溢洪道泄槽彎道布置透水斜檻水流特性實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 00:31
在溢洪道工程設(shè)計(jì)中,當(dāng)泄槽布置有彎道段且彎道軸線半徑比較小時(shí),應(yīng)在彎道段采取工程措施以改善彎道水流,使彎道水流均勻,減少凹凸岸水面差。“斜檻”是改善溢洪道彎道水流條件的有效工程措施之一。但由于不透水斜檻在高速水流情況下,斜檻背水一側(cè)可能出現(xiàn)無水低壓區(qū),發(fā)生氣穴,從而造成對(duì)斜檻的破壞。因此,本文基于彎道水流調(diào)整效果,并從斜檻安全可靠運(yùn)行角度,提出了透水斜檻。目前對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)體斜檻開展有較多的研究,而對(duì)透水斜檻還未見到系統(tǒng)的研究成果。為此,本文對(duì)溢洪道彎道布置透水斜檻彎道的水流特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。本論文主要采用水力學(xué)模型實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)溢洪道彎道設(shè)置透水斜檻的水流特性進(jìn)行研究。模型實(shí)驗(yàn)方案主要考慮透水斜檻的彎道布置條數(shù)、透水斜檻高度、透水率3個(gè)因素。其中透水斜檻在彎道段均勻布置,布置角度為45°,布置數(shù)量有3個(gè)方案(3條、4條、5條)、布置高度有3個(gè)方案(20mm、30mm、40mm)、每個(gè)高度的斜檻透水率方案有3個(gè),通過控制透水孔的孔徑大小進(jìn)行透水率調(diào)節(jié)以及彎道無工程措施的比較方案,共計(jì)16個(gè)方案的水力學(xué)模型。利用每個(gè)實(shí)驗(yàn)方案不同流量的水位、流速及動(dòng)水壓力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)溢洪道彎道布置透水斜檻彎道的...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文92材料與方法2.1模型設(shè)計(jì)與制作2.1.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)本論文實(shí)驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利工程實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由地下水庫、水泵、高位水池、供水管道、電磁流量計(jì)、穩(wěn)流柵、模型實(shí)驗(yàn)區(qū)、尾水池等幾部分組成,如圖2所示。其中,閘閥和電磁流量計(jì)用于控制和測(cè)量實(shí)驗(yàn)流量,模型實(shí)驗(yàn)區(qū)用于布置實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃瓦M(jìn)行水深、流速等的測(cè)量。圖2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖Fig.2Theexperimentalsystem2.1.2實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛯?shí)驗(yàn)物理模型包括溢洪道泄槽彎道段及上下游連接段如圖3所示。溢洪道泄槽寬B=500mm,矩形斷面,彎道中心線弧長1500mm,中心線半徑R=2.4B=1200mm,彎道底坡為0.02。其中泄槽段又分為前直線段、彎道段和后直線段。彎道的前直線段2000mm,彎道段軸線長1500mm,后直線段長1000mm。本實(shí)驗(yàn)研究斜檻固定長度、固定角度、對(duì)稱布置條件下,不同高度、不同透水率、不同布置位置及條數(shù)情況下彎道水流特性。模型采用PVC塑料板進(jìn)行制作,底板采用厚度8mm,邊墻使用厚度5mm。圖3模型平面布置圖Fig.3Thefloor-planofthemodel
溢洪道泄槽彎道布置透水斜檻水流特性實(shí)驗(yàn)研究12(4)時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)點(diǎn)布置對(duì)彎道1/6、3/6、5/6三道斜檻進(jìn)行斜檻時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量,如圖7(a)。在斜檻兩側(cè)和中間布置3條動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量垂線,每條垂線上沿斜檻高度方向設(shè)置5排縱向壓壓強(qiáng)測(cè)點(diǎn),第一孔距透水斜檻底2mm,第二孔距透水斜檻底10mm,第三孔距透水斜檻底20mm,第四孔距透水斜檻底30mm,第五孔距透水斜檻底38mm。測(cè)點(diǎn)布置如圖7(b)所示。圖7(a)斜檻位置圖圖7(b)斜檻垂線測(cè)點(diǎn)布置圖Fig.7(a)LayoutofinclinedsillpositionFig.7(b)Layoutofinclinedsillmeasuringpoints2.2.2測(cè)量儀器與測(cè)量方法(1)模型使用流量用閘閥控制流量的大小,50、80、100、120、150m3/h控制流量選取了5個(gè),流量的測(cè)量使用的是山農(nóng)水利實(shí)驗(yàn)室的電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。(2)水位測(cè)量采用數(shù)顯水位測(cè)針進(jìn)行水位的測(cè)量,如圖8所示。數(shù)顯水位測(cè)針的精度為0.01mm,數(shù)顯水位測(cè)針的測(cè)量范圍為0~400mm,數(shù)顯水位測(cè)針0~200mm(此實(shí)驗(yàn)測(cè)量范圍)時(shí)最大誤差為±0.04mm。圖8數(shù)顯水位測(cè)針Fig.8Digitalwaterlevelpauge
