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第一章 宽尾墩泄洪消能技术 1

第一节 水利工程技术难题为宽尾墩泄洪消能技术的应用与发展提供契机 1

宽尾墩-消力池联合消能技术 1

宽尾墩-阶梯式坝面-戽池联合消能技术 6

宽尾墩-消力池消能工的局限性 9

宽尾墩-戽池联合消能工解决了泄洪消能和枢纽布置难题 12

倒Y形宽尾墩-戽池联合消能工的局限性 17

X形宽尾墩-戽池联合消能工的应用 19

第二节 宽尾墩消能工的主要技术特性 22

宽尾墩的不同体型 22

宽尾墩对泄洪能力的影响 24

宽尾墩引起的闸室水面线及流速的变化 25

宽尾墩引起结构压力的变化 26

宽尾墩引起消力池底板压力的变化 29

取消反弧段后的宽尾墩-阶梯式坝面-戽池联合消能 31

外凸形阶梯式坝面与内陷形阶梯式坝面压力分布 32

取消反弧段后戽池内水力参数变化 33

宽尾墩-阶梯式坝面-戽池联合消能工水力设计方法 34

水深不足时宽尾墩联合消能工的改进措施 39

第二章 高坝溢流面窄缝消能技术 42

第一节 高坝溢流面窄缝消能技术的应用 42

南一水电站概述 42

地形、地质及水文条件 43

南一水电站溢流坝室内试验 43

南一水电站工程难题及解决方法的初步设想 47

第二节 高坝溢流面窄缝消能工主要技术参数的选择 48

收缩度的选定 48

收缩比的选定 49

窄缝侧墙形式比较 50

坝面流态、压力及水流空化数 51

侧墙及中墩的压力分布（左孔） 52

窄缝流态与下游冲刷 53

第三节 高坝溢流面窄缝消能工水力特性 56

水力特点和下游冲刷 57

坝面压力、水流空化数及侧墙压力 59

泄洪能力 61

水舌纵向、竖向扩散效果与q和Fr的关系 63

第四节 高坝溢流面窄缝消能工水力设计方法 64

坝面流速系数 64

来流佛汝德数与冲击波交汇点 65

挑坎末来流佛汝德数与挑坎侧墙高度 65

侧墙最大压力 66

挑射水舌的内缘挑距与外缘挑距及扩散度 66

最大冲深 68

控制窄缝挑坎流态的一个关键量 69

高坝溢流面窄缝消能工水力计算步骤 69

第三章 未完建堆石坝上过洪技术 71

第一节 未完建堆石坝上过洪的基本概念 71

第二节 未完建堆石坝上过洪的主要原理 71

用钢筋网加固 71

抛填大块石护面 73

抛填铅丝笼护面 75

混凝土护坡板护面 76

第三节 国内外类似工程经验 78

墨西哥圣伊尔达芬莎坝 78

澳大利亚奥德坝 78

莫桑比克卡博垃巴萨上游围堰 78

我国天生桥一级水电站面板堆石坝 79

南非勃雷特尔屈夫脱坝 79

我国石泉水电站下游围堰 80

我国柘溪水电站上游围堰 80

苏丹露色雷斯围堰 81

赞比亚卡里巴围堰 81

芬兰克米湖坝 81

第四节 芹山水电站堆石坝施工期过洪技术 82

堆石坝施工期过洪模型设计 82

不同坝高条件下堆石坝施工期过洪水力特性 83

堆石坝施工期过洪坝体防护方案 85

堆石坝施工期过洪实际采用的防护措施及效果 91

堆石坝施工期过洪防护措施经受洪水考验后的思考 92

第四章 拱坝大差动齿坎泄洪消能技术 95

第一节 拱坝大差动齿坎泄洪消能技术的应用 95

安仁溪水电站双曲拱坝 95

九仙溪三级水电站双曲拱坝 98

第二节 安仁溪水电站双曲拱坝大差动齿坎泄洪消能技术的研究 101

大差动齿坎消能工的主要技术参数 101

大差动齿坎消能工溢流面压力分布 101

大差动齿坎消能工消能效果及对工程的影响 102

第三节 安仁溪水电站双曲拱坝大差动齿坎消能工的主要水力特性 105

体型参数及泄洪能力 105

溢流面及齿坎压力分布 107

溢流面水面线及流速分布 108

冲刷试验 109

第四节 九仙溪三级水电站双曲拱坝大差动齿坎消能工的主要水力特性 110

