淤地坝泥沙淤积高度对宽顶堰水力特性的影响

为解决淤地坝长期运行,泥沙不断沉积超出设计库容,漫延至溢洪道内并在宽顶堰前堆积从而影响泄流的问题,该研究通过物理模型试验的方法,对不同淤积高度下溢洪道内宽顶堰的水流流态、水面线、流速分布、流量系数等特性进行对比分析。结果表明,随着淤积高度的增加,堰流在保持宽顶堰原有的过流形态同时壅水程度逐渐降低;淤积高度的不同会影响堰前及堰上区域的水面高程和断面流速,堰前水位随着淤积高度的增加略微下降,过流断面逐渐减小,水流流速增大;随着淤积高度的增加,流量系数逐渐增大,即宽顶堰的泄流能力有所增强。因此引入参数相对淤积高度(淤积高度S与堰高P之比),根据试验数据拟合得到了淤积工况下宽顶堰流量系数经验公式,计算流量与实测流量的平均相对误差为2.7%,满足精度要求,可为淤地坝除险加固工程的相关工作提供参考。

无坎宽顶堰堰流流量系数的探讨

为方便而又精确地确定无坎宽顶堰的堰流流量系数,通过比较、分析几例已建工程水工模型试验数据,指出在进行水闸泄流能力计算或确定水闸规模时,采用SL265—2001《水闸设计规范》中的计算公式,应合理确定堰流流量系数的适宜取值范围.提出在自由出流条件下,按常规设计的闸墩结构和闸室上下游连接段为矩形断面的无坎宽顶堰,堰流流量系数m在0 36～0 375之间取值更为适宜.

宽顶堰平板门闸孔出流流量系数的研究与应用

准确计算堰闸出流的过流量 ,必须确定其综合流量系数 ,但由于其流量系数和淹没系数涉及的因素较多 ,计算较复杂 ,难以满足一些工程的具体需要。为此 ,结合东深供水原水生物处理工程生物池出水闸过流量物理模型 ,研究宽顶堰平板闸门闸孔出流的各种不同流态 ,通过数学回归分析得到不同流态的流量计算公式 。

高淹没度下平底宽顶堰流量计算问题探讨

对高淹没度平底宽顶堰流量计算存在的问题进行研究,说明现有的2个基本计算公式之间存在较大的计算误差,通过分析大量的实测资料和试验资料,提出高淹没度下的淹没系数计算公式,并将计算值与实测资料进行比较,得出该公式计算的流量平均计算精度比现有的2个基本计算公式计算精度提高了8%-13%的结论。

宽顶堰上平板闸门水力计算的探讨

根据平板闸门水流条件对流量系数的影响 ,对闸门的水流条件进行分类 ,通过试验研究 ,对平板闸门流量系数计算公式的适用条件进行了较为细致的讨论并加以分类 ,使闸门的水力计算更加清晰、准确 。

有坎宽顶堰闸孔出流研究

研究了有坎宽顶堰闸孔出流临界水跃情况。通过动量方程及连续性方程推导,建立了该情况下共轭水深比与收缩断面处弗劳德数之间的关系式,并结合图表分析了有坎情况下坎高与收缩断面水深的比值对临界水跃跃后水深的影响。比较宽顶堰闸孔出流有坎与无坎两种情况下的跃后水深表明,在堰坎的扩散作用下,有坎情况下跃后水深小于无坎情况下跃后水深。通过模型试验验证,发现堰坎对临界水跃的影响十分显著,相对于无坎情况跃后水深有所减小,试验结果与理论计算结果吻合较好。

宽顶堰平板压差式量水闸过流规律研究

灌区水量的测量问题正日益受到关注。对于平原灌区,研究利用以淹没出流为主的工作闸门进行渠道量水具有现实意义。基于孔板式流量计的测流原理,提出一种平板压差式量水闸门。选择不同闸门开度e与闸门上游水深H组合,通过室内试验研究分析了闸孔淹没出流的相关测流规律,得出实用的流量系数经验公式。结果表明,该型闸门结构简单,取压方便,量水精度较高,集水位流量调控与测量为一体,适合应用于平原灌区。

泄水闸胸墙布置型式对宽顶堰泄流能力影响的研究

为减少库区淹没,节省工程投资,在低水头大流量的河流上布置泄水闸,常布置宽顶堰以满足低水位加大泄量,采用上部胸墙挡水,但胸墙布置型式对孔流泄量能力影响较大,同时胸墙底缘负压问题需要解决。文章通过系统研究和大量试验工作,总结了各试验成果,提出了较优的胸墙布置成果。

宽顶堰淹没条件的理论分析

水力学教材,对宽顶堰的淹没条件一般仅用水跃连接理论进行定性分析,而在实用上,则采用试验资料来判别宽顶堰是否淹没.

