一、蹉动式综合消能技术在大江水库溢洪道消能中的应用（论文文献综述）
李倩[1]（2018）在《水闸下游水位下降对其消能防冲影响的数值模拟研究》文中认为消能防冲设施被破坏的原因是多方面的,例如平原区水闸底流消能中一般存在着低佛氏数水跃致使消力池消能不充分的问题,学者们提出在消力池内增加辅助消能工等措施来提高其消能率、改善消能状态;闸门不合理开启等对水闸消能防冲也会产生不利影响。下游水位下降引起消能防冲设施被冲毁的问题不是没引起注意,而是水闸管理部门对河道水位下降几乎是束手无策,加上下游水位下降是一个缓慢的过程,对水闸消能防冲设施的影响犹如“温水煮青蛙”,让人逐渐麻痹。水闸下游水位平均每年的下降值可能只有零点几米或几厘米,与前一年相比似乎变化较小,一时看不出明显的影响或破坏,不至于短期内就使水闸无法正常运行。因此,下游水位下降往往容易被水闸管理人员所忽略,对消能防冲设施产生的危害刚开始时不易被发现,当下降值超过“临界值”后,防冲设施被破坏的速度就会加快,再要采取处理措施的难度就要增大很多。因此,找到这个“临界值”对于水闸运行管理至关重要。本文总结了水闸的底流消能防冲设计、运行中存在的问题及主要影响因素,探究水闸下游水位下降的情况和原因,并以工程实例分析了宽浅河道中水闸下游水位下降的变化过程,以及对工程消能防冲设施的影响;其次,理论分析下游水位下降对水闸消能防冲的影响及其破坏机理,应用Flow-3d软件对广州市流溪河人和闸新建工程建模模拟分析,得出同等水位下降幅度下,闸门局开的小流量工况较闸门全开的大流量工况更容易受到水位下降的影响,发生破坏;同时以消力池中发生远驱水跃、海漫段水流流速大于其结构允许不冲流速为依据,得出水闸消能防冲设施破坏的下游水位下降“临界值”;最后,进行综合防治措施研究,可将下游水位下降考虑进消力池的设计,通过多方面努力改善或消除下游水位下降的现状,也可以通过对消能防冲设施的改造提高消能作用、增强防冲能力。总之,采用数值模拟的方法,探究消能防冲设施破坏发生质变的临界值,发挥“预警”功能是可行的。
孙伦[2]（2018）在《新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究》文中研究说明在水利水电工程建设中,泄洪消能防冲是直接关系到工程安全的复杂问题,是水利水电工程领域非常重要的研究课题,对水利枢纽的布置形式和工程规模有重要影响。随着我国水利水电工程的发展,面临着高水头、单宽流量大、下游河床地质条件复杂等问题,消能防冲问题十分突出。由于各工程的地形地质条件、水文特性及河道特性存在差异,因此,应针对具体工程、具体问题,选择既安全又合理的下游消能防冲方式。对于低水头、大流量的水利工程,底流消能是一种常用的消能方式,具有水跃稳定、消能效果好、下游水面波动小的特点。工程中常通过采用底流消能与辅助消能工相结合的形式,以减小工程量、提高消能效率。新疆某水电站是一座典型的低水头、大流量水电站,该电站拦河引水枢纽泄洪闸采用底流消能。由于河流夏洪68月来水量占全年来水量的60%70%,上游来水达到设计洪水和校核洪水时,对下游河床冲刷严重。因此,为保障设计安全性,对该工程消能措施开展物理模型试验研究,并通过试验对水利枢纽下游的水流特性及河床冲刷进行研究。本文建立几何比尺为1:40的正态整体水工模型,对拦河引水枢纽进行了系统的消能防冲试验研究。当上游来水为设计洪水时,首先通过改变尾槛坡度和高度,对其消能效果进行验证。在此基础上,针对原设计方案存在的问题,结合不同的辅助消能工进行优化试验。优化一将原工况坡度为1:1.5的尾槛改为垂直尾槛;优化二对消力池水平护坦加长3.75m,并采用垂直尾坎与趾墩消能工相结合的形式;优化三在优化二基础上对尾槛加高0.8m;优化四对消力池水平护坦加长3.75m,并采用齿形尾坎。通过对泄洪闸泄流能力、水深、流速及下游河床冲刷进行对比分析,最终确定采用优化四方案,试验效果最好。将优化四方案应用于校核洪水工况,也取得了良好的消能效果。本论文最终确立了加长水平护坦并采用齿形尾槛,解决了新疆某水电站拦河枢纽的消能防冲问题,对类似工程的消能防冲问题的研究具有一定的借鉴作用。
蒙文宾[3]（2017）在《底流消能下差动型尾坎的体型优化研究》文中研究指明高坝下泄水流通常都具有高流速、大单宽流量、水力特性极为复杂的特点,如此势必会使下游消能防冲建筑物面临巨大挑战,同时,也增加了消能工设计的难度。水利枢纽（特别是高坝）的消能防冲水力学问题一直以来是工程建设和科学研究的热点。故合理正确地选择消能措施,是决定泄水建筑物乃至整个枢纽安全和充分发挥综合效益与否的关键。底流消能作为泄水建筑物的一种基本消能形式,在实际工程中应用较为普遍。底流消能常见的配套消能工型式主要有:消力池、消力坎、综合式消力池等。而消力坎型式主要有连续式、齿式和差动式三种,其中差动式尾坎具有消能冲沙、改善出坎流态、减弱河床冲刷及对海漫段具有较好适应性等诸多优越性。因此,对底流消能下差动型尾坎的体型研究,具有一定的理论以及与工程运用价值。本文以巴基斯坦某电站泄洪排沙孔消力池尾坎为依托,采用理论分析、模型试验研究和数值模拟计算分析相结合的研究方法,对差动型尾坎体型进行了研究。论文取得主要成果如下:（1）归纳总结了差动型尾坎设计原则,掌握了差动型尾坎工程应用中存在的问题及相应的改善措施,为本文差动型尾坎的体型研究及分析提供了理论依据。（2）对原优化方案进行了模型试验研究以及相应的数值模拟计算。并将数值模拟计算结果与模型试验结果进行了比较,验证了数值模拟的可靠性。同时分析了原优化方案存在的问题,参照差动型尾坎设计准则,对差动型尾坎体型和布置进行了进一步的优化设计。（3）在排沙水位工况下对不同优化方案下尾坎差动型式的水力特性进行了数值模拟研究及分析,结合水力学基础理论和差动型尾坎使用控制条件,经多次改进后得到推荐方案,并进行了该方案的模型试验验研究。结果表明:推荐的差动型尾坎满足适用条件,消力池内水跃充分且稳定,尾坎上下游水流衔接较好,消能防冲效果良好。为设计和工程施工提供了优选方案。
