阻力平方区满流糙率影响因素及敏感性分析

糙率在实际应用中通常以经验值取为常数,但其实际值会随着水力学条件的变化而改变。基于ColebrookWhite方程与曼宁公式推导出阻力平方区内满流状态下糙率的计算公式,得到糙率的影响因素包括当量粗糙度、雷诺数及水力半径,为糙率的准确计算提供理论基础,并通过敏感性分析研究糙率随各因素的变化特性。为避免流量未知情况下求解糙率值时的迭代计算,结合所提出的比值系数雷诺糙度比K_Rek,分析忽略雷诺项时所得糙率值的相对误差,从而得出可忽略雷诺项来计算糙率的条件,为简便计算糙率值提供参考。     

基于ANSYS的某水电站进水口钢衬优化设计研究

进水口渐变段体型复杂,采用钢板衬砌需对结构安全、施工强度、工程造价等多方面进行综合分析。通过改变钢衬水平轴线夹角,利用有限元软件ANSYS进行结构应力分析和变形分析,有效地减小了面板与加劲肋连接处及加劲肋处的结构应力,节约了钢材用量。可为类似工程提供参考。     

隧道透水性衬砌环渗透系数合理取值与工程措施探讨

应用地下深埋隧道渗流场和考虑渗透体积力的弹塑性解,结合某工程实例分析衬砌与围岩渗透系数不同比值对隧道渗流场、渗漏流量、塑性区、位移和衬砌围岩压力等影响规律,探讨透水性衬砌的可行性和合理渗透系数取值。实例分析表明,当衬砌为不透水材料时,洞周围岩中孔隙水压、塑性区、塑性区边缘的位移和衬砌承受的围岩压力均最大;若稍增加衬砌渗透性,则孔隙水压、塑性区、塑性区边缘的位移和衬砌承受的围岩压力迅速减小;随衬砌渗透系数与围岩渗透系数比值的逐渐增大,趋于稳定值。分析结果进一步表明,采用透水性衬砌是可行的,且当衬砌渗透系数与围岩渗透系数比值等于或大于1.0时较为合理。最后,针对洞周环境要求的渗流量以及钢筋混凝土衬砌的耐久性问题提出衬砌环的设计思想,并探讨具体工程措施,以便工程设计参考。     

巴基斯坦某特大断面导流洞台阶开挖优化研究

导流洞开挖方案设计直接关系到导流洞的施工方法、施工速度及施工安全。以巴基斯坦某特大断面导流洞为例，通过数值模拟方法，对导流洞的台阶开挖方案进行对比分析。结果表明，在Ⅳ类围岩下，不同开挖方案下的收敛均能满足规范要求；将前两步开挖合并为一步时，隧道收敛性较分步开挖有所提高，增幅为4%；合并开挖后，塑性区较分步开挖塑性半径增大1%；锚杆最大内力最大降低了5.65%。合并方案成功应用于导流洞实际开挖支护中。