船闸水力学PDF电子书下载

目录前言 1

绪论 3

第一篇　船闸水力学的一般问题第一章　不考虑经过输水涵洞的水流的惰性力影响时，具有淹没出水口的船闸输水涵洞的一般水力学问题 11

§1．在两个任意形状的，由若干具有淹没出水口的输水管道连接起来的水池中，在水位齐平的一般情况下、水头随时间变化的关系，h＝f(t) 11

§2．对于等式h＝f（t）的？——左边部分的可能解答 15

1．一般情况，当两水池中的水面面积Ωx和Ωy是x和y的任意函数时 15

2．具有斜墙的闸室 16

3．具有垂直墙的闸室 19

§3．对于等式h＝f（t）的П——右边部分的可能解答 20

1．一般解答 20

2．单一输水涵洞系统的解答 24

§4．对于具有垂直墙的闸室和一个输水涵洞系统的关系式h＝f（t） 31

1．阀门的可能工作方式 31

2．阀门最一般的工作方式 39

§5．具有垂直墙的闸室有两个输水涵洞，在阀门不同时开启的情况下的关系式h＝f（t） 46

1．当tc＞t01时的情况 47

2．当tc＜t01时的情况 49

§6．对于具有垂直墙的闸室在灌泄过程中流量q＝f（t）与流速v＝ft（t）随时间的变化及其最大值qM与vM的决定 50

1．一般原理 50

2．最大流量qM与最大流速？M值的决定 51

а）基本关系 51

б）主要结论 55

§7．在阀门开启或关闭过程中船闸输水涵洞的阀门后所发生的水力现象 56

1．密封的阀门 56

а）一般原理 56

б）主要结论 61

2．当开启时空气随同进入的阀门 62

§8．在灌泄过程中船舶在闸室中的停泊条件 66

1．基本原理 66

2．实验室的实验举例 70

а）具有消能室的环绕涵洞的灌水系统 71

б）纵向输水涵洞系统 72

в）综合灌水系统 73

г）具有消能设备的从闸门下灌水的输水系统 74

а）灌水时船舶的停泊条件 75

3．主要结论 75

б）泄水时船舶的停泊条件 76

в）系船绳索内的容许拉力 76

第二章 考虑流动水体惰性影响时闸室灌泄过程的水力计算 77

§9．不稳定流一般方程式的推演 78

§10．不稳定流一般方程式的解 82

§11．考虑惰性力影响的主要结论 92

第二篇 实际应用的船闸输水系统及其水力计算的特点第三章 95

§12．实际应用的船闸输水系统的分类及其应用的范围 95

б）环绕的输水系统 96

1．首部的（集中的）灌泄系统 96

а）闸门上的阀瓣 96

в）在帷墙内具有消能室的灌水系统 97

г）闸首内具有消能设备的灌泄系统 98

2．沿闸室均匀进水的输水系统 100

а）闸墙内和闸底内的纵向输水系统 100

б）复杂的输水系统 101

3．主要结论 102

1．阀门应满足的要求 103

第四章 103

§13．实际应用的输水阀门类型及其水力特性 103

2．船闸输水阀门的现有型式 104

а）闸门上的阀瓣 105

б）升降式平板阀门 106

в）旋转（蝴蝶）阀门 107

г ）圆辊阀门 108

д）垂直圆筒阀门 108

е）针形阀门 110

ж）弧形和扇形阀门 111

з）虹吸 113

и）闸门作为阀门 113

3．阀门水力特性的比较 113

4．阀门在平面内和高程上的布置 114

第五章　船闸各种输水系统的水力计算 116

A．首部（集中）灌水和泄水系统 116

§14．经过闸门上的阀瓣灌水和泄水 116

§15．用闸首中的环绕涵洞灌泄闸室 118

§16．帷墙中有消能设备的灌水系统 119

§17．利用闸门和消能设备的灌水和泄水 120

1．一般原理 120

2．按图82的方式从门下输水或通过闸门上的阀瓣输水 121

а）阀门逐渐开启的自由泄水 121

б）阀门逐渐开启的淹没泄流 124

в）阀门全启的自由泄流 125

г）阀门全启的淹没泄流 126