宫宇生[4]（2016）在《泄洪闸闸墩结构有限元分析及其加固措施研究》文中研究说明水利工程混凝土闸墩出现裂缝的现象普遍存在。闸墩裂缝的产生和发展往往是由多种因素的共同作用而导致的,但也可能由仅仅一种原因就能产生裂缝。长期以来,工程界普遍认为闸墩内的应力并不大,因此一般很少对闸墩进行应力分析计算。但在实际工程中,常在闸墩中部发现裂缝,以由底部向上延伸的竖向贯穿性裂缝居多。所以对闸墩进行应力分析、计算墩体的受力条件是十分必要的。本文以国内某水利水电枢纽工程为背景,基于abaqus大型有限元商业分析软件,对闸墩加固前、加固后分别建模并进行非线性有限元分析。通过闸墩应力分析,查找闸墩开裂的原因,并提出加固措施,然后对加固后的闸墩进行有限元分析,与加固前的应力分布状态进行对比,分析加固效果,为类似工程的设计及加固提供参考。主要内容及结论如下:1.阐述了国内外闸墩应力分析方法的研究进展,介绍了闸墩裂缝产生的原因,并对现有闸墩加固方法进行了详细的论述。2.搜集依托工程的工程概况、水文气象条件以及工程地质情况,对闸墩裂缝在工程中的布置分布和现场检测的主要结论进行了阐述,对闸墩裂缝的现状进行了统计分析,提出闸墩加固的必要性。3.利用abaqus软件建立泄洪闸闸墩三维有限元模型,计算四种工况下闸墩稳定性,并对混凝土弹性力学模型、弹塑性模型条件下四种工况的计算结果进行对比分析,验证了闸墩混凝土弹塑性模型的合理性和计算结果的准确性。4.根据三维有限元模型计算成果,根据《水工混凝土结构设计规范》,设计闸墩的加固方案,提出了采用灌缝胶对裂缝进行封闭处理,并用浅槽外粘条形钢板加固扇形钢筋,提高扇形区域的抗拉能力。5.采用abaqus大型有限元软件在前期模型的基础上,按照加固设计方案,将加固钢板装配到模型中,分析闸墩结构在加固前后的应力位移变化情况和承载能力,进而对加固后闸墩的工作性态进行评价。6.通过对依托工程泄洪闸闸墩裂缝处理的计算分析得知;薄壁闸墩通过裂缝处理,外部粘钢能有效地控制裂缝的发展,为实际工程的建设和运行提供科学的指导作用。
陈晨[5]（2016）在《高混凝土拱坝水垫塘衬护型式研究》文中指出我国在建和拟建的高混凝土拱坝,大多修建在西南地区江河的中、上游峡谷河段,为典型的高山峡谷地貌,河道狭窄、水头高、泄洪流量大,地质条件复杂,下游河段抗冲刷能力有限,泄洪消能难度大。泄洪消能方案合理与否不仅关系到工程投资是否经济,更关系到高混凝土拱坝在各种复杂地质条件下的安全性。本文对国内外高混凝土拱坝泄洪消能方案进行了归纳、对拱坝泄洪消能方式优缺点进行了深入比较,结合某工程地形地质条件和泄洪消能的基本特性,对某高混凝土拱坝下游水垫塘衬护型式进行了详细的研究。通过对某高拱坝工程泄洪消能方案的水力计算,提出了该工程采用坝身表中孔及岸边3条泄洪洞联合泄洪、下游采用天然水垫塘消能防冲的初步方案。通过1:100的整体水工模型试验,并参考国内外相关高拱坝水垫塘的设计及试验成果,进一步确定了该工程水垫塘的衬护型式。同时,通过1:100的整体水工模型试验,对泄洪情况、塘内流态、底板的动水压力时均特性、脉动压力特性等进行观测,为该工程水垫塘的布置型式提供了相应的科学依据和试验资料。试验研究结果表明,大坝下游采用天然水垫塘消能,末端设置二道坝,佐证了泄洪消能方案的正确性和可用性。经过相关稳定计算,最后拟定水垫塘衬护型式为:坝下游采用天然水垫塘消能,末端设置二道坝,二道坝坝顶高程为825.50m。水垫塘长度约350m（坝趾至二道坝顶）,上游段底宽50m,下游段底宽75m;二道坝建基面高程730m,坝顶高程825.5m;水垫塘底板除大坝坝趾下游80m范围内采用混凝土防护外,其余部位底板不需防护;二道坝上游侧水垫塘两岸边坡采用接地式护岸,基础高程732m,坝后140m溅水区域防护至边坡开口线,其余部位防护至高程860m,二道坝至下游围堰之间采用悬挂式护岸,底板高程从上游至下游沿覆盖层开挖边坡顶面逐渐抬高,顶部高程860m。鉴于当前中国西部地区高拱坝建设如火如荼地在进行,本文的研究不仅可以从特定的角度验证深厚覆盖层复杂地质条件下高拱坝是否需要设置人工水垫塘提供必要技术支撑,还能为未来的类似工程提供参考,具有一定的理论意义和工程实用价值。
