1、为流速系数般取为水舌的入水单宽流量为重力加速度。临界水跃的跃后水深为其中，为收缩断面的弗劳德数。当时，出现淹没水跃图。当时，出现远驱水跃图在高水头的情况下，由于这种射流对底板冲击压强过大，加上塘内流态变化急剧而且也不稳定，临底流速过大容易造成空蚀破坏，故在高坝水垫塘消能问题中，必须避免出现这种流态。图水垫塘内自由冲击射流淹没冲击射流当下游水垫深度超过定值后，下游水垫对入射水舌起到了顶托作用，此时射流冲击点附近的收缩断面受到较大淹没。塘内将呈现为斜向淹没冲击射流和淹没水跃的混合流态。如图所示。由于这种流态与自由冲击射流的主要差别是水垫深度对入射水舌的顶托作用，故在水力计算中必须考虑射流在水垫中的扩散特征。文献的研究表明，对于和相对比值的不同，水垫塘内的射流又可分为大冲击高度射流。

2、的型式，例如二滩坝高拉瓦西坝高小湾坝高溪洛渡坝高白鹤滩坝高锦屏级坝高等。建设高坝所需的坝工技术涉及面广，非常复杂，而其中的消能防冲建筑物是高拱坝枢纽的重要组成部分，是保障工程安全和使拱坝枢纽能发挥预期效益的关键性建筑物，在高拱坝中大流量的消能防冲建筑物的重要性尤其突出。对高拱坝进行较好的泄洪和消能以及降低水流对下游河道的冲刷等，都是水力设计中的重点与难点。由于高拱坝在泄洪消能方面具有大流量大泄洪总功率大泄洪单宽流量和狭窄河谷这“三大窄”以及土建投资较高根据己有的工程资料统计，高拱坝泄洪消能防冲建筑物的造价要占土建工程总造价的三分之左右的特点。因此高拱坝的泄洪消能问题可以说是高拱坝设计中的关键技术问题之。表列举了我国部分高坝的坝高和泄洪功率。表国内部分高坝泄洪功率比较序号工程名称国家坝高落差。

3、作用区是冲击区和壁射流区。其中，冲击区对床底产生巨大的冲击压力包括时均压和脉动压力，是水垫塘底板受力分析和稳定性研究的控制区域而壁射流区，主要控制水垫塘的长度。典型流态演变水垫塘内的流态演变随着下游水垫深度入水单宽流量入水角度万方数据三峡大学硕士学位论文入水厚度等因素有关。在相同的来流条件下，水垫塘内流态随着水垫深度的不同和入水角度的变化，将其分为自由冲击射流淹没冲击射流面流型三种流态自由冲击射流在定来流条件下，当水垫塘中水位很低时，塘内将呈现出斜向自由冲击射流流态。此时，下泄水舌不可能被下游水垫淹没，基本暴露在空气中，射流水舌直接冲击塘底，并在主射流区的下游形成自由式水跃。设射流冲击点附近收缩断面处的临底流速为水深为，由连续方程和能量方程可得，式中，为由水垫塘底起算的来流总水头。

4、塘水力设计方法水垫塘消能率研究本章小结块体护底水垫塘的三维几何模型的建立试验简介块体的选择数值模拟理论基础新型冲坑型水垫塘几何模型的建立本章小结块体护底水垫塘的三维数值模拟块体对水垫塘内流场的影响块体形状对水垫塘内流场影响块体大小对水垫塘内流场影响本章小结结论与展望主要结论存在的问题和展望参考文献后记附录攻读硕士学位期间发表的论文与参与的科研项目万方数据三峡大学硕士学位论文绪论问题的提出及研究意义我国幅员辽阔，河流众多。水能资源的总蕴藏量为亿，可开发利用的为亿，位居世界首位。随着经济的发展，水和电的需求逐年递增，科学技术和设计理论的提高为水利工程特别是大型水利水电工程的发展提供了有利条件。特别是在高拱坝建设领域中，我国已挤身于世界前列。我国近年来兴建和设计中的高于的高坝，大多数都选择了拱坝。

5、，是属于典型的淹没冲击射流。根据紊动射流理论，可以将水流沿着主射流方向分成三个子区域，如图图典型水垫塘射流分区Ⅰ区是淹没射流区，该区域流动性质与自由冲击射流相近，射流扩散边界呈直线，扩散角比空气中大，由于卷吸作用，在射流两侧各形成个旋滚区，对于斜射流，两侧旋滚不对称。Ⅱ区是冲击区，主流受到壁面阻挡而折冲，进而导致流线弯曲，流速迅速减小，主流转变方向，流速梯度转变为压强梯度，压强急剧地增大，是自由射流到壁射流的过渡区。Ⅲ区是壁射流区，该区主流贴壁射出，它的流动与紊动壁面射流相近，并且随着下游水深的增加，漩滚逐渐淹没冲击射流区Ⅲ区与Ⅱ区类似，但其紊动强度远比Ⅲ区小由于在Ⅲ区主流被淹没水下贴近床底，沿程迅速跃起，并在主流上方形成巨大的表面漩滚区，因此该区也可被称为淹没水跃区。显然射流对床底的直接。