无坎宽顶堰流量系数的计算及讨论

通过采用二元非线性回归分析方法对多个数学模型进行分析,结合实测资料,得到了水利工程中无坎宽顶堰流量系数的经验公式,克服了查表法中需要通过多步直线内插带来的不便,更适合在水力计算中应用。

宽顶堰水力试验研究

在水道工程的建设中，各种类型的堰利用率很高．堰的坝型和坝高的选择直接影响到过水能粒本文通过宽顶堰的模型试验，再现越障水流现象并对过堰水流流型进行探讨，以便为水利工程设计提供可靠的依据．

宽顶堰水流数值模拟分析

本文利用紊流模型模拟了带有曲线自由表面的宽顶堰流的紊流流场,采用VOF法来确定自由表面,采用气液两相流计算模型对宽顶堰流场进行了数值模拟,计算结果与试验数据较为吻合。模拟结果表明,数值模拟是作为研究水利工程中带有自由表面的水流结构的一个强有力的工具,其结果对物理试验也是一个很好的补充。

基于SPH方法的二维宽顶堰溢流数值模拟

光滑粒子水动力学方法(SPH)是一种基于纯拉格朗日思想的无网格粒子方法,在众多科学和工程领域得到了初步应用。采用SPH方法对二维宽顶堰溢流进行了数值模拟,并利用机群进行并行计算来提高计算效率,将模拟数据与试验数据进行了对比。结果表明,SPH方法可以模拟出二维宽顶堰自由出流和淹没出流时水流流态、水跌、回流区、水跃现象,计算出溢流流量、流速等水力参数,并且采用数据拟合得出与理论相符的断面流速分布图。结果表明了SPH方法可以较好模拟二维宽顶堰溢流中的流速分布以及水面曲线。

用临界淹没法计算宽顶堰流

将笔者提出的临界淹没理论引入宽顶堰流研究，得到了与现行方法计算成果一致的流量计算公式．公式结构简单，计算工作量较小，可供实际工程参用．

边界层理论在宽顶堰流水力计算中的应用

采用边界层理论和临界水深理论，实现了流线表工顶堰流的水力计算，此方法为宽顶堰流流量的计算开辟了一条新途径。

无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的推求与验证

针对传统宽顶堰闸孔自由出流流量系数计算公式在大开度、接近堰流情况下流量系数偏小的问题,采用理论分析与试验相结合的方法,研究了无坎宽顶堰在平板闸门与弧形闸门条件下闸后收缩断面水深的变化规律,提出了新的基于闸后水流收缩断面特性来确定无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的计算公式,并对该流量系数公式进行合理性验证。结果表明,所提公式计算所得无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数符合实际,且流量在大开度下与堰流情况接近、衔接良好。

宽顶堰淹没标准阀值的计算探讨

从水力学基本原理出发 ,利用笔者提出的临界淹没理论 ,对宽顶堰淹没流态判别进行探讨 ,得到了与现行经验判别标准符合良好的宽顶堰淹没标准阀值的理论计算公式 ,可供堰流理论研究和实际工程设计参用 .

宽顶堰平板闸门闸孔出流水力计算的实验研究

在水闸运行中经常会遇到各种实际问题,如准确计算下泄流量、流态判别、确定已知泄流量下的上下游水位等。为使平板闸门过闸流量计算准确又方便,根据平板闸门下宽顶堰模型实测数据,对闸孔出流的不同流态进行分析,提出了闸孔淹没出流的简易判别方法并用数学回归分析得到精度较高的自由出流、淹没出流流量计算公式,可供工程水力计算参考。

对淹没宽顶堰泄流能力计算公式的探讨

对淹没宽顶堰泄流量计算公式进行了分析探讨，认为淹没系数σ是随ｈｓＨ０，ε，ｍ变化的，并求出了新的淹没系数σ２．

无坎宽顶堰水噪声产生机理物理模型试验研究

为降低城市水利景观设施给人们生活带来的水噪声影响,利用物理模型试实验,研究了无坎宽顶堰在不同上游流量、不同下游水深、不同堰高的条件下水噪声的产生机理。对下泄水流产生的水噪声及堰趾产生的水压力进行测量,分析了水噪声和水压力的产生规律及二者之间的关系。结果表明:噪声值与压力值均会随上游流量和堰高的增加而增加,随下游水深的增加而减少。通过对试验数据进行分析,推测城市水利景观设施的水噪声主要是由两部分组成:一部分为下泄水流对堰趾冲击作用产生的水噪声;另一部分为水流自身紊动产生的水噪声。今后将分别对冲击水噪声及紊动水噪声展开研究,找出针对无坎宽顶堰的水噪声主动降噪措施。