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單個(gè)透水丁壩對(duì)溢洪道泄槽彎道水流流態(tài)影響試驗(yàn)研究[J]. 楊金孟,滕曉敏,陳威,張靖,張慶華. 水電能源科學(xué). 2018(09)
[2]透水斜檻對(duì)溢洪道泄槽彎道水流改善效果試驗(yàn)[J]. 滕曉敏,陳威,楊金孟,張慶華,張靖. 南水北調(diào)與水利科技. 2018(05)
[3]導(dǎo)流墻對(duì)彎道橫斷面水面差影響實(shí)驗(yàn)[J]. 王田田,常倩,張慶華,李樹寧,翟興濤. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(06)
[4]西藏拉洛水利樞紐德羅電站前池泄槽水力設(shè)計(jì)[J]. 陳志康,夏葉青,鄭光俊. 人民長江. 2015(21)
[5]溢洪道泄槽彎道段導(dǎo)流墻動(dòng)水壓力試驗(yàn)分析[J]. 張文靜,李樹寧,王春梅,張慶華. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(10)
[6]斜檻法在山區(qū)彎道河流消能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 周星,楊校禮,高峰. 水電能源科學(xué). 2014(03)
[7]中咀坡水電站溢洪道彎曲段改造設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究[J]. 周錫發(fā),成應(yīng)鵬,成紅蓮,謝龍,李洋. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]混凝土四面六邊透水框架結(jié)構(gòu)在長江航道整治中的應(yīng)用[J]. 周生利,劉常全,張俊. 水運(yùn)工程. 2012(10)
[9]平底水墊塘透水底板下表面脈動(dòng)壓力試驗(yàn)研究[J]. 楊敏,李樹寧. 水利學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]阿不都拉水庫溢洪道彎道水流消能研究[J]. 趙經(jīng)華,侍克斌,馬品非,馬亮,陳祖森. 水電能源科學(xué). 2011(06)
碩士論文
[1]溢洪道泄槽不同彎道條件與導(dǎo)流墻布置方案水流特性試驗(yàn)研究[D]. 翟興濤.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]丁壩對(duì)彎道水流流態(tài)影響的試驗(yàn)研究[D]. 周陽.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]彎道急流的改善措施研究[D]. 張銀華.鄭州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3450021
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文92材料與方法2.1模型設(shè)計(jì)與制作2.1.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)本論文實(shí)驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利工程實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由地下水庫、水泵、高位水池、供水管道、電磁流量計(jì)、穩(wěn)流柵、模型實(shí)驗(yàn)區(qū)、尾水池等幾部分組成,如圖2所示。其中,閘閥和電磁流量計(jì)用于控制和測(cè)量實(shí)驗(yàn)流量,模型實(shí)驗(yàn)區(qū)用于布置實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃瓦M(jìn)行水深、流速等的測(cè)量。圖2實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖Fig.2Theexperimentalsystem2.1.2實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛯?shí)驗(yàn)物理模型包括溢洪道泄槽彎道段及上下游連接段如圖3所示。溢洪道泄槽寬B=500mm,矩形斷面,彎道中心線弧長1500mm,中心線半徑R=2.4B=1200mm,彎道底坡為0.02。其中泄槽段又分為前直線段、彎道段和后直線段。彎道的前直線段2000mm,彎道段軸線長1500mm,后直線段長1000mm。本實(shí)驗(yàn)研究斜檻固定長度、固定角度、對(duì)稱布置條件下,不同高度、不同透水率、不同布置位置及條數(shù)情況下彎道水流特性。模型采用PVC塑料板進(jìn)行制作,底板采用厚度8mm,邊墻使用厚度5mm。圖3模型平面布置圖Fig.3Thefloor-planofthemodel
