水跃值对计算渗透系数的影响

该文在总结抽水试验水跃值产生原因的基础上，建议采用阿勃拉莫夫经验公式计算水跃值，提出了在工程实践中可行的3种消减水跃值的方法，并通过工程实例的应用验证，表明未考虑水跃值计算的渗透系数误差较大，偏于不安全。     

滨海核电厂排水虹吸井堰后长度优化设计分析

在滨海核电厂排水虹吸井堰后长度的设计计算中,以往并未考虑连接渠处的高跌坎水跃问题,结合工程经验和工程实例通过水力计算分析,验证了在通常情况下,在百年一遇高潮位以上,连接渠处跌水的水跃长度可忽略不计,仅考虑挑水长度。虹吸井堰后长度由堰后跌水的水跃长度和连接渠处跌水的挑水长度确定。连接渠跌水点的布置位置可位于堰后跌落水舌中心和堰后水跃终止点之间。     

低坝闸门调度分析计算

文章针对低坝水跃消能型式,在水跃理论计算基础上,对不同泄洪孔口组合和开度方式下,计算水跃参数,判断水跃型态,验证设计给出的消力池体型,然后计算消能率、余能和跃后的水面跌落以及消力池尾坎后的流速,并以此分析判断下游的衔接流态和河床冲刷情况,在确保工程安全运行条件下,为运行管理单位提供合理安全的闸门调度方式。依据这一分析计算方法,对湖南省龙山县落水洞水电站工程进行了闸门调度计算,将其成果与模型试验结果进行对比,有很好的可比性,说明这一分析计算方法也适用于其它同类工程,为低坝消能闸门调度提供了一种计算分析方法。     

倒虹吸进水口水跃分析及处理

倒虹吸在小流量运行条件下,由于水头损失小,进水口尾水位高程将会低于上游渠道或进水池水位高程,发生跌水、水跃等不良流态,不利于倒虹吸管道运行。文章针对倒虹进口水跃发生的原理进行分析,得出水跃是由于进口水流不淹没、发生远驱式水跃导致的结果,并据此提出在满足工程安全运行及经济合理性条件下的工程处理措施。     

考虑壁面阻力水跃共轭水深的计算方法

根据前人对附壁射流区流速分布和壁面切应力的研究成果,通过边界层的动量积分方程研究水跃区的边界层发展和壁面阻力系数的计算方法,通过动量方程研究考虑壁面阻力时的水跃共轭水深的计算方法。研究表明:水跃区的边界层厚度沿程增加;壁面阻力系数是水跃旋滚长度、跃前断面水深和弗劳德数以及水流运动黏滞系数的函数;水跃共轭水深比是跃前断面弗劳德数和壁面阻力系数的函数。提出了水跃区水流边界层发展、水跃旋滚长度和壁面阻力系数的计算公式,并将壁面阻力系数用于计算水跃的共轭水深。通过F.G.Carollo和W.C.Hughes的试验资料对公式进行验证,证明提出的公式形式合理、考虑参数全面、计算简单、具有足够的精度。     

阶梯式消能工在大河口水库溢洪道中的应用

大河口水库工程除险加固中,将溢洪道原来的光滑陡槽改为阶梯式消能工后,下泄水流在消力池内均能够形成水跃,有效地降低了泄洪对左侧公路的安全影响.     

经典水跃水气两相流特性的数值模拟

水跃是急流快速过渡到缓流时水面突然跃起的局部水力现象,研究它的掺气和流动特性具有重要的工程和理论意义。使用二维混合模型通过雷诺平均Navier-Stokes方程求解平均流动,通过标准k-ε模型实现湍流封闭,通过改进后的VOF法计算掺气浓度分布并追踪波动自由面,系统研究了3个弗劳德数的经典水跃。对比已有的实验数据,发现模型能够准确预测水跃的自由面特征、时均速度和掺气浓度分布及其自相似性。在水工建筑物设计中,需要考虑水跃的水气两相流特性而实验测量不现实时,该模型可提供解决方法。     

泄水建筑物消能设计

水流从急流向缓流过渡的过程中必然发生水跃,通过工程措施消除水流能量对建筑物下游的破坏是设计师必做的工作。文章介绍了水跃的概念、水跃的衔接型式,消能的原理,并以实例加以说明。     

低佛氏数跃后流速分布特性的探讨

一、前言一般常用古典公式计算水跃的消能率,由于低佛氏数水跃跃后流速分布不均匀,而且紊动剧烈,导致了消能率过高的假象,造成了水跃下游河床的严重冲刷,甚至造成工程失事。如内蒙河套灌区63个闸,除13个是缓流连接外,其余50个闸佛氏数都在1.7—3.5之间,但闸年冲刷却十分严重,有的冲刷深度达4米,两岸掏刷达30米,严重影响了工程的安全。近几下来,人们对低佛氏数水跃特性的研究才重视起来。虽然有人指出在低佛氏数水跃计算中,流速分布的不均匀性及紊动能是不能忽略的重要     

平底槽二元水跃长度公式的比较

利用水跃消能是泄水建筑物消能措施中最常见的一种。二元完全水跃的主要特征值是:水跃的高度、长度和消能效率。这些资料为决定消能塘和翼墙工程布置的基本根据。水跃的水力计算虽早为水工技术人员所熟悉,但在水跃长度的计算方面,现有各家公式     

密排加糙床面消力池自由水跃跃长计算

水跃长度作为消力池设计的重要参数,对消力池安全稳定以及经济合理的影响效果显著。通过建立水跃区水体质点的运动方程,研究密排加糙床面消力池水跃旋滚长度和水跃长度的变化规律,提出了水跃旋滚长度和水跃长度计算的理论方法,并根据已有文献的试验数据对所推公式涉及的物理参数进行率定。计算研究结果表明,密排加糙床面消力池水跃旋滚长度和水跃长度均随跃前断面弗劳德数、跃前断面水深和水跃共轭水深比的增大而增大,随着床面当量粗糙高度的增加而减小。经验证发现,水跃旋滚长度和水跃长度的计算值与实测值接近。     

