高壩挑流消能與沖刷機理研究

本課題采用了理論分析、現(xiàn)代技術(shù)量測和模型試驗相互驗證等手段，獲得四方面成果。（1）分析了淹沒射流各子區(qū)基本特征，回歸成公式；應(yīng)用熱膜測速儀量測了沖抗中流速場，計算了消能率，探討了消能機理。（2）利用瞬變流理論分析了脈動壓力在巖疑中的傳播特征，導(dǎo)出最大脈動上舉力公式；用測力傳感器量測了巖塊的上舉力紊動參數(shù)，較好地驗證了理論公式的全理性，利用隨機振動理論分析巖塊振動出穴過程，并建立了巖塊的穩(wěn)定性條件。（3）用兩種方法建立了平衡沖刷深度計算公式，其中由淹漢水躍和沖擊射流模型所得公式。包含因素較全，精度較高。（4）應(yīng)用上述成果研究了三峽和小灣兩項八五攻關(guān)于題，獲得可信地沖刷深度成果 。并得到模型試驗成果的良好驗證。 2100433B

窄縫挑流消能的特點是水流先在坎內(nèi)被迫強行收縮，從窄縫挑坎射出后，在鉛直向和縱向(順流向)的擴散和在空中摻氣比較充分，水流呈窄而長的條形分散落入較大范圍的水墊中，撞擊、紊動和摩擦等消能作用也發(fā)揮得比較充分。

窄縫挑流消能與等寬挑流消能相比，減輕河床沖刷的效果較為顯著，而且沿水流方向形成條狀沖坑，特別適用于狹窄河谷的岸邊溢洪道、溢流壩和泄洪隧洞。

窄縫挑坎的體形設(shè)計，包括確定坎的挑角、出口斷面形狀、收縮段的槽寬比和長度、側(cè)墻的平面形式和高度等。

本書以山區(qū)河流最常用的航道整治建筑物——丁壩為研究對象，在對山區(qū)河流壩體類整治建筑物水毀類型、特征及原因進行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、仿真模擬和概化水槽模型試驗的研究手段，對非恒定流條件下丁壩水流結(jié)構(gòu)、紊動特性、受力分布、壩體及其周圍河床沖刷的變化規(guī)律進行了較系統(tǒng)和深入的研究。這些研究成果為山區(qū)河流丁壩設(shè)計及其周圍水沙運動規(guī)律的研究提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，對于提高航道整治建筑物的穩(wěn)定性及確保航道整治工程的質(zhì)量和效果具有重要的參考價值與指導(dǎo)意義。