溢洪道泄槽彎道布置透水斜檻水流特性實(shí)驗(yàn)研究12(4)時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)點(diǎn)布置對(duì)彎道1/6、3/6、5/6三道斜檻進(jìn)行斜檻時(shí)均動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量,如圖7(a)。在斜檻兩側(cè)和中間布置3條動(dòng)水壓強(qiáng)測(cè)量垂線,每條垂線上沿斜檻高度方向設(shè)置5排縱向壓壓強(qiáng)測(cè)點(diǎn),第一孔距透水斜檻底2mm,第二孔距透水斜檻底10mm,第三孔距透水斜檻底20mm,第四孔距透水斜檻底30mm,第五孔距透水斜檻底38mm。測(cè)點(diǎn)布置如圖7(b)所示。圖7(a)斜檻位置圖圖7(b)斜檻垂線測(cè)點(diǎn)布置圖Fig.7(a)LayoutofinclinedsillpositionFig.7(b)Layoutofinclinedsillmeasuringpoints2.2.2測(cè)量儀器與測(cè)量方法(1)模型使用流量用閘閥控制流量的大小,50、80、100、120、150m3/h控制流量選取了5個(gè),流量的測(cè)量使用的是山農(nóng)水利實(shí)驗(yàn)室的電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。(2)水位測(cè)量采用數(shù)顯水位測(cè)針進(jìn)行水位的測(cè)量,如圖8所示。數(shù)顯水位測(cè)針的精度為0.01mm,數(shù)顯水位測(cè)針的測(cè)量范圍為0~400mm,數(shù)顯水位測(cè)針0~200mm(此實(shí)驗(yàn)測(cè)量范圍)時(shí)最大誤差為±0.04mm。圖8數(shù)顯水位測(cè)針Fig.8Digitalwaterlevelpauge
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單個(gè)透水丁壩對(duì)溢洪道泄槽彎道水流流態(tài)影響試驗(yàn)研究[J]. 楊金孟,滕曉敏,陳威,張靖,張慶華. 水電能源科學(xué). 2018(09)
[2]透水斜檻對(duì)溢洪道泄槽彎道水流改善效果試驗(yàn)[J]. 滕曉敏,陳威,楊金孟,張慶華,張靖. 南水北調(diào)與水利科技. 2018(05)
[3]導(dǎo)流墻對(duì)彎道橫斷面水面差影響實(shí)驗(yàn)[J]. 王田田,常倩,張慶華,李樹寧,翟興濤. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(06)
[4]西藏拉洛水利樞紐德羅電站前池泄槽水力設(shè)計(jì)[J]. 陳志康,夏葉青,鄭光俊. 人民長江. 2015(21)
[5]溢洪道泄槽彎道段導(dǎo)流墻動(dòng)水壓力試驗(yàn)分析[J]. 張文靜,李樹寧,王春梅,張慶華. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(10)
[6]斜檻法在山區(qū)彎道河流消能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 周星,楊校禮,高峰. 水電能源科學(xué). 2014(03)
[7]中咀坡水電站溢洪道彎曲段改造設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究[J]. 周錫發(fā),成應(yīng)鵬,成紅蓮,謝龍,李洋. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[8]混凝土四面六邊透水框架結(jié)構(gòu)在長江航道整治中的應(yīng)用[J]. 周生利,劉常全,張俊. 水運(yùn)工程. 2012(10)
[9]平底水墊塘透水底板下表面脈動(dòng)壓力試驗(yàn)研究[J]. 楊敏,李樹寧. 水利學(xué)報(bào). 2011(11)
[10]阿不都拉水庫溢洪道彎道水流消能研究[J]. 趙經(jīng)華,侍克斌,馬品非,馬亮,陳祖森. 水電能源科學(xué). 2011(06)
碩士論文
[1]溢洪道泄槽不同彎道條件與導(dǎo)流墻布置方案水流特性試驗(yàn)研究[D]. 翟興濤.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]丁壩對(duì)彎道水流流態(tài)影響的試驗(yàn)研究[D]. 周陽.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]彎道急流的改善措施研究[D]. 張銀華.鄭州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3450021
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