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竖井溢洪道水力特性试验研究 被引量:21
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作者 郭雷 +2 位作者 马斌 苏佳 李文娟 《人民长江》 北大核心 2007年第6期110-112,共3页
近年来我国高水头水电站建设发展迅速,而许多有开发价值的坝址多分布于西南和西北的高山峡谷地区。在这些地区的大江大河上修建电站,在施工导流方面,由于受到高山峡谷地形的影响,往往需要修建数条尺寸较大的导流隧洞。将高坝导流洞改建... 近年来我国高水头水电站建设发展迅速,而许多有开发价值的坝址多分布于西南和西北的高山峡谷地区。在这些地区的大江大河上修建电站,在施工导流方面,由于受到高山峡谷地形的影响,往往需要修建数条尺寸较大的导流隧洞。将高坝导流洞改建为永久性泄洪洞,为了解决高速水流带来的种种问题,往往采用内消能工,将大部分水流能量消散在泄洪建筑物内部,以降低洞内流速,减轻高速水流对下游河床的破坏。通过水工模型试验,对具有消能井结构的竖井式溢洪道的水流流态、压力特性及消能率等水力学问题进行了研究。结果表明,此种消能形式的竖井溢洪道由于大量的掺气作用,因此缺乏发生空蚀现象的条件,并且由于具有很高的消能率,因而可满足工程的消能要求。 展开更多
关键词 竖井溢洪道 导流洞 流态 消能率
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消能井内消能工直径优化试验 被引量:18
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作者 郭雷 谭立新 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第5期54-57,共4页
从消能井体型优化出发,对竖井溢洪道消能井直径发生系列变化时的井内水流特性进行系统的试验研究,分析消能井直径变化对消能井内各水力参数的影响。结果表明:D/D0=1.4时消能井内水垫深度接近最大,水垫消能效果较好;随着消能井直径的增加... 从消能井体型优化出发,对竖井溢洪道消能井直径发生系列变化时的井内水流特性进行系统的试验研究,分析消能井直径变化对消能井内各水力参数的影响。结果表明:D/D0=1.4时消能井内水垫深度接近最大,水垫消能效果较好;随着消能井直径的增加,底板上时均压强有所减小,轴线分布更趋均匀;D/D0>1.4后,随着消能井直径的增加,压强不均匀系数基本不再变化,底板上的时均压强分布稳定;D/D0>1.4以后,随着消能井直径的增加,脉动强度减小的程度减缓,消能率增加的趋势亦变缓。据此提出该竖井消能井内消能工的合理直径应为D=1.40D0。 展开更多
关键词 内消能工 消能井 水力参数 消能井直径 优化设计
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采用Poisson方程生成曲线网格时源项P、Q选择的研究 被引量:9
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作者 魏文礼 +1 位作者 刘玉玲 刘明琴 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期87-90,共4页
采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正... 采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法可应用于河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场的数值模拟中。 展开更多
关键词 POISSON方程 正交曲线网格 调节因子P、Q函数 二维流速场
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基于消能井井深变化下的竖井溢洪道压强试验研究 被引量:14
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作者 陈小威 +1 位作者 刘冲 白欣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期826-831,936,共6页
为研究竖井溢洪道内部关键部位的压强特性,在维持消能井井径D=7m不变的情况下,分别对消能井井深做T_0=10.29m、T_0=12.29m、T_0=14.29m、T_0=16.29m四种变化方案,并进行模型试验,研究了环形堰面、消能井段、压坡段的时均压强分布、变化... 为研究竖井溢洪道内部关键部位的压强特性,在维持消能井井径D=7m不变的情况下,分别对消能井井深做T_0=10.29m、T_0=12.29m、T_0=14.29m、T_0=16.29m四种变化方案,并进行模型试验,研究了环形堰面、消能井段、压坡段的时均压强分布、变化规律、脉动压强参数。结果表明:自由堰流下,环形堰面上压强值整体较小,在堰面曲线末端(测点19附近)堰面上产生了负压;消能井底板压强值较大,压强分布随井深的增大而更加均匀;压坡段压强变化随井深的增加没有明显的增减规律;在压坡段顶部测点1处出现负压,但负压值很小,压坡段顶部压强整体值均较小;用测压管测量的时均压强波动数值和脉动压强数值相当;脉动压强的优势频率值小于1Hz,竖井内部水流的脉动压强属于低频范畴。 展开更多