赵荥[6]（2016）在《阿尔塔什水垫塘护坡不护底试验研究》文中提出我国大型水利枢纽的泄洪消能建筑物具有水头高、流量大、河谷狭窄、泄流功率巨大的特点,高速水流及其泄洪消能问题十分突出,消能防护成为关键技术难题之一。随着二滩等高拱坝的建设发展,我国开发了新的消能技术,采用表中（深）孔和泄流洞分散泄水,坝下设置水垫塘和二道坝进行防护,较好地解决了高坝泄流消能技术的难题。但同时,该模式施工工艺繁琐、施工质量直接影响防护效果。那么在下游基岩很好且有一定的下游水深时,则可考虑采用护坡不护底水垫塘。本文结合阿尔塔什水利枢纽工程,对表中孔泄流条件下护坡不护底水垫塘进行了系统的试验研究,具体研究工作如下:（1）首先采用了衬砌平底板水垫塘进行了水力特性试验,得到了不同工况条件下的塘内时均压力、脉动压力和上举力的分布,通过脉动压力与上举力的分布推测了水垫塘的可能破坏范围和需要提供的最大锚固力;（2）对本工程底板上举力的分布特点,对水垫塘体型进行了优化,分别采用降低底板、加设尾坎、降低底板和加设尾坎相结合的方式,对底板上举力分布进行了试验研究;（3）采用散粒体砂石材料模拟下游水垫塘内天然冲料条件,研究了各消能工况下的下游冲刷坑形态。根据下游冲坑的形态和水舌形态对挑坎形式进行了优化,使用斜切导向坎、舌型坎、曲面贴角坎等不同组合进行了冲刷试验,总结出了各挑坎变化的冲刷规律;（4）采用RNG k-ε三维紊流模型对各工况表中孔联合泄洪消能水力特性进行了数值模拟,并与相应的试验值进行对比分析,结果虽然有一定的差异,但可以作为模型试验参考,同时能增进对水垫塘内复杂水流流态及消能机理的理解。利用水力特性的计算结果,计算了单孔出流下的下游冲坑形态,所得结果与试验冲坑体型近似。
赵瑞存[7]（2014）在《抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究》文中研究指明变水头泄流工程的一个普遍问题是消能结构的适应性,要求在不同水头下,泄流量及消能效果均能满足设计要求。如何有效的解决不同水头工况下的消能效果是变水头泄流工程广泛存在的工程难题。本文以实际工程中存在变水头消能问题为研究对象,根据工程设计单位提供的基本资料,在实验室建立水工模型。通过模型试验,首先对压力管道段、孔口段、明渠鼻坎段及下游冲刷等进行水力学特性试验研究,然后根据消能原理和工程的实际情况,选定了本工程挑流消能的鼻坎型式,并进行了修改方案的试验,最终为该工程提出了合适的鼻坎布置及尺寸。本文提出了一种用于弯道消能工型式——扭鼻坎+导流墙。从扭鼻坎下游的水流流态、水流流速分布情况、挑流水舌落点、挑流段边墙水深分布等方面对扭鼻坎的消能防冲效果进行了论证。本文在闸后明渠弯段设置扭鼻坎及导流墙,由于扭鼻坎的作用,挑流水舌偏离河槽现象消除,水舌落点得到明显改善,而且不同水头下挑流流态均较好,导流墙对水流的归槽起到了很好的辅助作用。
王新丽[8]（2012）在《正槽溢洪道整体水力特性试验研究和数值模拟》文中提出正槽溢洪道是一种广泛使用的泄水建筑物,它直接影响水利枢纽防洪调度和安全运行,在实际溢洪道工程的设计中,需要考虑自然条件、施工条件、枢纽布置、经济指标等因素,充分利用地形、减小工程量、节省工程造价,同时满足水流流态、水力特性,消能防冲等方面的要求。本文结合泽城西安水电站工程的实际采用物理模型试验、水力学计算、紊流数值模拟相结合的方法,对正槽溢洪道整体水力特性进行了研究,主要研究内容包括：（1）采用物理模型试验的方法研究溢洪道的主要水力特性,包括水位、流量、流速等；（2）利用FLUENT软件对溢洪道进行三维数值模拟,将物理模型试验结果与紊流数值模拟结果进行比较与分析,得出提高数值模拟精度的处理方法。本文的研究具有较强的实用性,其成果对溢洪道设计、施工等具有很大的参考价值与实用价值。而选用数值模拟的方法,可以对流场进行同时同步数据提取,探求正常溢洪道水力特性的机理,同时可以节省大量的人力和物力。
井书光[9]（2013）在《除险加固水库建筑物水力特性研究》文中指出目前我国部分水库特别是中小型水库由于多年的运用，陆续出现了各种安全问题，如堤顶高程不足、防洪标准偏低、堤坡渗透严重、泄水建筑物老化及建筑物强度不够等问题，给水库的安全运行带来了隐患，为进一步完善工程体系，增强水资源调蓄能力，需对各病险水库实施除险加固。对于病险水库，堤坝、溢洪道、泄洪洞等是容易发生问题的建筑物，由于实施除险加固是在原来的基础上进行，其改造设计方案受很多条件制约，因而其建筑物水力学特性有其特点。本文以多个实际病险水库工程为例，采用数值模拟和模型试验的方法对各除险加固建筑物的水力特性进行了研究。（1）针对某平原水库的渗漏问题，围绕坝体的渗透状况、坝体渗透稳定性进行了研究，并对坝体渗透严重的坝段采用两种高压喷射灌浆防渗墙加固措施的加固效果进行了评判。（2）对某除险加固水库新建溢洪道采用数值模拟和物理模型试验相结合的方法，结合所研究溢洪道的特点－泄槽段位于弯道段，水流流速较大，且水面横向坡比较大，泄槽末端水流不稳等复杂水流现象，对新建溢洪道的水力特性进行了研究，包括泄流量、流速、水面曲线及水流流态等，提出了调整上游消力池尾坎横向坡比及泄槽底板横向坡比的优化措施，使整个泄槽的水力特性良好，同时保证了下游水流平稳。（3）对某水库泄洪洞除险加固工程采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法，针对原泄洪洞中存在的泄流量不足、洞内水流流态较差导致的空化空蚀损坏以及进口出现淤积等问题，研究了调整后龙抬头形式泄洪洞的沿程水力特性，包括泄流能力、水流流态、消能效果及最低运行水位。研究表明调整后的泄洪洞水流特性整体良好，仅需局部进行改善。