突然扩散水跃方程的显式解

泄水建筑物下游的消能防冲是保证水利工程安全的重要措施。突然对称扩散水跃是水跃消能的形式之一。分析了突然扩散水跃方程(以下简称突扩水跃方程)以及突扩水跃的水力特性, 研究了回流平均水深, 认为回流平均水深是跃前和跃后水深的函数, 同时又受突扩比的影响, 提出了系数α的经验式, 并应用动量守恒原理推导了突扩水跃方程, 给出了该方程的显式解。试验验证表明, 突扩水跃方程显式解与试验结果吻合, 显式解与试验结果的平均误差为5.481%, 说明该显式解实用可靠, 精度高, 可用于计算实际工程问题。     

突扩式水跃跃长的计算公式推导与验证

水跃长度为突扩式消力池设计的重要参数,对消力池安全稳定以及经济合理的影响效果显著。通过建立水跃区水体质点的运动方程,研究突扩式消力池水跃跃长的变化规律。提出了突扩式水跃跃长的半理论公式,并用已有文献的实测数据对其进行验证。研究表明突扩式消力池水跃长度是跃前断面弗劳德数、跃前断面平均水深、水跃共轭水深比和消力池突扩比的函数,并随着跃前断面弗劳德数、跃前断面平均水深和水跃共轭水深比的增大而增大。结果显示,公式计算的突扩式水跃长度平均误差为4.32%,在5种体形共48组工况下只有5组工况的水跃长度相对误差>10%,且最大相对误差为-12.52%,其余工况下相对误差均<10%。     

波状床面消力池水跃特性试验分析

研究波状床面水跃共轭水深和水跃长度对于波状床面消力池的设计极为重要。根据已有文献关于波状床面消力池水跃特性的试验资料,分析波状床面消力池共轭水深、水跃旋滚长度、水跃长度和水跃区消能率随跃前断面弗劳德数、壁面粗糙高度、跃前断面和跃后断面水深的变化规律。给出了波状床面水跃跃后水深的半理论公式和水跃旋滚长度、水跃长度的拟合公式,并对其进行验证,水跃共轭水深的平均误差分别为4.5%和3.3%,水跃旋滚长度和水跃长度的平均误差分别为7.4%和5.9%。研究表明,水跃跃后水深和水跃长度不仅是跃前断面弗劳德数的函数,还是壁面粗糙高度的函数;波状床面消力池水跃区消能率远大于一般混凝土壁面消能率,在相同弗劳德数情况下水跃区消能率随着壁面粗糙高度的增加而增加。     

用附加动量理论分析齿墩与消力池联合消能机理

用“附加动量”水跃理论分析齿墩与消力池联合应用的消能机理 ,用跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数 ,估计新增消能设施的经济效益。并通过模型试验验证了消能的理论分析 ,计算了新增设施的消能量、跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数。结果表明 :采用齿墩设施 ,可增进消力池的消能作用 ,并取得显著的经济效益 ,达到了附加动量水跃理论所预期的效果     

c型折坡水跃特性的试验研究

水跃消能是水利工程中经常用到的消能形式,国内外许多学者对水跃进行了大量的研究。在工程实践中发现,c型折坡水跃的水力特征值与规范方法计算得到的值有较大差异。文章针对c型折坡水跃特性进行了试验研究,并结合量纲分析和数值分析方法,得出以斜坡段坡角θ为参数的c型折坡水跃跃后水深、水跃长度的计算公式,并利用水槽试验数据和实际工程水工模型试验对公式进行了验证。结果表明:所得公式的计算误差不超过±12%,可供工程设计计算参考。     

水跃掺气池的掺气特性

针对大单宽流量下传统阶梯溢洪道因流动水深增加,掺气不足,导致极易发生空蚀破坏和消能率降低的问题,提出了一种通过水跃掺气池对阶梯溢洪道流动提供掺气的水跃掺气阶梯溢洪道,采用物理模型试验方法,详细研究了水跃掺气池的掺气特性,包括来流条件、掺气池长度、掺气池尾坎高度、水跃流态对掺气特性的影响。结果表明:在现在的研究范围内,在掺气池内和掺气池尾坎后的区域,无论是底板还是边墙淹没水跃流态都有较好的掺气效果;前述流动参数和结构参数通过影响水跃流态影响掺气效果,在利用水跃掺气池对阶梯溢洪道水流掺气时,流态的控制是重要的。     

伴有局部掺混的异重流水跃

为了分析伴有局部水体掺混的异重流内部水跃上下游水力因子之间的关系，本文利用动量方程和连续方程推导了包含上下层流体之间水量掺混的内部水跃的理论表达式，并用水槽试验对该理论公式进行了验证。结果表明无论对稳定内部水跃还是移动内部水跃计算所得的水量掺混系数均比试验值约小10％，初步验证了本文所提出的理论计算方法。     

顺坡渐扩矩形明渠水跃计算公式

顺坡渐扩矩形明渠常被用在排水工程中作为排水口与河道的连接段。由于河道水位变化，水跃将发生在连接段。本文从动量守恒原理出发推导了顺坡渐扩矩形明渠水跃方程，在假定水跃水质点作二维运动和水跃段内质点垂向加速度近似为常量的基础上推导了水跃长度近似计算公式。并与扩散角为9°、水平坡度角为6°特定条件的模型试验结果进行了对比，结果吻合良好，可供类似工程参考。