為了開發(fā)利用水資源,我國修建了大量的水庫大壩。水庫大壩在最大限度實現(xiàn)水資源綜合利用的同時,也孕育著潛在的風險。隨著時間的推移,許多水庫不可避免地出現(xiàn)老化、壩體病險的現(xiàn)象。當病險積累到一定程度,或者出現(xiàn)極端的外來荷載時,比如突發(fā)的地震、迅猛的洪水、戰(zhàn)爭等,水庫大壩可能會潰決。潰壩是水庫大壩的極端風險后果,目前關(guān)于潰壩的研究主要是單個潰壩洪水的演進規(guī)律研究,而針對梯級水庫上游大壩潰決而下游大壩不潰的洪水演進、回流影響以及壩前洪水的爬升過程等方面的研究并不多。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,通過向下快速抽離閘門的方式實現(xiàn)了上游水體自頂部向下迅速潰決,在矩形斷面水槽中,進行了一系列的潰壩試驗。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)利用梯級水槽模型開展不同下游初始水深條件的潰壩試驗,結(jié)果表明:下游水庫初始水深對潰壩水流運動模式有很大的影響,潰壩洪水在下游庫區(qū)的演進過程,根據(jù)下游庫區(qū)內(nèi)的初始水深可以大致分為三種模式,即爬升模式、躍沖模式、推進模式。(2)在上游水庫大壩潰決而下游水庫大壩不潰壩情況下,上游大壩(即閘門)處洪水的演進過程明顯分成四個階段,即水位迅速下降階段、水位相對穩(wěn)定階段、水位上升階段和水位緩慢下降階段。(3)上下游庫區(qū)初始水位即上下游庫區(qū)水頭差對潰壩洪水演進過程中的流速、壩前洪水爬升高度有較大影響,由于下游庫區(qū)水體的阻礙,相對于下游庫區(qū)無水情況,下游庫區(qū)有水情況下上游潰壩洪水進入庫區(qū)后的演進及回流速度顯著減小。(4)潰壩洪水到達下游壩面后發(fā)生回流,在回流產(chǎn)生的負波與向下游傳播的潰壩波的交界面也會產(chǎn)生噴射流,噴射流的大小與下游庫區(qū)的水深呈正相關(guān)關(guān)系,且該噴射流的規(guī)模比潰壩洪水向下游演進過程中形成的噴射流大。圖[25]表[6]參[81]
【學位單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TV122.4
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

槽底用水泥層均勻覆蓋，水泥上鋪設(shè)有河卵石以增加河床阻力并模擬河床底形。在水槽下方有不銹鋼做成的水箱，水槽中的水流從尾門流出，進入水箱，從而達到循環(huán)往復效果，避免造成水資源的浪費。在梯級水槽中，設(shè)有三個閘門來模擬梯級水壩，三個閘門分別位于距離水槽上游邊壁 370cm、590 cm 和800 cm 處。閘門 1、2 和 3 將水槽分為 3 部分，分別為上游、中游和下游，閘門 后面為出水區(qū)。此次試驗的目的是探究上游大壩潰決而下游大壩不潰時，潰壩水流的演進情況，即第一個閘門開啟而第二個閘門關(guān)閉時，水槽上游水流傾塌演進情況，因此本次試驗所用梯級水槽為上游和中游部分，下游部分僅作為排水區(qū)來使用。試驗所用的閘門的材質(zhì)是鑄鐵鋼板，厚度達到了 4 mm，閘門 1 和 2 重約25 kg。下游初始水深由出口處的尾門調(diào)節(jié)，當下游水深達到試驗要求時，將閘門3 升起；中游初始水深由閘門 3 控制，當中游水深達到試驗要求時，升起閘門 2之后利用尾門來控制下游水深以達到試驗要求。當閘門開啟時，上游水庫中蓄存的水迅速下泄在梯級水槽中形成了潰壩水流。圖 2 中出現(xiàn)的 A1、A2、A3 點為WR2088LT 型水位變送器放置位置，S 點為 ADV 測速儀放置位置。

安徽理工大學碩士學位論文利用，避免造成水資源的浪費，如圖 3 所示。水泵控制系統(tǒng)由水泵智能控制器與離心泵兩部分組成。水泵智能控制器有手動和自動兩種工作模式可供選擇，而且在梯級水槽滿水時或下方的水箱缺水時，水泵智能控制器能夠發(fā)生警告信號。離心泵不僅具有高揚程（最大揚程可達 30 m）、大流量的特點，而且高效節(jié)能，對電力資源占用較少。水泵內(nèi)部的水力部件經(jīng)防銹處理，其使用壽命得到延長。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2831072