袁伟[10]（2012）在《低佛氏数消能工的水力特性研究》文中进行了进一步梳理在低水头、低佛氏数的水利工程中，常采用底流式消能工，其特点是消能效率较低，对下游河床的冲刷严重，甚至影响到水利工程的正常运行。所以，低水头水利工程的难题之一就是如何解决低佛氏数、低水头水利工程的消能防冲问题。采用水闸实例作为低水头消能工的研究对象，拟采用VOF多相流模型和k-σ紊流模型相耦合的计算模型来对多种新型消能工的水气两相流进行数值模拟，并将它们与SAF型消能工在消能效果、流态分布等方面进行比较，从中获得消能效果相对较好的新型消能工。孔式消能坎是影响消力池消能效果的关键因素之一，通过对消能坎的设置位置、孔中心距离比、下游面坡比等方面进行优化设计来提高消能效率。在池长缩短的条件下，将其与传统的SAF型消能工进行消能防冲比较，对实际工程建设具有一定的参考价值。研究结果表明：在低水头、低佛氏数的水流条件下，新型消能工在池长缩短15%的情况下与传统消力池的消能效果大致相同，而且新型消能工结构简单，施工方便，用于低水头、低佛氏数水流条件消能安全可靠，适于推广应用。
二、蹉动式综合消能技术在大江水库溢洪道消能中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、蹉动式综合消能技术在大江水库溢洪道消能中的应用（论文提纲范文）
（1）水闸下游水位下降对其消能防冲影响的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 概况 |
| 1.1.2 消能防冲对水闸安全的影响 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 底流消能机理 |
| 1.2.2 水闸底流消能防冲的外在影响因素 |
| 1.2.3 流体运动的研究方法 |
| 1.3 研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 2 水闸底流消能防冲研究 |
| 2.1 底流消能相关理论 |
| 2.1.1 水跃理论 |
| 2.1.2 紊流耗能 |
| 2.2 水闸的消能防冲设计 |
| 2.2.1 消能防冲过程及要求 |
| 2.2.2 水闸消能设计 |
| 2.2.3 水闸防冲设计 |
| 2.3 下游水位下降的影响 |
| 2.3.1 消能防冲状况的变化 |
| 2.3.2 消能防冲设施的破坏 |
| 2.3.3 下游水位下降对消能防冲影响的临界值 |
| 3 水闸下游水位变化研究 |
| 3.1 流溪河大坳闸处水位变化的情况 |
| 3.1.1 河床高程的变化 |
| 3.1.2 下游水位与流量关系的变化 |
| 3.2 宽浅河道上的水闸下游水位变化 |
| 3.3 影响下游水位变化的因素 |
| 3.3.1 河道采砂 |
| 3.3.2 来砂减少 |
| 3.3.3 冲刷加剧 |
| 4 下游水位下降对消能防冲影响模拟研究 |
| 4.1 流溪河人和拦河闸工程 |
| 4.1.1 原工程概况 |
| 4.1.2 新建工程概况 |
| 4.1.3 模型的建立 |
| 4.2 软件介绍 |
| 4.2.1 综述 |
| 4.2.2 紊流模型 |
| 4.2.3 控制方程 |
| 4.2.4 网格划分 |
| 4.2.5 边界条件 |
| 4.3 模拟过程及结果分析 |
| 4.3.1 工况设置 |
| 4.3.2 消力池尺寸复核 |
| 4.3.3 消能作用模拟分析 |
| 4.3.4 防冲状况模拟分析 |
| 4.3.5 结论 |
| 5 对策研究 |
| 5.1 优化消能防冲状况 |
| 5.1.1 改建消能防冲设施 |
| 5.1.2 考虑下游水位下降的消力池设计 |
| 5.2 加强水位监管 |
| 5.2.1 实现全时段全方位监控 |
| 5.2.2 加强对水位调控 |
| 5.3 完善采砂管理 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 模型制作及测量设备 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 工程等级与洪水标准 |
| 2.1.2 地形地质条件 |
| 2.1.3 拦河枢纽主要建筑物 |
| 2.2 模型制作 |
| 2.2.1 模型比尺选择 |
| 2.2.2 模型范围 |
| 2.2.3 测点布置 |
| 2.3 测量设备 |
| 2.3.1 输水系统流量测量 |
| 2.3.2 试验系统流量测量 |
| 2.3.3 流速测量 |
| 2.3.4 水位测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 模型试验验证及分析 |
| 3.1 单孔闸门过流能力分析 |
| 3.2 设计洪水工况试验分析 |
| 3.2.1 泄洪能力验证 |
| 3.2.2 水位及流速分析 |
| 3.2.3 消能效率分析 |
| 3.2.4 河床冲刷分析 |
| 3.3 校核洪水工况试验分析 |
| 3.3.1 泄洪能力验证 |
| 3.3.2 水位分析 |
| 3.3.3 消能效率分析 |
| 3.3.4 河床冲刷分析 |
