本文關(guān)鍵詞：充水式橡膠壩泄流特性試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 充水式橡膠壩 物理模型試驗(yàn) 泄流特性 流量系數(shù)

【摘要】：橡膠壩自1957年問世以來(lái),以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、安裝容易、操作方便、維護(hù)費(fèi)用低、環(huán)境相容性好等諸多優(yōu)點(diǎn),在蓄水、發(fā)電及城市河道景觀建設(shè)中發(fā)揮出顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。汛期洪水來(lái)臨時(shí),橡膠壩應(yīng)塌壩下泄蓄水,不合理的塌壩泄流很可能造成洪水疊加,危及工程及下游河道的安全。因此,研究橡膠壩的泄流特性,掌握橡膠壩的泄流規(guī)律,對(duì)于科學(xué)合理地調(diào)度運(yùn)行橡膠壩,使之安全度汛具有重要的意義。目前關(guān)于橡膠壩泄流特性方面的研究較少,且多集中在對(duì)設(shè)計(jì)壩高情況的研究。論文針對(duì)汾河太原城區(qū)段已建和擬建的橡膠壩,通過(guò)物理模型試驗(yàn)的方法,對(duì)雙錨固充水式橡膠壩在設(shè)計(jì)壩高及不同塌落高度下的泄流特性進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外橡膠壩技術(shù)的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合評(píng)述。介紹了橡膠壩泄流特性現(xiàn)有研究成果及存在的問題。(2)模型設(shè)計(jì)與制作及試驗(yàn)方案的確定。對(duì)橡膠壩進(jìn)行設(shè)計(jì)壩高及不同塌落高度的過(guò)流能力試驗(yàn)。共進(jìn)行31組壩高試驗(yàn),每組試驗(yàn)做5~6個(gè)流量,共計(jì)進(jìn)行184個(gè)組次的試驗(yàn)。分別測(cè)量每個(gè)流量下的上游水位、壩高和壩袋內(nèi)壓水頭等數(shù)據(jù)。(3)進(jìn)行六種壩高橡膠壩設(shè)計(jì)壩高情況的物理模型驗(yàn)證。結(jié)果表明所建試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃侠砜煽俊?4)觀察了橡膠壩過(guò)壩水流水面線特征和流態(tài)變化。試驗(yàn)觀測(cè)到橡膠壩在塌壩過(guò)程中,壩袋形狀由實(shí)用堰向?qū)掜斞哌^(guò)渡。(5)橡膠壩是一種薄壁柔性水工結(jié)構(gòu),壩高及壩袋剖面形狀隨上下游水位的變化而發(fā)生變化。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著塌壩高度的增加,壩高的變化幅度越來(lái)越大,壩袋形狀也越不穩(wěn)定,壩袋形變?cè)龃蟆?6)通過(guò)模型試驗(yàn)和理論分析,研究了雙錨固充水式橡膠壩自由出流狀態(tài)下壩袋內(nèi)壓水頭的變化規(guī)律。給出h的計(jì)算公式,其平均相對(duì)誤差為5.04%。(7)結(jié)合堰流相關(guān)理論和試驗(yàn)數(shù)據(jù),得出雙錨固充水式橡膠壩自由出流狀態(tài)下流量系數(shù)m的計(jì)算公式為,其平均相對(duì)誤差為1.17%。
【關(guān)鍵詞】：充水式橡膠壩 物理模型試驗(yàn) 泄流特性 流量系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV644;TV135.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.1.1 概述10
• 1.1.2 研究背景10-11
• 1.1.3 研究意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外橡膠壩技術(shù)的發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外橡膠壩技術(shù)的發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外橡膠壩技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 橡膠壩泄流特性現(xiàn)有研究成果及存在問題14-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 模型設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 模擬對(duì)象16
• 2.2 模型比尺16-17
• 2.3 模型整體布置17-20
• 2.4 測(cè)量參數(shù)及儀器20-21
• 2.5 橡膠壩模型設(shè)計(jì)21-22
• 2.6 試驗(yàn)組次22-24
• 第三章 模型試驗(yàn)24-36
• 3.1 試驗(yàn)步驟24-25
• 3.2 模型驗(yàn)證25-29
• 3.3 試驗(yàn)成果29-36
• 第四章 橡膠壩泄流特性分析36-44
• 4.1 橡膠壩泄流流態(tài)描述36-38
• 4.1.1 過(guò)壩水流水面線變化36-37
• 4.1.2 過(guò)壩水流流態(tài)變化37-38
• 4.2 橡膠壩壩頂水頭與泄流量的關(guān)系38-40
• 4.3 橡膠壩壩袋形變及壩高變化分析40-44
• 第五章 橡膠壩壩袋內(nèi)壓水頭分析44-52
• 5.1 壩袋內(nèi)壓水頭影響因素分析44-46
• 5.1.1 實(shí)際壩高P對(duì)壩袋內(nèi)壓水頭h的影響44-45
• 5.1.2 壩頂水頭H對(duì)壩袋內(nèi)壓水頭h的影響45-46
• 5.2 壩袋內(nèi)壓水頭計(jì)算公式推導(dǎo)46-50
• 5.2.1 相關(guān)性分析48-49
• 5.2.2 公式的擬合49-50
• 5.2.3 方程顯著性檢驗(yàn)50
• 5.3 誤差分析50-52
• 第六章 橡膠壩流量系數(shù)分析52-68
• 6.1 流量系數(shù)影響因素分析52-55
• 6.1.1 實(shí)際壩高P對(duì)流量系數(shù)m的影響53-54
• 6.1.2 壩袋內(nèi)壓水頭h對(duì)流量系數(shù)m的影響54
• 6.1.3 壩頂水頭H對(duì)流量系數(shù)m的影響54-55
• 6.2 流量系數(shù)計(jì)算公式推導(dǎo)55-59
• 6.2.1 相關(guān)性分析57-58
• 6.2.2 公式的擬合58
• 6.2.3 方程顯著性檢驗(yàn)58-59
• 6.3 誤差分析59
• 6.4 橡膠壩泄流量計(jì)算59-68
• 第七章 結(jié)論及展望68-72
• 7.1 結(jié)論68-69
• 7.2 展望69-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的工程項(xiàng)目77

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