3．门顶溢水 127

а）水层厚度逐渐变化的自由溢流 128

б）水层厚度不变的自由溢流 129

в）水层厚度不变而跌落高度z变化的淹没溢流 130

г）水层厚度和跌落高度都变化的淹没溢流 131

Б．沿闸室均匀输水的灌水系统 132

§18．用沿长度设出水口的纵向涵洞灌水和泄水 132

1．一般原理 132

2．灌水过程 135

а）情况1：各出水口的流量相同，主涵洞的横断面在有出水口的段内不变 135

б）情况2：各出水口的流量相同，主涵洞断面是变化的，主涵洞中的流速相同 147

в）情况3：全部出水口的断面面积为已知，主涵洞的断面为常数 149

3．泄水过程 152

а）一般情况 152

б）情况4：根据灌水过程规定的各出水口断面和沿长度不变的主涵洞断面 156

в）情况5：涵洞仅用来泄水，所有出水口的流量相同，主涵洞的断面不变 159

г）情况6：涵洞仅用来泄水，各出水口的流量相同，全部有出水口的段内的流速相同 163

4．在沿程设出水口的涵洞中考虑水流惰性力的影响 165

§19．用复杂的输水涵洞灌水和泄水 169

1．一般原理 173

第三篇　水力方面特殊的船闸第六章 173

§20．多级船闸（多室船闸） 173

2．各个闸室底高程和墙顶高程的选择 174

а）下游水位变动很大的情况 175

б）上游水位变动很大的情况 177

3．有关多极（多室）船闸的纯粹水力学问题 179

а）求输水涵洞的横断面面积 180

б）求中间闸首输水涵洞阀门开启的历时ton 180

в）当下游水位变动较大、最后闸室设有溢流堰时，最后闸室的灌水过程 182

г）当下游水位变动较大、在最后闸室和倒数第二闸室内水面达成齐平的过程中，由最后闸室泄去一部分水的情况下，最后闸室的灌水过程 185

п）当下游水位变动较大时，在预先由倒数第二闸室泄水的情形下，最后闸室的灌水过程 191

е）当上游水位变化较大并预先由上闸室泄水的情况下，由上数第二闸室灌水的过程 192

ж）当上游水位变化较大，第二闸室（由上数）内设有排水的溢流堰时，该闸室的灌水过程 193

з）当上游水位变化较大、任预先放水到第二闸室（由上数）内的情况下，该闸室的灌水过程 193

и）当上游水位变化较大、在闸室水面达成齐平的过程中补水到上游闸室的情况下，第二闸室（由上数）的灌水过程 194

2．当闸室中与贮水池中的水面完全齐平条件下有贮水池船闸的工作方式和贮水池的数目以及平面尺寸的确定 198

1．一般原理 198

§21．有贮水池的船闸 198

第七章 198

3．在有剩余水头d时关闭贮水池和闸室间的阀门的条件下，有贮水池船闸的工作方式 202

4．确定有贮水池船闸的输水涵洞断面面积ωб，阀门开启历时tоб和灌泄水历时Тб 203

5．缩短有贮水池船闸灌泄时间的方法 207

6．输水涵洞阀门操纵时间的考虑 209

7．关于有贮水池的船闸考虑上下游水位变动的问题 211

а）船闸的工作方式 212

б）船闸工作方式的比较 214

8．关于船闸设贮水池的总结 215

第八章 217

§22．有连通管的双船闸 217

第九章 220

§23．高水头单级船闸 220

а）一般原理 220

б）把水头分为几部分的灌水方式 221

в）高水头船闸的泄水 227

附录附录1．关于局部阻力的资料 229

附录2．μ′n＝j(n,μ) 233

附录3．？μ′ndn＝f(n,μ) 236

附录4．？μ′ndn＝f(μ) 239

附录5．h′＝f(n,t′o) 240

附录6．α＝v′＝q′＝f(n,t′o) 247

附录7．αM＝v′M＝q′M＝f(t′o) 254

附录8．κ″M＝f(μ,t′o,ζ2) 258

附录9．κ′M＝f(μ，′o,ξ2) 265

参考文献 272

人名、地名对照表 276