| 3.4 消力池深度安全验证 |
| 3.5 原方案存在的问题 |
| 第4章 模型试验结果与分析 |
| 4.1 优化工况一分析 |
| 4.1.1 水位及流速分析 |
| 4.1.2 消能效果分析 |
| 4.1.3 河床冲刷分析 |
| 4.1.4 消力池池长验证 |
| 4.2 优化工况二分析 |
| 4.2.1 水位及流速分析 |
| 4.2.2 消能效果分析 |
| 4.2.3 河床冲刷分析 |
| 4.3 优化工况三分析 |
| 4.3.0 水位及流速分析 |
| 4.3.1 消能效果分析 |
| 4.3.2 下游冲刷分析 |
| 4.4 优化工况四分析 |
| 4.4.1 水位及流速分析 |
| 4.4.2 消能效果分析 |
| 4.4.3 下游冲刷分析 |
| 4.5 最优方案在校核洪水下验证 |
| 4.5.1 水位及流速分析 |
| 4.5.2 消能效果分析 |
| 4.5.3 河床冲刷分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介及硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
（3）底流消能下差动型尾坎的体型优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文选题依据及研究内容 |
| 1.4 研究方法及具体步骤 |
| 第二章 消能防冲基本原理及数值模拟原理 |
| 2.1 消能防冲原理及泄水建筑物下游水流衔接型式 |
| 2.2 底流消能原理及其特征 |
| 2.3 底流消能的型式及水力计算 |
| 2.4 差动型尾坎 |
| 2.5 数值模拟基本原理 |
| 第三章 工程概况及初步优化方案成果分析 |
| 3.1 依托工程简介 |
| 3.2 初步优化方案模型试验成果 |
| 3.3 初步优化方案数值模拟计算成果 |
| 3.4 初步优化方案成果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 差动型尾坎的体型研究 |
| 4.1 当前存在的问题及解决方案设计 |
| 4.2 设计方案计算结果及分析 |
| 4.3 改进方案计算结果分析 |
| 4.4 推荐方案计算结果及分析 |
| 4.5 数值模拟推荐方案模型试验研究 |
| 4.6 模型试验与数值模拟计算结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研项目 |
| 致谢 |
（4）泄洪闸闸墩结构有限元分析及其加固措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 闸墩应力分析方法研究现状 |
| 1.3 闸墩裂缝产生原因分析 |
| 1.4 闸墩开裂加固方法研究现状 |
| 1.5 闸墩加固需要研究的问题 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 1.7 研究方法 |
| 1.8 研究技术路线 |
| 第二章 工程概况 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 水文气象、设计洪水 |
| 2.1.3 工程地质 |
| 2.1.4 水工建筑物 |
| 2.1.5 泄水系统 |
| 2.1.6 引水发电系统 |
| 2.1.7 船闸系统 |
| 2.2 裂缝现状统计成果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 闸墩应力计算基本理论 |
| 3.1 应力计算的材料力学法 |
| 3.2 有限元法 |
| 3.2.1 有限元基本理论 |
| 3.2.2 有限元程序ABAQUS介绍 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 加固前闸墩应力状态分析 |
| 4.1 有限元模型建立 |
| 4.1.1 基本假定 |
| 4.1.2 计算范围 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.1.4 计算模型 |
| 4.2 计算工况及荷载组合 |
| 4.3 材料本构模型选取 |
| 4.3.1 线弹性本构模型 |
| 4.3.2 弹塑性本构模型 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.4 闸墩三维模型数值计算研究 |
| 4.4.1 加固前闸墩受力分析 |
| 4.4.2 闸墩混凝土裂缝开裂机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 闸墩加固方案 |
| 5.1 闸墩的补强加固方案的选择 |
| 5.2 闸墩粘钢工艺过程 |
| 5.2.1 支座牛腿的周边处理 |
| 5.2.2 钢板条粘贴施工工艺 |
| 5.2.3 钢板条粘贴施工步骤以及注意事项 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 加固效果分析 |
| 6.1 加固后的有限元模型 |
