二元射流作用下点面脉动壁压的幅值计算

一、前言 射流冲击是水利工程中常见的重要水力现象。挑流、自由跌流与跌水等泄流方式,射流水舌冲击河床或扩坦均属此种现象。随着高山峡谷修建高坝的发展,采用经坝身挑流、坝顶跌流泄洪的趋势,将有增无减。因而射流作用在河床或护坦上的时均压力和脉动压力,是否可能引起河床严重冲刷、护坦失稳破坏以及能否激起轻型结构强烈振动等问题令人关注。本文拟结合二滩水电站局部水工模型实验成果,进行理论分析,摸索二元射流作用在河床或护坦面上脉动壁压特性,摸索不经实验直接计算出点脉动壁压大小及其分布,进而根据点、面脉动壁压的相关性,推导出点、面脉动壁压转换的简易的解析表达式。     

止水破坏情况下的消力池护坦稳定分析

阐述止水破坏情况下消力池护坦受到脉动上举力的作用,并初步探讨止水破坏情况下消力池护坦抗浮稳定计算原则,对比止水有效及破坏情况下消力池护坦抗浮稳定安全性,提出应重视脉动上举力对消能工稳定的影响,并结合脉动上举力的产生机理及对板块的破坏形式提出消力池护坦防护措施.     

透水护坦上动水荷载及其脉动的研究

本文研究了作用在透水护坦上的平均动水荷载及脉动荷载.研究指出,在护坦范围内设置排水孔(Π_д/Π_п=5～8%),不仅能消除压力差,而且会导致护坦上脉动荷载的降低.试验表明,透水护坦上脉动荷载的数值及其分布特性不妨碍将护坦进行分块.文中也研究了脉动压力向护坦底面传递的规律.研究表明,在考虑水的附加质量及压力差的影响后,护坦板自由振动的基本频率降低约50%.文中最后给出了设计透水护坦的一些建议.     

葛洲坝护坦新旧混凝土粘结面水压力分布规律研究

葛洲坝护坦底板修补材料极易被高速水流冲蚀破坏,影响大坝安全稳定运行。根据护坦底板新浇筑材料与旧混凝土粘结面缝隙脉动水压力的分布规律,建立了接触面缝隙脉动压力传播的两个阶段即渗流和瞬变流阶段的数学模型,并对实际工况进行了模拟计算。结果表明,闸室底板粘结面水压力在渗流条件下,沿程各点脉动水压力频率与尾部的原生脉动压力频率保持一致,沿程各点脉动水压力振幅与x/L成正比;在瞬变流条件下,粘结面中部点的脉动水压力由与尾部点原生脉动压力相似的低频脉动和间杂在整个过程中的高频脉动组成;沿程阻力系数对缝隙水压力的影响主要体现在对高频脉动的削弱;渗流条件下其振幅沿程增大,在瞬变流条件下,各点脉动压力振幅沿程分布变化不明显。修补材料粘结面的疲劳破坏属于应力疲劳,修补材料整体揭底冲毁为其中的破坏形式之一,整体揭底破坏与新旧材料之间粘结面疲劳损伤关系密切。     

万安水电站护坦锚筋试验及计算分析

在水工建筑物的护坦设计中,当荷载较大、护坦较厚时,常采用锚筋护坦方案。本文根据万安水电站护坦锚筋试验的实测资料,对锚筋作用的圆锥体理论、锚筋的破坏形式以及护坦锚筋设计中的有关问题进行分析探讨,并提出有关看法,供今后设计参考。     

折坡消力池护坦稳定性分析

结合嘉陵江苍溪枢纽工程实际,对嘉陵江渠化梯级普遍采用的消能工形式--折坡消力池的抗浮稳定性进行了研究.结果表明,采用水跃消能时,消力池护坦上将产生强烈的脉动压力,而脉动上举力是造成折坡消力池护坦失稳的重要因素;苍溪枢纽折坡消力池护坦上脉动压力显示出明显的低频特性,其优势频率远低于护坦的自振频率,不会引起护坦共振;最不利工况下护坦抗浮稳定系数K=1.73＞1,表明消力池护坦是稳定的.     

水闸护坦破坏机理研究概括

护坦是水闸下游消能防冲的主要设施之一,护坦的安全与稳定对整个消能防冲体系的正常运行起着至关重要的作用。本文将从护坦的抗浮稳定,护坦上的水流流态两个角度来分析护坦破坏机理的研究情况。     

岩基上护坦板抗浮稳定设计

护坦的排水结构有以下三种型式:(1)明排水型式。为了防止排水孔孔口发生气蚀现象,它仅适用于水流流速小于15米/秒的护坦。此外,在多沙河流上也不宜采用此种型式;(2)暗排水型式。此种型式不受流速及挟沙量的限制;(3)封闭排水型式。此种型式也不受上述条件的限制,但在下述两种情况下,采用此种排水方式更为经济。消力池内没有隔水墙,采用此种排水型式的消力池护坦对隔墙的稳定有利;消力池水跃跃首在各级流量下,上、下游摆动范围很大,采用此种排水方式可以减薄摆动范围内的护坦厚度。岩基上护坦抗浮稳定设计常凭经验确定,我国、苏联、日本、美国等国家均未形成规     

低佛氏数水跃消能中的几个问题

本文根据文献资料和笔者试验研究的成果,对低佛氏数水跃消能中经常遇到的几个问题:共轭水深比、水面轮廓、消能率、护坦上的脉动压力和掺气等进行了分析。在分析中考虑了实际工程中的主要影响因素,比较符合实际。对采用低佛氏数水跃消能的工程设计有实用意义。     