关键词 消能井 竖井溢洪道 时均压强 脉动压强 模型试验
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水平旋转内消能泄洪洞空腔环流内气体压强的变化规律 被引量:12
5
作者 牛争鸣 孙静 +3 位作者 洪镝 谢小平 曹双利 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第4期526-532,共7页
空腔环流内的气体压强与许多水动力学特性直接有关,是重要的水动力学的边界条件之一。在吸吮流流态下,当起旋器出口的水流傅汝德数较大时,空腔环流内负压的大小,主要与通气孔直径有关,但沿程的变化可视为常数;水平旋流洞起始断面的相对... 空腔环流内的气体压强与许多水动力学特性直接有关,是重要的水动力学的边界条件之一。在吸吮流流态下,当起旋器出口的水流傅汝德数较大时,空腔环流内负压的大小,主要与通气孔直径有关,但沿程的变化可视为常数;水平旋流洞起始断面的相对真空度与相对通气孔直径的关系为指数关系;下游水位对空腔内气体压强有明显的影响,在某一下游水位时空腔内的气体压强有最小值。根据气体压强、离心力压强和壁面压强之间的关系可知,离心力压强是造成壁面压强和壁面切应力沿程变化的主要因素;空腔环流内负压大小不同时,水平洞内水流能动量的转变规律是不同的。 展开更多
关键词 泄水建筑物 水力特性 试验研究 空腔环流 气体压强
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一种新型的量水设备——U形渠道直壁槽式量水堰 被引量:7
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作者 志昌 +2 位作者 闫晋垣 刘亚菲 雷雁斌 《陕西机械学院学报》 1992年第1期44-52,70,共9页
本文通过大量系统的试验研究,得出了U形渠道直壁槽式量水堰的体型参数、水流流态及水尺位置,研究了这种量水堰的测流原理,并提出了自由出流和淹没出流时简单实用的计算方法。文中还列举了三个典型的算例可供工程设计和管理应用参考。
关键词 量水设备 水深 流量 量水堰
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通气对水平旋流内消能泄洪洞水力特性的影响 被引量:8
7
作者 牛争鸣 +3 位作者 孙静 洪镝 谢小平 曹双利 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2006年第5期1-5,共5页
通过模型试验,研究了水平旋流条件下通气对水力特性的影响,结果表明,通气对流态、泄流量、壁面压强和空腔内的气体压强均有较显著的影响。通气时,环流空腔的直径增大,流动稳定;随通气孔直径的增大,泄流量和通风量均先增大然后减小,具有... 通过模型试验,研究了水平旋流条件下通气对水力特性的影响,结果表明,通气对流态、泄流量、壁面压强和空腔内的气体压强均有较显著的影响。通气时,环流空腔的直径增大,流动稳定;随通气孔直径的增大,泄流量和通风量均先增大然后减小,具有最大值,且环流空腔内的负压值迅速减小并趋于零;不通气或通气孔的直径较小时,负压值较大,壁面压强也较大,这与通常的认识不同;随下游水位的升高,在下游洞口临近淹没时,通气量达到最大。 展开更多
关键词 泄水建筑物 水力学特性 模型试验 水平旋流 通气影响
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Excel环境中控制测量三角网平差及坐标计算 被引量:10
8
作者 余梁蜀 +1 位作者 马斌 孟文杰 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期63-67,76,共6页
将Excel的表格特性和测量计算传统的列表格式结合起来进行控制测量三角网的平差和坐标计算,有效地克服了Fortran或Basic语言编程后台计算、外业资料和已知条件的输入不直观、出现错误比较难检查的缺陷.充分地利用Excel强大的功能和良好... 将Excel的表格特性和测量计算传统的列表格式结合起来进行控制测量三角网的平差和坐标计算,有效地克服了Fortran或Basic语言编程后台计算、外业资料和已知条件的输入不直观、出现错误比较难检查的缺陷.充分地利用Excel强大的功能和良好的人机交互对话界面,方便地进行数据处理和函数运算,迅速的制作复杂图表的特性,将整个计算过程展示在前台,易操作、易修改、透明度高,是控制测量计算的有效方法之一. 展开更多