| 6.2 加固后闸墩三维模型数值计算研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 加固效果检测评价 |
| 7.1 检测方案的确定 |
| 7.2 检测数据分析与整理 |
| 7.2.1 工况一：两侧加载两侧卸载 |
| 7.2.2 工况二：两侧加载右侧卸载 |
| 7.2.3 工况三：两侧加载左侧卸载到两侧卸载 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 读研期间发表的论文及参加的科研项目 |
（5）高混凝土拱坝水垫塘衬护型式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 高拱坝消能防冲问题及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 拱坝泄洪方式 |
| 1.2.2 拱坝消能方式 |
| 1.2.3 拱坝下游防冲问题 |
| 1.2.4 国内外拱坝泄洪消能情况 |
| 1.3 选题意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 某高拱坝工程泄洪消能方案研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 工程等别及标准 |
| 2.1.2 水文条件 |
| 2.1.3 泥沙条件 |
| 2.1.4 地质条件 |
| 2.1.5 特征水位及流量 |
| 2.2 水库运行方式及对泄洪建筑物的要求 |
| 2.3 泄洪消能布置原则 |
| 2.4 工程泄洪方案 |
| 2.5 放空底孔设置的必要性 |
| 2.6 坝下消能方案初拟 |
| 2.7 消能区主要控制尺寸拟定 |
| 2.7.1 水垫塘底板高程 |
| 2.7.2 水垫塘长度 |
| 2.7.3 水垫塘宽度 |
| 2.7.4 二道坝必要性研究 |
| 第3章 水工模型试验研究 |
| 3.1 试验条件拟定 |
| 3.2 试验研究内容拟定 |
| 3.3 水工模型试验 |
| 3.3.1 模型设计与制作 |
| 3.3.2 模型试验成果 |
| 第4章 水垫塘衬护型式研究 |
| 4.1 地形地质条件概述 |
| 4.2 消能水力计算 |
| 4.3 水垫塘衬护型式布置方案 |
| 4.4 水垫塘边墙结构计算与锚固设计 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）阿尔塔什水垫塘护坡不护底试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 高坝泄洪消能研究进展 |
| 1.2.1 高坝泄洪的消能方式 |
| 1.2.2 新型消能工 |
| 1.3 挑跌流水垫塘水动力荷载研究进展 |
| 1.3.1 水垫塘内水流流态及水舌扩散 |
| 1.3.2 水垫塘时均冲击压强 |
| 1.3.3 水垫塘脉动压强 |
| 1.3.4 平底板上举力 |
| 1.4 护坡不护底水垫塘研究进展 |
| 1.4.1 基岩冲刷理论 |
| 1.4.2 基岩冲刷物理模型及数值模拟手段 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 平底板水垫塘水力特性试验研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 试验布置 |
| 2.2 平底板动水压强特性 |
| 2.2.1 模型试验方案 |
| 2.2.2 时均压强特性 |
| 2.2.3 脉动压强特性 |
| 2.2.4 平底板上举力特性 |
| 2.3 水垫塘优化上举力特性 |
| 2.3.1 末尾加设尾坎 |
| 2.3.2 降低底板 |
| 2.3.3 降低底板同时增设尾坎 |
| 2.3.4 综合对比分析 |
| 2.4 稳定性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水垫塘护坡不护底及挑坎优化试验研究 |
| 3.1 护坡不护底水垫塘的提出及应用实例 |
| 3.2 护坡不护底水垫塘试验布置 |
| 3.2.1 冲料选择 |
| 3.2.2 模型布置 |
| 3.3 护坡不护底水垫塘动床冲刷研究 |
| 3.4 挑坎优化研究 |
| 3.4.1 调整导墙半径 |
| 3.4.2 增设舌型挑坎 |
| 3.4.3 增设曲面贴角挑坎 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水垫塘护坡不护底及挑坎优化数值模拟研究 |
| 4.1 计算模型及网格划分 |
| 4.2 数值模拟验证 |
| 4.2.1 泄流能力对比分析 |
| 4.2.2 流态对比分析 |
| 4.2.3 水面线分析 |
| 4.2.4 水舌挑距及入水流速分析 |
| 4.2.5 压力分析 |
| 4.3 各类挑坎对比研究 |
| 4.3.1 挑坎出口水面线及流速分布 |
| 4.3.2 挑流水舌流态及塘内压力分布 |
| 4.4 单孔冲刷模拟 |
| 4.4.1 水舌形态及坑内流速分析 |
