連拱壩作為一種擋水建筑物常在河道中使用,在河道綜合治理中,起到擋水、蓄水及泄水作用,又因其獨特、優(yōu)美的造型能夠營造出一種曲線的跌水和水瀑景觀效果,而常常被作為景觀建筑物。這種連拱壩在水力特性方面,因具有更長的溢流前沿,使泄流能力大大提高。目前對連拱壩水流特性的研究較少,特別是在工程中設計其泄流量的計算無依據(jù)。因此,本文采用理論分析與物理實驗模型、數(shù)值模擬相結合的方法,通過對連拱壩的水力學實驗與分析,探討連拱壩的水流特性,填補直立式溢流連拱壩水流特性研究的空白。本論文在相同河道內(nèi)進行了一拱壩、二連拱壩、三連拱壩、四連拱壩、五連拱壩共5個連拱壩,每個連拱進行了60mm、70mm、80mm 3個壩高的水力學模型實驗,利用實驗結果對連拱壩的水流特性進行了分析,主要研究成果包括:（1）通過分析現(xiàn)有常規(guī)堰型的特點,確定連拱壩過流類似于薄壁堰、迷宮堰.因此,依照薄壁堰和迷宮堰的理論,利用量綱分析法推出了連拱壩的過流計算公式.實驗表明相對于直線正交堰,連拱壩的過流能力均大于直線堰。（2）研究表明,連拱壩的綜合流量系數(shù)與連拱壩頂水深H、堰高P、連拱壩展長L、單拱寬w等因素有關。在河道寬度一定條件下,連拱... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 前言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常規(guī)堰研究現(xiàn)狀
        1.2.2 迷宮堰研究現(xiàn)狀
        1.2.3 其他堰型研究現(xiàn)狀
        1.2.4 水力數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究方法與技術路線
    1.5 創(chuàng)新點
2 材料與方法
    2.1 實驗系統(tǒng)
    2.2 物理模型設計與制作
        2.2.1 實驗模型設計
        2.2.2 直立式溢流連拱壩孔數(shù)方案
        2.2.3 直立式溢流連拱壩高度及模型方案
        2.2.4 模型的安裝與制作
    2.3 實驗測試
        2.3.1 測量斷面
        2.3.2 實驗流量
        2.3.3 水流條件控制
        2.3.4 測試儀器與測試方法
    2.4 本章小結
3 結果與分析
    3.1 直立式溢流連拱壩過流能力分析
        3.1.1 直立式溢流連拱壩的壩型分析
        3.1.2 直立式溢流連拱壩自由出流計算
        3.1.3 直立式溢流連拱壩過流能力分析
    3.2 直立式溢流連拱壩的流量系數(shù)
        3.2.1 自由出流的流量系數(shù)
        3.2.2 淹沒出流的流量系數(shù)
    3.3 直立式溢流連拱壩過流的水流特性分析
        3.3.1 直立式溢流連拱壩的過流特性
        3.3.2 直立式溢流連拱壩的流場分析
        3.3.3 直立式溢流連拱壩的動水壓力分析
    3.4 本章小結
4 討論
    4.1 直立式溢流連拱壩的過流能力大于直線堰
    4.2 多種因素影響直立式溢流連拱壩的綜合流量系數(shù)和淹沒系數(shù)
    4.3 直立式溢流連拱壩水流特性較常規(guī)堰更加復雜
    4.4 展望
5 結論
6 參考文獻
7 致謝
8 攻讀學位期間發(fā)表論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于圖像測速的薄壁堰流表面流場測量方法[J]. 曹列凱,白若男,鐘強,李丹勛,王興奎.  水科學進展. 2017(04)
[2]梯形薄壁堰流量規(guī)律數(shù)值模擬研究[J]. 魏文禮,李盼盼,白朝偉,劉玉玲.  應用力學學報. 2016(04)
[3]無坎寬頂堰閘孔自由出流流量系數(shù)的推求與驗證[J]. 李睿,田忠,鄧軍.  水電能源科學. 2015(11)
[4]基于堰流的矩形明渠跌水量水研究[J]. 陳小攀,李乃穩(wěn),李龍國,劉超.  灌溉排水學報. 2015(07)
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[10]低實用堰水力特性及其對工程的影響[J]. 吳國君,劉曉平,方森松,孫文紅,侯斌.  長江科學院院報. 2011(09)

碩士論文
[1]薄壁堰自由出流的試驗研究[D]. 黃安多.西華大學 2017
[2]高水頭明流泄洪洞三維數(shù)值模擬研究[D]. 羅永欽.四川大學 2006
[3]保水堰水力特性及體型優(yōu)化研究[D]. 許國鋒.天津大學 2006
[4]矩形薄壁堰貼壁流水力學特性的試驗研究[D]. 彭儒武.中國農(nóng)業(yè)大學 2005



本文編號：3016033