高拱坝坝身泄洪和消能防冲PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1冲坑水力学研究进展 1

河床岩石局部冲刷的各种理论 1

河床岩块拔出模式和冲刷机理 5

基岩抗冲流速 7

模型散粒体起动流速 8

河床岩石局部冲刷模拟方法 8

冲坑水力学数值模拟 11

冲坑水力学研究存在的问题 12

1.2衬砌水垫塘水力学研究进展 15

根据水跃性质划分水垫塘内水流流态 16

根据自由紊动射流划分水垫塘内水流流态 17

水垫塘临底流速 18

水垫塘底板的动水压强 18

水垫塘底板的稳定性 22

动水压强在底板缝隙中传播规律的研究 23

底板块上举力 27

底板块水平作用力 28

反拱水垫塘研究 28

水垫塘设计标准 29

防止水垫塘底板失稳的工程措施 29

第2章 二元挑流水舌空中扩散规律的研究 30

2.1二元挑流水舌空中扩散厚度 30

水舌空中阻力因数 30

水舌扩散厚度 33

水舌抛射轨迹 35

计算过程 36

2.2二元挑流水舌掺气浓度 37

掺气水舌空中扩散厚度 37

掺气水舌浓度计算和比较 38

2.3小结 39

第3章 三元挑流水舌空中横向扩散规律的研究 40

3.1三元挑流水舌空中横向扩散的影响因素和试验研究条件 40

影响因素分析 40

试验研究条件 42

3.2表孔三元挑流水舌空中横向扩散规律 42

连续式鼻坎 42

底板延伸鼻坎（“半椭圆舌头型鼻坎”） 46

不对称表孔鼻坎 46

不同边墙扩散角的比较和最优边墙扩散角 47

3.3中孔三元挑流水舌空中横向扩散规律 48

3.4计算实例 50

3.5小结 51

第4章 挑流水舌在水垫塘中的扩散规律研究 52

4.1自由紊动射流简述 52

二元自由紊动射流理论 53

三元自由紊动射流研究 55

两股自由紊动射流试验研究 57

4.2二元挑流水舌在水垫塘中的扩散规律研究 60

水舌轴线上的流速分布 60

沿水舌厚度方向最大紊流切应力位置 62

紊流切应力和脉动压强的关系 64

4.3三元挑流水舌在水垫塘中的扩散规律研究 66

水舌轴线上的流速分布 66

沿水舌厚度和宽度方向的扩散流速 67

水垫塘中任意位置处的扩散流速 68

水垫塘临底流速和动水压强 68

水垫塘临底流速和动水压强计算和试验验证 71

4.4小结 72

第5章 掺气对水垫塘底板动水压强缩尺影响的探讨 73

5.1掺气水舌在水垫塘中扩散的基本方程 74

5.2计算结果分析 77

5.3水垫塘底板动水压强缩尺影响的估计 78

5.4小结 81

第6章 多股分层挑流水舌作用下基岩冲刷平衡深度的研究 82

6.1多股分层挑流水舌在水垫塘中扩散的水力特点 83

水舌入水分布 83

水垫塘中三个扩散区域 84

6.2水舌入水优化间距范围和最优间距 86

M点定义和P点定义 86

水舌入水优化间距的定义 88

水舌入水优化间距的数学模型 88

6.3单宽流量 92

几个单宽流量的定义 92

完全混合区中单宽流量的确定 93

计算单宽流量 96

6.4基岩冲刷平衡深度的预报公式 96

6.5基岩冲刷平衡深度的计算流程 99

6.6小湾基岩冲刷平衡深度的验证 100

小湾工程概况 100

水舌入水间距和计算单宽流量 100

试验和计算结果的比较 103

6.7卡里巴拱坝下游冲刷平衡深度的验证 104

工程概况 104

六中孔平面布置的特点 107

中孔孔口的水力特点 108

水舌在水垫塘中扩散的水力特点 109

基岩冲刷平衡深度的计算和验证 109

6.8小结 110

第7章 挑流水舌碰撞作用下基岩冲刷平衡深度的研究 111

7.1挑流水舌上下碰撞作用下基岩冲刷平衡深度的数学模型 111

碰撞流速 113

碰撞消能效率 114

碰撞能量损失 117

碰撞宽度 117

基岩冲刷平衡深度的分析计算 120

7.2挑流水舌左右碰撞作用下基岩冲刷平衡深度的数学模型 122

碰撞流速 123

碰撞能量损失 126

空中扩散宽度和碰撞宽度 126

碰撞后水舌突变 128