| 4.4.2 冲刷坑分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究实例背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 2. 模型试验设计方法及技术路线 |
| 2.1 相似准则及比尺确定 |
| 2.2 模型范围及材料选取 |
| 2.3 模型试验测试系统 |
| 3. 弧形闸门水力特性、出口明渠及鼻坎体型研究 |
| 3.1 孔口开度控制及出口流态研究 |
| 3.2 出口明渠及挑流鼻坎体型优化分析 |
| 3.3 明渠及挑流段底板压力分布测试 |
| 3.4 明渠及挑流段底板空蚀特性分析 |
| 3.5 明渠及挑流段边墙水深分布测试 |
| 3.6 挑流水舌冲坑特性观测 |
| 4. 压力管道内水力特性研究 |
| 4.1 管道内压力测点布置 |
| 4.2 管道内压力分布测试成果 |
| 4.3 管道内水流流态观测 |
| 5. 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 硕士期间论文及成果 |
（8）正槽溢洪道整体水力特性试验研究和数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概述 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外相关研究综述 |
| 1.3.1 CFD计算综述与FLUENT软件应用 |
| 1.3.2 物理模型与数值模拟 |
| 1.3.4 紊流数值模拟的基本理论与方法 |
| 1.3.5 溢洪道水力特性计算与消能 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 本文的研究任务 |
| 第二章 正槽溢洪道水力特性物理模型试验 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 试验目的和任务 |
| 2.4 模型设计 |
| 2.4.1 模型比尺的确定 |
| 2.4.2 模型布置 |
| 2.5 测量项目及设备 |
| 2.6 测点布置 |
| 2.7 试验组次 |
| 2.8 试验过程简述 |
| 第三章 物理模型试验成果及分析 |
| 3.1 流态描述 |
| 3.2 溢洪道水位与泄量关系 |
| 3.3 水面线成果及分析 |
| 3.4 流速成果及分析 |
| 3.5 挑流消能成果分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 溢洪道整体三维数值模拟 |
| 4.1 数值模拟 |
| 4.1.1 模拟工况 |
| 4.1.2 模型建立与网格划分 |
| 4.1.3 启动求解器检查网格 |
| 4.1.4 初始条件、边界条件和参数的确定 |
| 4.1.5 求解过程 |
| 4.1.6 计算结果 |
| 4.2 数值模拟与模型试验对比分析 |
| 4.2.1 水面线成果对比分析 |
| 4.2.2 流速分布成果对比分析 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加的工程项目 |
| 1. 发表的学术论文 |
| 2. 参加的工程项目 |
（9）除险加固水库建筑物水力特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 我国病险水库现状 |
| 1.3 病险水库存在的主要问题 |
| 1.4 国内外研究成果综述 |
| 1.4.1 坝体渗流研究状况 |
| 1.4.2 泄水建筑物水力特性研究状况 |
| 1.5 本文的研究工作 |
| 1.6 本文的主要创新点 |
| 第二章 试验研究和数值模拟理论 |
| 2.1 模型试验相似理论 |
| 2.2 渗流数值模拟理论 |
| 2.3 紊流数值模拟理论 |
| 第三章 坝体渗漏分析研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 坝体渗漏量 |
| 3.2.1 计算区域及边界条件 |
| 3.2.2 数值计算结果与实测值比较 |
| 3.2.3 特征断面渗流计算成果 |
| 3.3 坝体稳定性 |
| 3.3.1 渗透变形判定标准 |
| 3.3.2 断面 4+000 渗透稳定的判定 |
| 3.4 坝体防渗加固方案优选 |
| 3.4.1 全封闭防渗墙方案 |
| 3.4.2 悬挂式截防墙方案 |
| 3.4.3 两加固方案结果比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 溢洪道水力特性研究 |
| 4.1 工程概况和研究工况 |
| 4.2 数值模拟研究 |
| 4.2.1 计算区域及边界条件 |
| 4.2.2 数值模拟成果 |
| 4.3 模型试验研究 |
| 4.3.1 模型设计 |
| 4.3.2 模型制作及量测仪器 |
| 4.3.3 试验研究成果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 泄洪洞水力特性研究 |
| 5.1 工程概况和研究工况 |
