台阶式溢洪道渐缩泄槽水深计算方法
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  • 英文篇名:A Calculation Method for Water Depth in Tapered Chute of Stepped Spillway: An Improvement to Chanson’s Formula
  • 作者:高建新 ; 傅志敏 ; 苏怀智
  • 英文作者:GAO Jian-xin;FU Zhi-min;SU Huai-zhi;State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University;College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University;College of Hydrology and Water Resources, Hohai University;
  • 关键词:台阶式溢洪道 ; 渐缩式泄槽 ; 水深计算方法 ; 水力特性 ; 昌桑法 ; 模型试验
  • 英文关键词:stepped spillway;;tapered chute;;water depth calculation;;hydraulic characteristics;;Chanson's method;;model test
  • 中文刊名:CJKB
  • 英文刊名:Journal of Yangtze River Scientific Research Institute
  • 机构:河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室;河海大学水利水电学院;河海大学水文水资源学院;
  • 出版日期:2019-03-15
  • 出版单位:长江科学院院报
  • 年:2019
  • 期:v.36;No.245
  • 基金:国家重点研发计划课题(2016YFC0401601);; 国家自然科学基金项目(51579083,51479054)
  • 语种:中文;
  • 页:CJKB201903013
  • 页数:5
  • CN:03
  • ISSN:42-1171/TV
  • 分类号:63-67
摘要
通过在溢流面上布置阶梯式台阶加大了溢流面的"表面糙率",使得消能作用显著,掺气效果良好,因此其工程应用越来越广泛。但由于泄槽形状特殊,台阶、泄槽尺寸组合情况多样,渐缩式泄槽内水流变化更加复杂,给水力研究带来了一定的难度。在实际工程需求的背景下,参照原有昌桑法计算公式和现有模型试验的测量成果,提出了改进系数法。经复核验证:改进系数法得到的台阶式溢洪道渐缩式泄槽各断面计算水深结果与模型试验量测的相应断面的水深结果十分吻合,相对误差不超过5%,表明此方法精度高,可用于计算台阶式溢洪道渐缩式泄槽水深。改进系数法为完善台阶式溢洪道渐缩式泄槽水力特性研究提供了科学依据,对工程应用具有指导意义。
        Steps on the overflow surface of stepped spillway is widely used in engineering practice as the steps enlarges the roughness of overflow surface, which brings about prominent energy dissipation effect and good aeration effect. However, due to the special shape of shrinking chute and various combinations of steps and sink sizes, the variation of water flow in the shrinking chute is more complicated, resulting in some difficulty in the hydraulic study of such structure. Under the background of actual engineering demand, an improved coefficient method is put forward in this paper according to Chanson's formula and the measurement results of existing model test. The calculated water depth of each section in tapered chute of stepped spillway obtained by the proposed method is in good agreement with that of corresponding section measured by model test. The relative error between the calculated water depth and the measured water depth is less than 5%. The method is proved to be of high accuracy and can be used to calculate the water depth in shrinking chute of stepped spillways. The research finding offers a scientific basis for improving the hydraulic characteristics of tapered chute of stepped spillways, and is of guiding significance for engineering applications.
引文
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