戽流跃后临界水深计算方法的应用

本文针对戽流消能工的特点,考虑不同的戽流消能工的结构形式,推导了形成戽流消能所需的跃后临界水深计算公式。对所推导的公式,结合具体的工程实例与试验结果进行了对比计算,其结果说明计算公式可以应用于实际工程。     

消力戽流态转换界限水深的计算

确定消力戽流态转换的界限水深,是消力戽水力设计的一个重要问题。本文运用数理统计的方法,概括国内迄今为止较为广泛的模型试验资料,给出了消力戽从挑流向稳定戽流流态转换的下界限水深h_(2K)的回归公式,且通过误差估计,给出了置信度区间。还根据主流入水角与戽后流态的关系,给出了消力戽从稳定戽流向淹没戽流过渡的上界限水深h_(2m)的公式,指出戽坎挑角θ的选择对稳定戽流的适应区间影响颇大。一、消力戽下界限水深h_(2K)的确定目前,确定尾水下界限水深h_(2K)的计算方法,基本上可分为两类:一类为根据试验     

高坝消力戽消能跃后共轭水深的计算

针对现有高坝消力戽消能计算十分繁琐的问题,考虑底挑圆弧离心力对收缩水深的影响,基于无量纲化理论、水力学基本理论和数学理论推导,给出了高坝消力戽消能计算基本方程。利用一元三次方程的卡当公式解分别给出了坎底收缩水深和跃后共轭水深的解析计算公式,并采用MatLab计算软件对跃后共轭水深与无量纲单宽流量、无量纲总水头以及消力戽底坎挑角的影响关系进行了计算研究。最后通过工程实例计算比较,认为推导的坎底收缩水深和跃后共轭水深计算式精度可靠,方便快捷,便于工程实际应用。     

池式窄缝戽流消能计算方法研究

本文提出一种新型的综合性消能工，为池式掺气窄缝墩戽流消能，与常规的戽式消力池进行了比较。试验表明：池式掺气窄缝墩戽流消能极明显地提高了消能效果，文中给了出了戽内断面水深ｈ１，窄缝墩绕流阻力系数Ｃｄ以及下游界限水深ｈ１的计算公式，同时对下游河床的冲刷进行了分析，给出了冲坑长、冲坑深的经验公式。     

无压流圆形断面水力计算的迭代法

无压流圆形断面水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式,传统计算采用试算或查图进行。现通过均匀流公式和临界流方程导出了无压流圆形断面临界水深、正常水深水力计算的迭代公式,并给出了满足无压输水隧洞要求净空面积不小于全断面面积的15%,或净空高度不小于0.4m条件时的界限洞径与界限流量计算式,也给出了均匀流最大水深与最大流量的判别关系式,计算过程采用迭代法进行。经检验迭代公式具有较好的收敛性和较高精度。     

宽尾墩与戽流联合消能水力特性研究

通过试验研究了戽流与宽尾墩联合应用的水力特性,得出了设置宽尾墩后第一界限水深和第二界限水深的计算方法.试验结果表明,采用宽尾墩与戽流联合消能,使消能率提高了6%左右.     

宽尾墩与戽流联合消能水力特性研究

通过试验研究了戽流与宽尾墩联合应用的水力特性,得出了设置宽尾墩后第一界限水深和第二界限水深的计算方法.试验结果表明,采用宽尾墩与库流联合消能,使消能率提高了6%左右.     

三维戽流临界水深计算

消力戽式消能工和其他消能方式一样,消能效果与下游水位密切相关。采用戽式消能方式时,要求保持三滚一浪的戽流流态水流衔接。当下游水位偏低,会出现严重冲刷下游河床的挑射流态。为此,设计消力戽的重要水力计算内容之一是确定已知结构和水流条件下挑射流态和戽流流态间的下游界限水深——临界水深T_k,用以判别实际下游水深能否满足稳定戽流要求。下游水深T>T_k,可形成戽流:反之为挑射流。 鉴于这一问题的重要性,国内外学者发表了不少研究成果。我国不少研究者在各自试验研究基础上加以理论分析,提出了计算下游临界水深T_k的公式,较之国外图表求解方法,无论在理论意义方面还是解决实际问题广度方面均取得较大进展。 但是,已有计算方法只能求解戽宽和下游宽度相同的二维流态问题。而实际工程中(如石泉)大都为下游河床比戽体宽的三维流态。本文从三维戽流特点出发,推导出求解临界水深T_k公式,二维戽流为其特例。     

低坝面流消能界限水深的计算

面流消能用于低坝、低旨氏数Ｆｒ＝２．１－２．８）、大单宽注（ｑ＝７５－２２５ｍ＾３／ｓ．ｍ）、深尾水（２４－５５ｍ）条件下的界限水深计算，目前还没有合适的公式供设计参考应用。本文结合桐子林电站溢流坝断面模型的资料进行分析、归纳，提出了三个界限水深经验式，可供今后类类似工程有杉面流消能设计时参考。     

