溢洪道泄槽水動力荷載特性及防護結構破壞機理研究

《溢洪道泄槽水動力荷載特性及防護結構破壞機理研究》是依託天津大學，由楊敏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：溢洪道泄槽水動力荷載特性及防護結構破壞機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊敏
• 依託單位：天津大學

項目摘要

溢洪道泄洪時泄槽水流處於急流狀態，國內外陡槽底板發生失事的工程實例屢見不鮮，其破壞形式以揭底破壞為主，特點是破壞歷時短、範圍大、常常伴隨整塊底板被水流翻起、掀走。我國劉家峽、清河、官莊、魚塘、寺坪、後井等水庫溢洪道、國外如孟加拉國Karnafuli工程、美國迪金森壩、比格桑迪壩溢洪道均遭到了嚴重破壞。大量工程失事表明：板塊的失事是由脈動壓力通過止水縫隙進入板塊下表面縫隙層中形成脈動上舉力，將板塊從座穴中拔起引起揭底破壞。目前關於溢洪道底板破壞的研究僅限於脈動壓強的點面關係、相似律等，未見對於板塊失事機理研究的報導。因此,本課題開展溢洪道陡槽底板(防護結構)水動力荷載及穩定性研究，闡述防護結構破壞機理，給出水動力荷載與水力條件的量化關係，對於指導工程設計、預防及避免結構破壞具有非常重要的理論意義及現實意義。

結題摘要

溢洪道泄洪時泄槽水流處於急流狀態，國內外陡槽底板發生失事的工程實例屢見不鮮，其破壞形式以揭底破壞為主，特點是破壞歷時短、範圍大、常常伴隨整塊底板被水流翻起、掀走。大量工程失事表明：板塊的失事是由脈動壓力通過止水縫隙進入板塊下表面縫隙層中形成脈動上舉力，將板塊從座穴中拔起引起揭底破壞。目前關於溢洪道底板破壞的研究僅限於脈動壓強的點面關係、相似律等，未見對於板塊失事機理研究的報導。因此,本課題開展溢洪道陡槽底板(防護結構)水動力荷載及穩定性研究，闡述防護結構破壞機理及水動力荷載與水力條件的量化關係，對於指導工程設計、預防及避免結構破壞具有非常重要的理論意義及現實意義。基於模型試驗， 分析了陡槽脈動壓強、空間積分尺度、主頻等特性，得出了急流脈動壓強相似律；研究了上舉力分布及錯台、板塊尺度對上舉力的影響。通過模型試驗對梨園水電站溢洪道消力池、向家壩水電站消力池底板和導牆進行研究，為兩個工程消能防護結構的設計和安全提供科學依據。