关键词 电子表格 控制测量 三角点 坐标
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U形渠道直壁槽式量水堰的试验研究与应用 被引量:8
9
作者 志昌 刘亚菲 《陕西水利》 1992年第1期27-32,共6页
U形渠道直壁槽式量水堰是为U型渠道量水提出的一种新型设施。该设施因底部不同又分为弓形底直壁槽式量水堰和三角底直壁槽式量水堰。本文通过系列模型试验,得出了这种量水设施的体型参数、设计方法;研究了不同收缩比和不同渠底比降变化... U形渠道直壁槽式量水堰是为U型渠道量水提出的一种新型设施。该设施因底部不同又分为弓形底直壁槽式量水堰和三角底直壁槽式量水堰。本文通过系列模型试验,得出了这种量水设施的体型参数、设计方法;研究了不同收缩比和不同渠底比降变化情况下的水力特性;在对大量试验资料分析回归的基础上,给出了这种新型量水堰自由出流和淹没出流时简便的流量计算公式。三角底直壁槽式量水堰,还提高了小流量的量测精度。这两种新型的量水设施已用于生产实际,经多次原型观测,误差小于3%。为了推广应用,我们还编制了量水手册,供用户查用。 展开更多
关键词 U型渠道 直壁槽式量水堰 收缩比 比降系数
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基于消力井直径变化下竖井溢洪道压强特征试验研究 被引量:9
10
作者 刘冲 +1 位作者 白欣 陈小威 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期510-516,共7页
为研究消力井直径变化下竖井溢洪道内部各个重要部位的压强特征,在满足泄洪能力的前提下,保持消力井井深不变,分别对直径D0=6.5m、D0=9.1m、D0=11.05m三种方案进行水工模型试验,研究分析了洞内环形堰面段、竖井段、底板段、压坡段的沿... 为研究消力井直径变化下竖井溢洪道内部各个重要部位的压强特征,在满足泄洪能力的前提下,保持消力井井深不变,分别对直径D0=6.5m、D0=9.1m、D0=11.05m三种方案进行水工模型试验,研究分析了洞内环形堰面段、竖井段、底板段、压坡段的沿程时均压强特征、脉动压强参数。试验结果表明:环形堰面段在自由堰流时时均压强随堰上水头变化幅度不大,而在淹没堰流时各测点时均压强趋于静水压强沿程逐渐增大趋势;竖井段下部时均压强随堰上水头呈增大趋势;底板段和压坡段时均压强随直径的增大呈现减小趋势,但减小幅度不大;在不同直径下消力池底板的优势频率都出现在2Hz内,属于低频率范围,不会对底板产生共振破坏现象。 展开更多
关键词 竖井溢洪道 消力井 时均压强 脉动压强 水工模型试验
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用附加动量理论分析齿墩与消力池联合消能机理 被引量:5
11
作者 牛争鸣 +1 位作者 魏文礼 李建中 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期11-14,18,共5页
用“附加动量”水跃理论分析齿墩与消力池联合应用的消能机理 ,用跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数 ,估计新增消能设施的经济效益。并通过模型试验验证了消能的理论分析 ,计算了新增设施的消能量、跃后水深、水跃长度或单... 用“附加动量”水跃理论分析齿墩与消力池联合应用的消能机理 ,用跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数 ,估计新增消能设施的经济效益。并通过模型试验验证了消能的理论分析 ,计算了新增设施的消能量、跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数。结果表明 :采用齿墩设施 ,可增进消力池的消能作用 ,并取得显著的经济效益 。 展开更多
关键词 齿墩 附加动量 消力池 消能机理
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基于Excel的水利水电工程概(预)算编制方法 被引量:8
12
作者 马斌 余梁蜀 +1 位作者 赵勇 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期48-52,64,共6页
水利水电工程概预算须遵照国家规定的编制办法和固定的格式 (表格 )进行 .利用Excel(电子表格 )在计算机上编制并计算 ,能够保持编制办法要求的表格的形式 ,计算过程完全是人机交互式对话过程 ,前台计算 ,易操作 ,易修改 ,透明度高 .既... 水利水电工程概预算须遵照国家规定的编制办法和固定的格式 (表格 )进行 .利用Excel(电子表格 )在计算机上编制并计算 ,能够保持编制办法要求的表格的形式 ,计算过程完全是人机交互式对话过程 ,前台计算 ,易操作 ,易修改 ,透明度高 .既解决了传统手算编制概预算速度慢、效率低、容易出错、不易修改等问题 ,又克服了专用软件后台计算的缺陷 .用于工程实际 ,可快速进行工程概预算的编制 ,迅速准确地进行工程造价测算 ,是水利水电工程概预算编制的有效方法 . 展开更多