戽流消能及池式消力戽在大埔水利枢纽的应用

该文简述了大埔水利枢纽溢流坝消能工体型设计及水力计算的成果。从坝下水流流态、冲刷和水流出池流速等方面论述了戽流消能及池式消力戽在该枢纽溢流坝消能的适应性。     

戽流消能低坝简易设计法

戽流消能低坝(坝高小于3.0m)具有较强的抗水毁能力。在总结多年的试验和实践基础上,系统地提出了戽流消能低坝的外形参数确定、横断面图的绘制、平面布置及坝体结构设计要点等。不必再进行较复杂的戽流流态水力计算和有关参数的试算工作。为县乡水利工作者采用该坝型时,提供了一套简易的设计方法。     

实体戽流坎下限水深的二元水力计算

本文给出了单弧实体戽流坎二元下限水深新的理论式。其表达式为:并给出求解戽唇动水压力h。的经验式为根据几个工程中39组试验资料的验算表明,t的误差绝对值合乎工程设计精度要求,可供计参考。     

无压流圆形断面临界水深的新近似计算公式

无压流圆形断面临界水深的计算需求解高次隐函数方程,不易于直接求解,现有的近似计算公式计算过程复杂,误差大,适用范围小。通过引入无量纲临界水深,对无压流圆形断面临界水深的基本方程进行恒等变形,并应用优化拟合原理,得到临界水深的近似计算公式。误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,临界水深的最大相对误差小于0.552%,该公式形式简捷、精度高、适用范围广。     

低坝戽流消能的试验研究与消力戽设计方法

通过系列模型试验,研究了低坝戽流消能的水力特性,提出了坝高3m以下、单宽流量小于7m~3/(s·m)小型戽流拦河坝的设计方法,该法已在一些工程上采用,它具有流态稳定,消能效果较好,运用安全可靠,结构简单,施工方便,节省工程量和投资等优点.在山区河道柴石坝改造及电站引水拦河坝中有推广应用价值.     

泄水建筑物反弧急流水深的显式解

泄水建筑物反弧急流水深是泄水工程下游水流衔接、反弧半径设计、反弧段动水压力计算的重要参数。本文的目标就是探讨具有足够精度又计算方便的泄水建筑物反弧急流水深计算方法。在利用恒定急变流的能量方程对于泄水建筑物的反弧水流进行分析基础上,对恒定急变流的能量方程建立的反弧段水深方程,通过级数展开近似处理,得到泄水建筑物反弧急流水深的显式解。精确解和显式解的误差分析表明,当急变流流速系数在0. 85到1. 0之间变化时,反弧急流水深的误差随着流速系数的增大而减小;当流能比在0. 01到0. 3之间变化时,反弧急流水深的误差随着流能比的减小而减小。建议的公式最大误差小于1. 85%。可见,在实际工程的参数变化范围内,本文建议的泄水建筑物反弧急流水深的显式解形式简单、计算方便、又具有足够的精度,因此可应用于实际工程泄水建筑物反弧急流水深的水力计算。     

自由挑流下游界限水深的探讨

本文通过水工模型试验成果的分析,提出以自由挑流的下游界限水深t_A,作为鼻坎高程设计的主要依据之一,同时给出计算t_A的经验公式,供设计部门参考,最后与郭子中教授计算界限水深的公式进行比较。     

上石盘电航枢纽泄洪闸基础处理与消能防冲设计

上石盘电航枢纽工程坝址地质条件差、泄洪流量大、运行工况及水力学条件复杂,采用覆盖层大开挖岩基建闸结合消力戽消能的设计方案,较好地适应了闸址自然条件和枢纽的运用要求,节省了工程量和投资。经水力计算和模型试验验证,戽流消能在中、小洪水下泄时处在稳定水跃区运行,较大洪水下泄时对下游冲刷影响较小。     

关于回复底流的研究

通过研究消力戽消能工的工作原理,阐述了戽流消能时的流态为高序列流态淹没混合流及淹没面流,介绍了回复底流的产生机理和危害。通过工程实例,说明适当地增大戽坎反弧半径可以有效避免发生回复底流,并检验了判别是否发生回复底流关系式的准确性。     

消力戽面沿程脉动压强特征研究

为研究戽流消能时戽面脉动压强特征及变化情况,结合实际工程,建立1∶60物理模型,应用DJ800多功能采集系统,对自由戽流、附着戽流、临界戽流及稳定戽流流态时戽面脉动压强进行观测。对戽面脉动强度特征、概率密度特征及频谱特性等参数进行统计,结果表明:戽流流态发生变化时戽面脉动压强随之发生变化,在泄流平顺的条件下,戽面脉动压强由大到小依次为稳定戽流临界戽流附着戽流≈自由戽流。戽面脉动压强概率密度基本符合正态分布,但临界戽流流态时,戽面鼻坎处峰态系数较大,且略有正偏。戽面上脉动压强主频主要集中在低频段,但随着下游水位的升高及流态的变化,戽面上脉动压强逐渐向高频段移动。     

戽流消能在堡口工程中的应用

文中通过对堡口工程大坝下流消能问题的探讨，对戽流 过程及条件进行了分析，为全戽流消能的可行性提供了重要的设计依据，经过模型的合流下，最后确定该工程采用全戽流消能方案，达到节省工程量及工程的目的。