射流冲击下护坦板块失稳机理的随机分析

高水头射流是水利工程中常见的水力现象。挑跌流消能是我国泄水工程中较普遍采用的消能方式。鉴于高速水流对护坦板块的破坏作用及对建筑物的影响一直没有弄清楚,本文从水力学随机过程理论的观点出发,结合二滩水电站双曲拱坝消能防冲作了模拟试验研究。将护坦板块在水流作用下的特性视为二阶矩随机过程x(t),寻求x(t)与它的导函数x(t)、x(t)的相关矩:从而求出各阶谱矩 分析了护坦板的随机属性,探讨了射流对下游河床的动水作用与护坦板失稳过程的水力学机理;分析了使护坦板块失稳的上举力的成因;指出了增加护坦板稳定性的条件。     

改进的溢洪道底板抗浮稳定计算公式及其应用

通过工程实例,从理论上分析了溢洪道底板发生失稳揭底破坏的原因与机理,阐述了现行规范消力池护坦抗浮稳定计算公式的适用条件,给出了陡槽底板与消力池护坦分缝止水破坏工况下的抗浮稳定计算式.     

隔河岩工程水垫式消能护坦板设计

本文根据隔河岩工程的泄水方式及该工程水垫式消能消力池的流态,对该工程消力池的护照板的抗浮稳定进行计算,详细介绍了在护坦板抗浮稳定计算中各项作用力的拟定及护坦板的结构设计。     

拱坝溢流水舌对河床作用力及其影响的研究

一、前言 拱坝下游消能采用跌塘式消能工是简便、经济的方法。但是,由于对跌落在坝脚附近的水舌,其巨大能量能否造成河床严重冲刷、护坦损坏以及作用在跌落处附近动水压力的脉动能否引起坝基及坝体振动等方面的评价,却常有不同看法。主要原因是对跌落水舌冲击河床的作用,从理论和实践上还有许多解释不清楚的问题。然而,从水动力学     

国内外的护坦锚筋施工方法

水工建筑物下游护坦的扬压力较大,故常布设锚筋将护坦混凝土和岩石连接起来,以增加护坦混凝土的抗滑能力和抗浮能力。护坦锚筋的设计方法国内外基本相似,但施工方法则有差异。本文仅就国内外护坦锚筋的施工方法作一介绍。     

三峡水电站机组现场振动测试分析

本文基于三峡水电站左岸8号机组现场振动测试[1],通过对机组变转速试验、变负荷试验和水压脉动试验,发现机组转动部分存在一定的动不平衡以及在135 m水位下机组运行时尾水管水压脉动表现为3个主要特征区,说明了水轮机尾水管低频涡带压力脉动具有巨大的振动能量,是引起机组顶盖振动、摆度和尾水管结构破坏的主要振源。     

钢纤维混凝土在水工结构和海岸工程中的应用

前言坝体和闸室的泄水部位主要包括溢流堰顶、溢洪道、护坦、泄水闸及闸墙等。当高速水流通过这些部位时,对混凝土常产生气蚀、冲刷及冲击作用,使混凝土遭到破坏。即使在流速较低的护坦上,也会产生冲刷和冲击问题。水流中夹带的粗砂或行船也可能对堤岸的表面产生冲刷破坏。     

双溪水库坝基石方爆破施工技术

拱坝坝基要求按设计的高程尺寸开挖至新鲜-弱风化岩基,且开挖面平整,岩基不能受到爆破振动破坏,施工技术要求较高。合理选择坝基爆破方案及爆破参数,是坝基开挖能否达到设计要求的关键。简要介绍了泉港双溪水库坝基石方爆破方法及爆破参数的设计。     

应用高强砼对溢洪道护坦冲蚀的修复

通过对柘林１号溢洪道一级池护坦冲蚀破坏的有效修复，对采用的钢纤维砼填补冲坑，高标号硅粉砂浆护面的处理方法进行了充分的论证和叙述，对修补材料在护坦上完好无损的工作状态作了深刻的分析。推荐了溢洪建筑物护坦冲蚀后一种有效的检修方法和检修工艺     

小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞消能工优化试验

通过新疆库马拉克河小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞原设计方案的消能工试验,发现消力池内发生淹没水跃,水跃旋滚区与闸后射流相叠加,使陡坡段水流剧烈脉动。为了防止护坦段在较大的动水荷载下发生振动和破坏,采用在消力池内设置不同于传统布置方式的悬栅式消能工的方式,即从闸后陡坡末端起布置悬栅,悬栅的安装高度随水跃跃高逐渐抬高,呈台阶式布置。试验表明,台阶式布置悬栅起到了破碎水跃上部剧烈回旋运动的表面旋滚的作用,增大了回流的阻力,从而使水跃向下游移动,由淹没式水跃转化成稍有淹没水跃;在悬栅作用下,陡坡段和消力池内水流脉动明显减弱,浪花溅起高度明显小于加悬栅前的高度,这种悬栅布置方式可为其他同类工程提供参考。     

钢纤维混凝土在柘林溢洪道冲坑修复中的应用

通过柘林第一溢洪道一级池护坦冲蚀破坏处修复后的运行考验,说明采用钢钎维混凝土填补冲坑、高标号硅粉砂浆护面的处理措施是成功的.本文主要介绍其具体的处理方法,并对修补材料在护坦上完好无损的工作状态作一初步分析.