高壩泄洪洞(道)窄縫式挑流鼻坎消能研究.pdf

1、本文通過對窄縫式挑坎消能工在國內(nèi)外發(fā)展以及研究概況的分析, 發(fā)現(xiàn)窄縫式挑坎消能工在挑距、沖坑深度的計算上，目前沒有一個比較完善的公式。大多數(shù)是在模型試驗的幫助下來確定。長期以來，所有的挑流消能坎的沖坑深度都是根據(jù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗公式來進行計算，其實這些公式主要是適用于連續(xù)式挑流消能坎。同樣，現(xiàn)有的挑距公式也主要是適用于連續(xù)式挑流消能坎的挑距計算。然而窄縫式挑流和連續(xù)式挑流的機理很不相同，顯然把現(xiàn)有的挑距和沖坑深度計算公式套用到窄縫式挑流鼻坎上

2、，是不合適的。所以本文從實際出發(fā)分析得出的窄縫式挑流消能坎的挑距、沖坑深度的計算公式是對窄縫式挑流消能以及挑流消能計算研究的一個補充，對有關(guān)設(shè)計人員和施工人員有一定的參考價值，為今后的高壩消能設(shè)計提供了理論方面的參考依據(jù)、為與此類似的工程提供了設(shè)計和優(yōu)化窄縫式挑流消能鼻坎體型的寶貴經(jīng)驗、為高壩消能設(shè)計提供了實驗方面的參考依據(jù)。通過對窄縫式挑坎消能工在國內(nèi)外研究狀況的綜述, 指明了窄縫式挑坎消能工的研究現(xiàn)狀以及還需探索的方面，為有關(guān)人士對

3、窄縫式挑坎的進一步研究提供了基礎(chǔ)。
　　 本文研究的主要研究成果有三方面：
　　 1.根據(jù)能量守衡原理，認為窄縫式挑流的能量一共包括五部分，他們分別是：壩面溢流過程中損失的能量、水流經(jīng)過窄縫式挑坎時損失的能量、窄縫挑流在空氣中碰撞消耗的能量、沖坑內(nèi)損失的能量、尾水動能。通過對能量損失途徑的分析，求出沖坑內(nèi)能量的損失，再通過單位體積消能率來計算消耗這么多能量所需水的體積，最后根據(jù)二元水墊的幾何形狀來推算最大水深。從而得到窄

4、縫式挑流消能坎沖坑深度的公式，并結(jié)合算例予以了運用。
　　 2.以自由射流的觀點，通過對流速系數(shù)、水頭損失的分析來對窄縫式挑流消能工的挑距公式進行了探討，并結(jié)合算例予以了運用。
　　 3.先對新疆某水利工程的消能型式進行了方案比較，然后對泄水建筑物中的消能鼻坎進行了模型試驗研究，并且對試驗內(nèi)容進行了對比分析，從而優(yōu)化了消能鼻坎的體型并對第三章、第四章推出的理論給予了驗證，發(fā)現(xiàn)模型試驗得出的挑距和沖坑深度結(jié)果與理論公式得出