第五章 溢洪道上的斜切双扩散坎消能技术 115

第一节 斜切双扩散坎泄洪特点 115

第二节 高水头、大单宽流量溢洪道与河床斜交工程的泄洪难题 115

第三节 斜切双扩散坎与常规等宽挑坎的对照室内试验研究 120

斜切双扩散坎体型 121

溢洪道下游施测断面的布置 122

等宽挑坎与斜切双扩散坎水面线及挑流水舌的变化 123

等宽挑坎与斜切双扩散坎流速、压力 125

等宽挑坎与斜切双扩散坎水流空化数的变化 126

等宽挑坎与斜切双扩散坎下游消能效果 126

第四节 典型斜切双扩散坎的水力特性 127

典型斜切双扩散坎上的水面线及挑流水舌 127

典型斜切双扩散坎坎内流速分布 130

典型斜切双扩散坎坎内压力 131

典型斜切双扩散坎坎内脉动压力 132

典型斜切双扩散坎侧墙压力及脉动压力 133

第五节 斜切双扩散坎的水力设计 135

流态描述 135

斜切双扩散坎的半径设计 136

斜切双扩散坎设计实例 137

第六章 机翼形堰与流线形拦污栅 138

第一节 机翼形堰与流线形拦污栅概述 138

第二节 芹山水电站大坝机翼形堰的采用明显提高溢洪道泄洪能力 139

溢洪道与泄洪洞联合泄洪时WES曲线形堰水力特性 140

溢洪道A型机翼形堰水力特性 142

溢洪道B型机翼形堰水力特性 145

第三节 万安溪水电站溢洪道机翼形堰的采用明显减少引渠开挖量 148

第四节 峡阳水闸机翼形堰的采用明显提高泄洪能力 152

3种不同堰形的体型参数 153

3种堰泄洪能力的断面模型试验 155

机翼形低堰泄洪能力的整体模型试验 155

第五节 沙县水闸流线形拦污栅显著提高排污效果和泄洪能力 157

工程难题 157

流线形拦污栅的采用 161

流线形拦污栅对各孔闸室及牛腿水位的影响 164

第七章 潜流的危害及防治 165

第一节 潜流的水力现象 165

第二节 潜流现象给工程带来的严重危害 165

第三节 断面与整体潜流水力模型的差异 168

断面与整体模型的边界条件 168

断面与整体模型的初始水力条件 168

断面与整体模型的水力要素 169

第四节 潜流发生的水力条件 171

第五节 避免发生危害性潜流现象的工程措施 172

单宽流量较小时一般很难发生危害性潜流现象 172

取消护坦、减少戽坎后的河床开挖是避免发生危害性潜流的有效措施 173

在下游水深较丰的河床抬高戽坎顶高程后不会产生危害性潜流 175

降低下游水位是避免危害性潜流的有效措施 176

第八章 消力墩与大型分流墩 177

第一节 消力墩与大型分流墩概述 177

第二节 T形消力墩在坝上水电站溢流坝上的应用 178

宽尾墩-戽池联合消能工下游冲刷严重，无法满足设计要求 178

T形墩-消力戽联合消能 181

第三节 梯形消力墩在孔头水电站上应用的经验与教训 184

第四节 大型分流墩在街面水电站溢洪道的初步应用研究 190

第五节 分流齿墩在白眉水库溢洪道上的应用 193

工程基本情况 193

原方案溢洪道泄洪过程中出现的问题 195

导水墙-分流墩-消力池联合消能 199

第九章 泄水建筑物设计新构想 207

第一节 双层扩散消能 207

双层扩散式消能工的结构与水流特性 209

分流板分流比λ 210

分流板出射流速Vb 211

双扩散坎出射流速Ve 211

水舌的扩散度与冲深估算 211

应用实例 212

第二节 混合消能系统 219

混合消能系统的消能机理 219

分流板上水流入水单宽流量的计算 221

混合消能系统第二共轭水深的解 222

第三节 自我屏蔽式消能工 225

问题的提出 225

自我屏蔽式消能工的结构特点和消能特性 226

自我屏蔽式消能工设计中应注意的问题 226

自我屏蔽式消能工室内试验实例 228

主要参考文献 230