高水頭泄水建筑物差動式挑流消能研究.pdf

1、挑流消能出現(xiàn)至今，發(fā)展十分迅速，但在理論上還存在一些難題。在挑流消能發(fā)展過程中，人們不斷地改進(jìn)挑流消能挑坎的形狀，以求達(dá)到更好的消能效果。在連續(xù)式挑坎的基礎(chǔ)上先后出現(xiàn)了差動式、斜切式、扭曲式、舌形和窄縫式等一系列新型的挑流鼻坎。但對于新型挑坎的挑距和沖坑深度的理論計(jì)算公式并沒有更新。由于問題的復(fù)雜性，目前新型挑坎的挑距和沖坑深度的計(jì)算還在套用由連續(xù)式挑坎推求出來的計(jì)算公式。由于挑坎型式的不同，引導(dǎo)出的水流能量分配方式也不同，從而導(dǎo)致挑距

2、和沖坑深度也各不相同。從模型試驗(yàn)和原型觀測的數(shù)據(jù)來看，新型挑坎應(yīng)用連續(xù)式挑坎所推求出的公式得出的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際偏差較大。 本文采用理論分析和模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法，針對差動式挑流消能做了一定深度的研究。分析了差動式挑流消能的消能機(jī)理，并對差動式挑流消能沖坑深度的計(jì)算做了理論的推導(dǎo)。在推導(dǎo)差動式挑坎挑距計(jì)算公式的過程中，分析了空氣阻力和浮力對挑距的影響。運(yùn)用了繪制包絡(luò)圖的方式來繪制沖坑影響范圍圖，能夠更加直觀的體現(xiàn)沖坑對建筑物的影響

3、。通過分析和模型試驗(yàn)觀測，結(jié)合具體的工程實(shí)例，得出以下結(jié)論： (1)由于差動坎特殊的齒、槽構(gòu)造，它引導(dǎo)的高速水流摻氣比較充分，因此在空氣中的能量損失相對較多，導(dǎo)致沖坑深度較淺。在公式推導(dǎo)過程中，運(yùn)用了能量法和修正系數(shù)法把沖坑內(nèi)損失的能量計(jì)算出來，再利用損失能量計(jì)算出沖坑的最大水深。 (2)應(yīng)用了先修正再反推的思想把空氣阻力和浮力對挑距的影響體現(xiàn)出來。對于差動式挑坎引導(dǎo)的摻氣水舌來說，空氣阻力和浮力影響非常明顯。本文推導(dǎo)的