关键词 电子表格 概预算 水利水电工程
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U形渠道直壁槽式量水堰的流量系数和流速系数的探讨与计算 被引量:6
13
作者 志昌 牛争鸣 +3 位作者 刘亚菲 雷雁斌 刘瑞安 《陕西机械学院学报》 1993年第1期52-62,86,共11页
本文通过理论分析,推导了U形渠道直壁槽式量水堰的流量系数和流速系数的理论计算式,讨论了流量系数的变化规律。并在大量试验研究的基础上,得出了上游水头与水深、上游水头与喉道临界水深的线性关系,提出了流量系数和流速系数的实用计... 本文通过理论分析,推导了U形渠道直壁槽式量水堰的流量系数和流速系数的理论计算式,讨论了流量系数的变化规律。并在大量试验研究的基础上,得出了上游水头与水深、上游水头与喉道临界水深的线性关系,提出了流量系数和流速系数的实用计算公式。 展开更多
关键词 流量系数 流速系数 量水堰 计算
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阻塞对水平旋流泄洪洞水力特性的影响 被引量:7
14
作者 安丰勇 付波 +2 位作者 牛争鸣 史妍维 《西安理工大学学报》 CAS 2008年第2期210-214,共5页
通过模型试验,对旋流阻塞复合式泄洪洞的流态与水力特性进行了研究。研究结果表明,在竖井为有压流的条件下,旋流阻塞复合式泄洪洞的流态可分为阻塞完全与阻塞不完全空腔旋流二种基本流态;设置阻塞后,泄洪洞的流量有一定的减小,水平旋流... 通过模型试验,对旋流阻塞复合式泄洪洞的流态与水力特性进行了研究。研究结果表明,在竖井为有压流的条件下,旋流阻塞复合式泄洪洞的流态可分为阻塞完全与阻塞不完全空腔旋流二种基本流态;设置阻塞后,泄洪洞的流量有一定的减小,水平旋流洞段的壁面压强增大、旋流角增大,空腔直径减小,通气量变化规律更为复杂。设置阻塞后,除泄流量有一定的减小而对工程不利外,其它的阻塞效应均对工程有利。因此利用其阻塞效应,可进一步降低结构设计与防护措施,降低工程风险,提高消能率。 展开更多
关键词 泄洪洞 水平旋流 阻塞效应 基本流态 水力特性
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曲线拟合坐标变换技术在三角形网格生成中的应用 被引量:2
15
作者 刘玉玲 《陕西水力发电》 2000年第1期13-15,共3页
将拟事坐标变换技术应用于三角形网格生成中,形成一种方便、有效的三角形网格生成方法。该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布,在数值模拟河道、湖泊等复杂边界的地流速场时,可快速获得一种适应物理量... 将拟事坐标变换技术应用于三角形网格生成中,形成一种方便、有效的三角形网格生成方法。该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布,在数值模拟河道、湖泊等复杂边界的地流速场时,可快速获得一种适应物理量场变化情形的三角形网格系统,使基差该网格系统的流场计算精度明显提高。 展开更多
关键词 曲线拟合坐标技术 三角形网格 数值模拟 流场
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某闸坝工程跌坎底流消力池体形优化试验研究 被引量:6
16
作者 崔晓玉 李奇龙 +1 位作者 李大贵 《水力发电》 北大核心 2020年第10期127-131,共5页
大单宽、低弗劳德数闸坝工程底流消能时易存在不稳定流态且消能率低等问题,结合某工程进行了跌坎底流消力池体型优化试验研究。结果表明,原方案采用小挑角跌坎消力池,闸门局开,上下游水位差较大,且下游水位较低运行时,消力池内因挑坎挑... 大单宽、低弗劳德数闸坝工程底流消能时易存在不稳定流态且消能率低等问题,结合某工程进行了跌坎底流消力池体型优化试验研究。结果表明,原方案采用小挑角跌坎消力池,闸门局开,上下游水位差较大,且下游水位较低运行时,消力池内因挑坎挑射水流与池内水流衔接易产生不稳定流态;将入池挑坎改为平角跌坎并在消力池内布置消力坎后,池内为稳定的淹没水跃,水面变化平缓,池内临底流速不超过10 m/s。优化后的平角跌坎消力池+池内消力坎方案,从根本上解决了原方案水流衔接引起的池内水流剧烈紊动、水面大幅波动、消能不足等问题。 展开更多
关键词 闸坝工程 低Fr 小挑角跌坎 消力坎 水力特性试验
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高等级公路水土保持方案研究 被引量:5
17
作者 马斌 壮志 +1 位作者 朱记伟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2006年第4期1-3,共3页
