【摘要】：近年來，一批興建于上世紀(jì)八九十年代的中小型水閘頻繁發(fā)生事故，事故主要發(fā)生于閘后消能結(jié)構(gòu)，尤其是消力池斜坡連接段底板。本文以2008年廣東地區(qū)發(fā)生過消力池斜坡連接段底板掀起事故的某個(gè)水閘為計(jì)算基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析其在不同工況和結(jié)構(gòu)構(gòu)型下的受力，在不同受力情況下的破壞類型，，并得出此次事故發(fā)生的原因。為了避免閘后消能設(shè)施發(fā)生此類穩(wěn)定事故，本文根據(jù)計(jì)算結(jié)果對水閘的設(shè)計(jì)、運(yùn)營提出相應(yīng)建議。閘后消力池斜坡連接段及消力池底板除了受自重外，還受到向上的揚(yáng)壓力以及向下的水壓力。只有準(zhǔn)確分析揚(yáng)壓力和水壓力的變化，才能發(fā)現(xiàn)什么情況下閘后設(shè)施受力最不利。為了更準(zhǔn)確地計(jì)算揚(yáng)壓力，本文采用了有限元軟件模擬閘下滲流場，通過計(jì)算得到不同位置的滲透壓力，進(jìn)而得出揚(yáng)壓力，再與改進(jìn)阻力系數(shù)法以及水閘實(shí)測的揚(yáng)壓力進(jìn)行對比，通過合理建模，得到不同工況下較為精確的揚(yáng)壓力。 水躍計(jì)算，尤其是折坡水躍的計(jì)算一直是水力學(xué)研究中的一大難點(diǎn)�，F(xiàn)在使用的計(jì)算公式都是一些經(jīng)驗(yàn)公式，不具備廣泛的適用性，計(jì)算精度也較欠缺。鑒于此，本文使用主流CFD軟件——FLOW-3D對各類工況進(jìn)行模擬計(jì)算，并與現(xiàn)場水躍路線進(jìn)行比對，在優(yōu)化了模型之后，獲得相對準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。最后，本文結(jié)合了揚(yáng)壓力和水躍的計(jì)算結(jié)果，比較分析各類工況下閘后消能設(shè)施受力的變化情況，得出了最不利工況。并根據(jù)本文的結(jié)論對水閘的設(shè)計(jì)和運(yùn)營提出幾點(diǎn)建議以供參考。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV135.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2586606