摘要：基于室内不同粒径的大颗粒泥沙概化模型,通过不同影响因素的对比试验,采用摄像技术对大颗粒泥沙的跳跃轨迹进行记录,观察了大颗粒泥沙在陡槽上的运动情况。结果表明:当水深超过临界水深时,大颗粒泥沙将不再跳跃,且随着粒径的增加,临界水深逐渐变大,临界水深约等于粒径;通过分析卵石跳跃的特性可知,当粒径与坡度一定时,水深与卵石的跃高、跃长呈负相关;当水深、坡度一定时,粒径与跃高、跃长呈正相关;当水深、粒径一定时,随着坡度的增加,跃高变小,跃长增加;跃高、跃长和粒径的倍数关系k、m与水深、粒径呈负相关。试验结论将对泄水建筑物的防护设计提供一定的参考依据。

摘要：堆石矮堰是常用的“生态友好型”河道整治建筑物。水流经过堆石矮堰会在其周围产生冲刷,威胁其结构安全。为了提高堆石矮堰清水冲刷尺度的预测精度,基于室内水槽试验研究了堆石矮堰清水冲刷的历时发展特性,分析了水流强度、矮堰淹没度和矮堰透水性对冲刷尺度发展过程的影响。结果表明:清水冲刷条件下,堆石矮堰下游冲刷坑在试验初期发展迅速,随后逐渐变缓;在冲刷发展的任一时刻,冲刷深度和冲刷长度随水流强度的增大而增加,随矮堰淹没度的增大而减少,矮堰透水性的增大使冲刷长度增加,使冲刷深度减少;随着冲刷的发展,冲刷坑纵剖面形态逐渐收敛,其面积与冲刷深度和冲刷长度的乘积线性正相关。基于理论分析和试验数据,提出了堆石矮堰历时清水冲刷深度、长度、体积的计算公式,可用于指导堆石矮堰冲刷设计。

摘要：为研究河道中植被群的存在及床面糙率对植被群上下游的水流特性产生的影响,分别设计动床与定床情况下的试验,试验中采用木质圆柱模拟植株组成疏密不同的非淹没圆形植被群。通过研究含植被群水流的流速和紊动动能的分布,分析植被群上游水流调整长度和尾流的形成与发展过程。试验研究表明:当植被群的直径不变时,植被群上游的水流调整长度与植被群的密度无关,在该试验条件下,床面糙率对其影响可以忽略;提出体积分数φ作为综合表征植被群密度与植被群直径的参数,比较床面糙率与体积分数φ对完整尾流长度的贡献,发现植被群后形成的完整尾流长度L的大小主要与体积分数φ值有关,且φ值越大L值就越小;植被群后的流速分布主要受床面糙率和体积分数φ值影响,稳定尾流长度L1的形成主要与φ值有关,并且在φ=6%附近,L1/D出现最大值;植被群后的尾流结构中一般会出现2个紊动动能的波峰,其位置主要受植被群的密度及床面糙率影响。由于植被群密度的不同,尾流结构中水体的能量交换和横向剪切层的发展也不相同,这是影响植被群后的流速恢复至正常流速的位置和稳定尾流形成的主要因素。本文所得结果可为进一步分析不同床面糙率下水流与植被的相互作用提供参考。

摘要：在陡坡河道内,因输沙率变化可能会引起局部淤积,继而河道水位会随淤积高度相应变化。本文在4种比降水槽中,建立了可以模拟淤积体高度的概化模型,探求淤积高度对水位的影响。研究结果表明不同来流量条件下,在淤积高度增高与降低的过程中,水位会发生突增或突降,并且发生突增与突降时对应的淤积高度存在差异。淤积高度增加过程中,淤积体上游水位最大增幅可达6倍;淤积体降低过程中,水位恢复呈滞后性。通过线性回归得到了发生水位突变的临界淤积高度与来流水力学指标存在相关关系。以临界淤积高度为标准提出了的安全区、可能成灾区、成灾区的判断方法。本文的研究成果能够为水沙灾害防治中堤防设计、河道整治提供参考。

摘要：采用概化模型试验探讨了新型水力翻板闸门的堰孔混合泄流能力,得到了开度、流量、水位的相关关系,提出了一种计算水力翻板闸堰孔混合泄流能力的新方法——修正系数法。试验结果表明,常用的综合流量系数法有较好的精度,其中,多项式拟合最优,线性拟合其次,指数拟合相对较低;修正系数法较常用的综合流量系数法具有更好的精度及实用性。该研究成果为新型水力翻板闸门的设计及应用提供了一定的参考价值。

摘要：通过水工模型试验研究了锦屏二级水电站电站进水口在不同拦沙坎顶高程和不同运行方式下的进水流态、垂线流速分布、局部水头损失与进水口进沙情况。对比试验观测数据发现,拦沙坎顶高程对电站进水口引水防沙有一定影响,当运行水位越高、拦沙坎顶高程越低时,进水口进流流态越好、流速分布越均匀、水头损失越小;随着拦沙坎顶高程的增加,各级流量下电站进水口进沙量明显减少且级配也明显降低。

摘要：该文采用模型试验重点针对具有深尾水、低水头和大单宽流量的泄洪闸体型进行了研究。以某在建河床式水电站为研究对象,基于该水电站实际运行方式,以出闸水流衔接流态、消力池流态、出池流速和下游冲刷作为控制指标,分别比较了Y型宽尾墩、常规宽尾墩及常规宽尾墩+底部贴角等泄洪闸体型,最终确定常规宽尾墩+底部贴角方案相对较优。该方案通过采用底部贴角减小了宽尾墩下部过流面积,继而增大了泄洪表孔出口水深,使水体在消力池内的波动和流速都相对减小,消能率相对提高,进而满足工程泄洪消能要求。

摘要：低弗劳德数水跃具有消能率低、稳定差等特点,其水跃长度除了需考虑首部旋滚区外,还需要考虑后部波动区长度。基于12个适用于低弗劳德数水跃长度的计算公式,利用Hughes的模型试验结果对比各公式的差异性,分析获得产生差异的主要原因在于是否考虑跃后波动区长度和波动区长度判断标准。然后以Fr1为2.5~4.5作为控制边界,进行了7组水槽试验并提出波动区长度的判定方法。研究表明,朱荣林公式与水槽试验结果符合较好,可用于计算水跃长度;得出了考虑波动区后水跃长度与旋滚区长度之间的函数关系,为实际工程设计提供了指导。

摘要：采用物理模型试验方法,研究了设置于导流隧洞出口处的前置凸坎式连续挑流坎的体型参数,通过观测衔接流态、岸边流速、河床冲刷、上游水位等指标,重点对比了首部坎高与出口挑角两项体型参数。观测成果表明,首部坎高宜小于导流隧洞出口高度的10%,以减小坎高对上游水位的影响;出口挑角介于45°～60°之间,对衔接流态、河床冲刷等方面的改善明显。试验成果能为空间局促、常规消能设施布置受限、单宽流量大的山区河流导流隧洞出口消能设计提供参考。

摘要：拟建的某水电站考虑充分利用发电水头,开挖下游汇口导致尾水渠出口河段水位整体降低,并因此造成尾水渠体型的不足。对此,以该水电站尾水渠体型为例,采用模型试验方法,从流态衔接、充分利用水头及防沙安全三方面对其进行体型优化研究。试验结果表明,当尾水渠出口高程调整至1 848.0m后,在该水电站常年运行工况下,各项参数均能达到相对最优。