| 5.2 模型试验研究 |
| 5.2.1 模型设计 |
| 5.2.2 模型制作及量测仪器 |
| 5.2.3 试验研究成果 |
| 5.3 数值模拟研究 |
| 5.3.1 计算区域及边界条件 |
| 5.3.2 正常蓄水位 644.5m |
| 5.3.3 常用水位 635m |
| 5.4 体型优化 |
| 5.4.1 泄槽曲线优化 |
| 5.4.2 消力坎高度调整 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 堤坝渗漏研究 |
| 6.2 溢洪道水力特性研究 |
| 6.3 泄洪洞水力特性研究 |
| 6.4 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）低佛氏数消能工的水力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 低水头消能工研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 低佛氏数水跃的特点 |
| 1.3 消能防冲设计 |
| 1.3.1 常见四种消能型式 |
| 1.3.2 提高底流消能消能率的工程措施 |
| 1.3.3 低水头消能工型式 |
| 1.3.4 其它型式的消力池 |
| 1.4 本文研究的内容和期望 |
| 1.4.1 研究的主要内容 |
| 1.4.2 研究的预期效果 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 紊流数值模拟理论 |
| 2.1 流体运动的控制方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 N-S 方程 |
| 2.2 紊流数值模拟方法 |
| 2.2.1 直接数值模拟法 |
| 2.2.2 非直接数值模拟法 |
| 2.3 紊流模型 |
| 2.3.1 零方程模型 |
| 2.3.2 一方程模型 |
| 2.3.3 两方程模型 |
| 2.3.4 Reynolds 应力方程模型(RSM) |
| 2.4 网格及边界条件 |
| 2.5 数值模拟求解方法 |
| 2.5.1 有限差分法(FDM) |
| 2.5.2 有限元法（FEM） |
| 2.5.3 有限体积法(FVM) |
| 2.5.4 有限分析法（FAM） |
| 2.6 自由表面处理方法 |
| 2.6.1 “刚盖”假定法 |
| 2.6.2 标高函数法 |
| 2.6.3 MAC 法 |
| 2.6.4 VOF 法 |
| 2.6.5 Level Set 函数法 |
| 2.7 水流数值模拟软件 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 消能工数值模型的水力计算 |
| 3.1 模型的泄流计算 |
| 3.1.1 涵闸型式的出流 |
| 3.1.2 开敞型式的出流 |
| 3.2 低水头消能工计算 |
| 3.2.1 SAF 型消力池 |
| 3.2.2 新型消力池 |
| 3.3 消能率计算 |
| 3.3.1 综合消能措施的消能原理 |
| 3.3.2 消能效率的计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数值模拟 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 标准 k-ε紊流模型 |
| 4.1.2 求解方法 |
| 4.1.3 自由面的处理方法 |
| 4.1.4 边界条件 |
| 4.2 低水头消能工的对比研究 |
| 4.2.1 模型概述 |
| 4.2.2 模型的建立和模拟结果 |
| 4.3 H 型消能工的优化设计 |
| 4.4 H 型消能工的验证 |
| 4.4.1 模型概况 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、蹉动式综合消能技术在大江水库溢洪道消能中的应用（论文参考文献）
- [1]水闸下游水位下降对其消能防冲影响的数值模拟研究[D]. 李倩. 武汉大学, 2018(09)
- [2]新疆某水电站拦河枢纽下游消能防冲试验研究[D]. 孙伦. 河北工程大学, 2018(04)
- [3]底流消能下差动型尾坎的体型优化研究[D]. 蒙文宾. 武汉大学, 2017(06)
- [4]泄洪闸闸墩结构有限元分析及其加固措施研究[D]. 宫宇生. 重庆交通大学, 2016(04)
- [5]高混凝土拱坝水垫塘衬护型式研究[D]. 陈晨. 清华大学, 2016(04)
- [6]阿尔塔什水垫塘护坡不护底试验研究[D]. 赵荥. 天津大学, 2016(11)
- [7]抽水蓄能电站下库放空管出口消能水工模型试验研究[D]. 赵瑞存. 浙江大学, 2014(02)
- [8]正槽溢洪道整体水力特性试验研究和数值模拟[D]. 王新丽. 太原理工大学, 2012(10)
- [9]除险加固水库建筑物水力特性研究[D]. 井书光. 天津大学, 2013(02)
- [10]低佛氏数消能工的水力特性研究[D]. 袁伟. 合肥工业大学, 2012(06)