在我国高等级公路建设发展的同时,也引起了一系列的水土流失问题。以子靖高速公路的水土保持工程为例,系统地介绍了高等级公路工程建设过程中的配套水土保持方案的预测、方案确立、监测全过程。设计过程中根据不同的立地因子进行分区,... 在我国高等级公路建设发展的同时,也引起了一系列的水土流失问题。以子靖高速公路的水土保持工程为例,系统地介绍了高等级公路工程建设过程中的配套水土保持方案的预测、方案确立、监测全过程。设计过程中根据不同的立地因子进行分区,采取各自相应的工程及植物措施进行典型设计综合治理。希望能为同类工程提供借鉴。 展开更多
关键词 高等级公路 水土保持 方案 综合治理
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水平旋流泄洪洞的基本流态与影响因素 被引量:5
18
作者 牛争鸣 壮志 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第4期1-5,共5页
通过模型试验,对上下游水位、通气孔直径、水平洞洞长和起旋器收缩断面面积比对水平旋流泄洪洞的流态的影响进行了研究。结果表明,在竖井为有压流的条件下,水平旋流泄洪洞的流态可分为自由流、吸吮流和淹没流3种基本流态,流态的分类与... 通过模型试验,对上下游水位、通气孔直径、水平洞洞长和起旋器收缩断面面积比对水平旋流泄洪洞的流态的影响进行了研究。结果表明,在竖井为有压流的条件下,水平旋流泄洪洞的流态可分为自由流、吸吮流和淹没流3种基本流态,流态的分类与转变受各种因素的影响;通气时,水平旋流洞内旋流的空腔直径大而均匀,水流旋转的强度增大;不同的洞长,流态从吸吮流向淹没流转变时过渡区的相对上下游水位差相同,但洞长越大,吸吮流的范围越大,转变为自由流流态时所需要的起旋器出口的水流弗劳德数也越大;起旋器出口面积比不同时,流态分区的临界水力条件是不同的。 展开更多
关键词 泄洪洞 水平旋流 模型试验 基本流态 影响因素
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应用斜坎改善弯道流态的可行性研究 被引量:5
19
作者 王鑫 +2 位作者 严培 朋鹤 文杨帆 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第1期197-204,共8页
【目的】基于模型试验对使用斜坎改善泄洪洞弯道流态的可行性进行研究,为同类工程提供参考。【方法】在泄洪洞弯道段沿程分别布置5道3种形式的斜坎(高0.35m矩形斜坎、高0.25m矩形斜坎及高0.25m梯形斜坎),对3种工程措施下弯道的水流流态... 【目的】基于模型试验对使用斜坎改善泄洪洞弯道流态的可行性进行研究,为同类工程提供参考。【方法】在泄洪洞弯道段沿程分别布置5道3种形式的斜坎(高0.35m矩形斜坎、高0.25m矩形斜坎及高0.25m梯形斜坎),对3种工程措施下弯道的水流流态、水面超高、流速和压强分布进行量测,通过流态优劣和流速、压强分布的合理性对比,对其改善流态的可行性进行研究。【结果】3种形式的斜坎均能有效消除弯道水面超高,改善流态,但矩形斜坎的改善效果优于梯形斜坎。布置0.35m矩形斜坎可使弯道最大水面超高减小至2.70m,但局部出现水面击打洞顶现象;布置0.25m矩形斜坎和0.25m梯形斜坎后,弯道水面超高分别减小至3.42和4.21m,且无击打洞顶现象,但压强量测均出现极大负压。【结论】对于已建工程,斜坎对消减弯道水面超高、改善水流流态非常适用,且矩形斜坎优于梯形斜坎;但在高速水流工况下,斜坎坎顶、坎后及坎后侧壁会出现负压,为避免出现负压,建议将斜坎应用于低速水流弯道。 展开更多
关键词 泄洪洞 弯道急流 斜坎 水流流态
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安康水库洪水传播特性水槽试验研究 被引量:5
20
作者 武周虎 赵乃熊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期7-14,共8页
本文采用大型水槽高变率变态模型非恒定试验与理论分析相结合的方法,对汉江安康水库洪水传播的若干特性进行了研究,就洪水波在水库中的传播时间、入库洪水过程的推算方法、坝址入库洪水与入库洪水的关系、各频率设计洪水的最高库水位... 本文采用大型水槽高变率变态模型非恒定试验与理论分析相结合的方法,对汉江安康水库洪水传播的若干特性进行了研究,就洪水波在水库中的传播时间、入库洪水过程的推算方法、坝址入库洪水与入库洪水的关系、各频率设计洪水的最高库水位、下泄洪水过程、调蓄滞洪历时、洪型对水库防洪的影响及水库平水区水位变化规律等问题得出相应的结果或结论,与可对比资料及安康水库蓄水运用资料吻合良好.其成果对安康水库防洪具有实用价值。 展开更多
关键词 水库 洪水波 非恒定流 水槽试验 防洪
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