發(fā)布時間：2020-03-12 19:23

【摘要】：近年來，一批興建于上世紀八九十年代的中小型水閘頻繁發(fā)生事故，事故主要發(fā)生于閘后消能結(jié)構(gòu)，尤其是消力池斜坡連接段底板。本文以2008年廣東地區(qū)發(fā)生過消力池斜坡連接段底板掀起事故的某個水閘為計算基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析其在不同工況和結(jié)構(gòu)構(gòu)型下的受力，在不同受力情況下的破壞類型，，并得出此次事故發(fā)生的原因。為了避免閘后消能設(shè)施發(fā)生此類穩(wěn)定事故，本文根據(jù)計算結(jié)果對水閘的設(shè)計、運營提出相應(yīng)建議。閘后消力池斜坡連接段及消力池底板除了受自重外，還受到向上的揚壓力以及向下的水壓力。只有準確分析揚壓力和水壓力的變化，才能發(fā)現(xiàn)什么情況下閘后設(shè)施受力最不利。為了更準確地計算揚壓力，本文采用了有限元軟件模擬閘下滲流場，通過計算得到不同位置的滲透壓力，進而得出揚壓力，再與改進阻力系數(shù)法以及水閘實測的揚壓力進行對比，通過合理建模，得到不同工況下較為精確的揚壓力。 水躍計算，尤其是折坡水躍的計算一直是水力學(xué)研究中的一大難點。現(xiàn)在使用的計算公式都是一些經(jīng)驗公式，不具備廣泛的適用性，計算精度也較欠缺。鑒于此，本文使用主流CFD軟件——FLOW-3D對各類工況進行模擬計算，并與現(xiàn)場水躍路線進行比對，在優(yōu)化了模型之后，獲得相對準確的計算結(jié)果。最后，本文結(jié)合了揚壓力和水躍的計算結(jié)果，比較分析各類工況下閘后消能設(shè)施受力的變化情況，得出了最不利工況。并根據(jù)本文的結(jié)論對水閘的設(shè)計和運營提出幾點建議以供參考。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV135.2

【參考文獻】

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本文編號：2586606