基岩冲刷平衡深度的分析计算 128

7.3小结 129

第8章 护坡不护底水垫塘基岩冲刷平衡深度的研究 130

8.1护坡不护底水垫塘基岩冲刷平衡深度 130

8.2护坡不护底水垫塘坡角处冲刷平衡深度 133

8.3预挖水垫塘冲刷平衡深度 135

移去堆丘后的冲刷平衡深度 135

预挖水垫塘冲坑分析 138

8.4小结 140

第9章 护坡不护底水垫塘体型的试验研究 141

9.1较宽河谷条件下基岩冲刷平衡深度的研究 141

9.2二道坝高度对水垫塘基岩冲刷平衡深度的影响 143

9.3护坡不护底水垫塘优化体型的试验研究 146

边坡因数为0.5的水垫塘体型 146

边坡因数为1.1的水垫塘体型 147

勺型水垫塘体型 148

不同水垫塘体型的比较 151

9.4小结 151

第10章 平底水垫塘底板块稳定的数值模拟 153

10.1水垫塘底板块表面动水压强分布 153

动水压强幅值 154

脉动压强相位 155

脉动压强构造 156

脉动压强模拟检验 158

10.2底板缝隙中的动水压强分布 160

缝隙中一维瞬变流方程的简化 160

缝隙中动水压强波速估算 161

缝隙中的阻尼项 162

特征线方程 162

初始条件和边界条件 163

特征线方程求解 163

10.3模型中各个影响因素的分析 164

阻尼影响 164

波速影响 165

不同脉动压强样本的影响 173

10.4数学模型的试验验证 173

10.5底板缝隙中动水压强的分布规律 173

缝隙中动水压强幅值分布规律 173

缝隙中脉动压强的时域和频域 175

10.6底板缝隙中流速的变化规律 179

10.7板块上举力变化规律及瞬时最大上举力机理分析 182

板块上举力变化的规律 182

板块产生最大瞬时上举力的机理分析 183

10.8板块失稳条件 185

10.9板块稳定性计算和预测 188

10.10小结 189

第11章 动水压强在反拱水垫塘底板缝隙中传播规律的试验研究 191

11.1试验条件及试验组合 191

反拱水垫塘底板分缝和试验模型简化 191

模型制作和试验条件 192

试验组合 194

动水压强采样参数 195

11.2底板缝隙中动水压强的影响因素 195

11.3底板缝隙中动水压强幅值分布规律 196

拱圈下游端为盲缝 196

拱圈下游端为通缝 199

缝口对脉动压强幅值衰减的影响 202

缝中动水压强幅值特征 203

11.4底板缝隙中动水压强的时域和频域特性 204

缝中动水压强时域特性 204

缝口及缝中脉动压强相位同步范围 207

缝中动水压强频域特性 211

11.5小结 218

第12章 反拱水垫塘底板的稳定机理 220

12.1反拱水垫塘底板分缝 220

12.2拱圈结构形式 220

12.3拱圈荷载和拱圈最不利位置 221

拱圈上的动水荷载 222

瞬时上举力径向分布荷载最大位置 223

12.4拱圈稳定性机理 225

12.5拱圈稳定条件 227

第13章 反拱水垫塘拱端推力的试验研究 229

13.1拱端推力试验条件 229

13.2影响拱端推力的因素 233

13.3拱端推力幅值变化规律 233

拱端推力分布规律 233

拱端推力随下游水位的变化规律 240

13.4拱端推力的时域和频域特性 240

13.5拱端推力的水力计算 244

拱端推力时均值的计算模型 244

拱端推力时均计算值与试验值比较 247

13.6小结 249

第14章 反拱水垫塘和平底水垫塘底板稳定性及其荷载 251

14.1水垫塘底板稳定性条件 251

平底水垫塘底板稳定性条件 251

反拱水垫塘底板稳定性条件 252

14.2两种水垫塘底板荷载比较 252

平底板块上举力试验研究 252

反拱底板可能的极限拱端推力荷载 255

反拱底板锚固对底板荷载和底板厚度的影响 256

14.3小结 257

附录 259

附录1 小湾工程坝身和水垫塘布置参数 259

附录2 溪洛渡工程坝身和水垫塘布置参数（XA15方案） 261

参考文献 263