得出以下结论： (1)研究表明台阶式溢流坝上的水流流态可以分为跌落水流、过渡水流和滑行水流三种。 (2)台阶面上的时均压强沿程大小值交替出现，负压都集中在台阶竖直面上凸角附近，随着流量的增大，负压区减小，负压值增大；台阶水平面上的压强均为正值，其中以水舌跌落处(即台阶水平面凸角处)的压强最大，且随流量的增大而增大。 (3)台阶面上的脉动压强强度随流量的增大而增大；台阶竖直面上的脉动压强强度值最大点随着流量的增大自台阶凹角向台阶凸角转移；台阶水平面凸角水流冲击处为台阶水平面上压强脉动强度最大的区域。 (4)脉动压强最大值均出现在台阶凸角处：随着流量的增大，沿程“最大”脉动压强的最大值降低；沿程脉动压强最小值随流量的增大变化不大；在从跌落水流流态到滑行水流流态以后，台阶上的脉动压强最小值从台阶水平面凸角处转移到台阶水平面凸角处。 (5)台阶式溢流坝面上水流的压力脉动并不是严格的正态分布，属偏态分布，但应用时可以当成标准的正态分布来对待。 (6)台阶竖直面上的漩涡尺度从台阶凹角至凸角先增大后减小；而台阶水平

论文目录:

摘要

ABSTRACT

主要符号表

1 绪论

1.1 台阶式溢流坝的发展历程

1.2 研究的背景

1.3 台阶式溢流坝上流态划分

1.4 台阶面上压强分布的研究现状

1.5 前期研究成果中所存在的问题

2 试验模型设计与水流流态

2.1 试验模型设计

2.2 台阶式溢流坝上的水流流态

2.3 台阶式溢流坝模型试验水力设计

3 时均压强特性

3.1 跌落水流流态下的时均压强变化规律

3.2 过渡水流流态下时均压强变化规律

3.3 滑行水流流态下的时均压强变化规律

3.4 本章小结

4 脉动压强变化特性

4.1 脉动压强起因及影响因素分析

4.2 脉动压强强度分布规律

4.3 脉动压强峰值分布规律

4.4 本章小结

5 脉动压强的频谱特性

5.1 脉动压强的概率密度分布

5.2 脉动压强的相关特性

5.3 脉动压强频谱特性

5.4 本章小结

6 结论及建议

6.1 研究总结

6.2 建议

致谢

参考文献

附录

研究生期间的论文发表和科研工作情况

一、在读研究生期间发表的论文:

二、在读研究生期间参加的项目:

发布时间: 2007-06-01

参考文献

[1].台阶式溢流坝消能特性的试验研究[D]. 冯瑞林.西安理工大学2005
[2].Y型宽尾墩与阶梯溢流坝三维流场数值模拟[D]. 张秋月.昆明理工大学2013
[3].老炉下水库溢流坝消能防冲研究[D]. 钟伟强.河海大学2006
[4].阶梯溢流坝水力特性和消能机理试验研究[D]. 杨庆.四川大学2002
[5].阶梯式溢流坝过渡台阶消能特性研究[D]. 曾丹.武汉大学2017
[6].山东省大汶河琵琶山溢流坝加固设计研究[D]. 李贵清.河海大学2006
[7].某水利枢纽工程非溢流坝与地基整体稳定性研究[D]. 程来秀.江西理工大学2009
[8].大小台阶组合的过渡阶梯对阶梯溢流坝水力特性影响研究[D]. 王强.昆明理工大学2016
[9].青海省贵德县莫曲河溢流坝建设场地适宜性评价[D]. 袁材栋.中国地质大学（北京）2013
[10].白石水库溢流坝消能型式研究[D]. 曹刚.河海大学2006

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