6、图和小冲击高度射流图。对于大冲击高度射流情况下，，而在小冲击高度的射流，。万方数据三峡大学硕士学位论文设水舌的入水速度为，考虑紊动扩散的入水厚度，由能量方程得式中为上下游水位差，为重力加速度，为流速系数般取射流水舌的入水分散度为文献给出的收缩断面射流临底流速的个估算式为其中为比例系数为射流中线轨迹长度为指数，位于之间。文献给出的经验公式为在收缩断面处，有效水深为由此可计算出相应的自由水跃的跃后水深。水垫塘淹没系数定义为根据二滩小湾等工程的试验资料，在水垫塘内出现这种稳定的淹没冲击射流流态控制条件是图水垫塘内淹没冲击射流万方数据三峡大学硕士学位论文面流型随着下游水垫深度进步增大，或者在水舌入水角度不大的情况，将会使得射流水股到达水。

7、流量泄洪功率二滩中国小湾中国构皮滩中国溪洛渡中国拉西瓦中国糯扎渡中国锦屏级中国松塔中国这些大坝大都修建在西部的崇山峻岭中，在这里河道狭窄，两岸山体陡峭，适合修建高拱坝。在大江大河峡谷山区兴建高水头大泄量的水利枢纽时，由于泄洪区狭窄泄洪功率巨大，给泄洪消能形式的选择布置设计带来了相当经济合理简单实用的柔性防冲护底新方法。水垫塘防冲护底结构的安全取决于两方面因素，是下泄水流的冲刷能力，二是水垫塘防冲护底结构的抗冲能力。两者相互独立，又互相影响。本课题研究在水力条件定的情况下，如何利用大粒径块体，构建高效防冲护底体系，方面利用其特别粗糙的表面使水舌破碎，利用其高透水性有效减缓高速水流的冲击，从而减小入射水流的冲刷破坏作用另方面利用其自重及附近块体的约束保持自身稳定。主要研究内容如下高拱坝水垫塘水。

8、射流中心线上到底板方向的距离。需要注意的是，此时的参数都是水舌入水时的初始值，而不是出坎时的水力参数。图射流扩散扩散宽度米哈列夫在跌落射流水舌扩散试验的成果中，认为和自由紊动射流相似，得出线性变化关系余常昭在研究垂直射流水舌冲刷作用中，由试验得出类似的关系安芸周以处为扩散边界，给出跌流水舌的扩散关系天津大学的崔广涛等在进行反拱形水垫塘底板的试验研究中，以压强等于下游水垫深度为射流扩散边界，给出跌流水舌扩散的线性关系以上四种扩散关系式在形式上相同，但是系数的差异较大。可能的原因是水舌入射条件的入射角掺气程度等不同，水舌的内外缘有定的差异，扩散程度当然也会有所不同。另方面，因为入射水流与周围流体掺混扩散剧烈，没万方数据分类号密级硕士学位论文块体护底水垫塘水动力特性的数值分析学位。

9、动力特性研究研究水垫塘内水流扩散消能机理，水垫塘底板压强及其分布计算，为水垫塘防冲结构的设计积累理论知识。对数值模拟理论研究方法进行简要阐述，为后续研究块体护底新型水垫塘提供了理论依据。建立块体护底水垫塘的三维几何模型，确定模型的计算域网格划分边界条件，并进行初始化设置。对大粒径散粒体抗冲护底体系的优化研究。构建具有冲刷坑体形的块体护底水垫塘，分析块体形状大小对水垫塘内流场消能率的影响。本章小结本章针对高坝消能防冲中水垫塘设计上存在的不足，提出了本论文的研究重点，然后分析了本论文要解决的问题在国内外的研究现状，列举了本文要采用的研究方法，最后对本文的研究目的和研究内容进行了介绍。万方数据三峡大学硕士学位论文水垫塘水动力特性研究水垫塘内的流动特征射流分区水垫塘内的复杂流动形态研究是非常复杂的。

10、如设则出现面流流态的控制条件是当时，水垫塘内流态将会由淹没冲击射流转变为面流型流态。现近似取，由式给出的和的曲线如图所示。由式和图可见，水垫塘内淹没冲击射流和面流型流态转换的主要影响因素是或写为图水垫塘内面流流态转换条件水舌扩散以及流速衰减规律挑跌水流入水后逐渐扩散图，通过水垫作用后主流流速逐渐衰减，当射流到达水垫塘底板时，水流流速的动能作用在底板上产生冲击动水压强，动水万方数据三峡大学硕士学位论文压强的大小与主流的扩散程度和流速衰减程度有关，因此要研究水垫塘防冲结构的稳定性，入射水流的扩散规律和流速衰减规律十分重要。设入射角度为，入水速度为，入射水舌的厚度为，各断面扩散的宽度为，中心处的最大流速为，断面流速分布为，为主。

11、申请人邓伟学科专业水工结构工程指导教师陈和春教授二四年五月万方数据，万方数据三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名日期万方数据内容摘要随着我国水利事业的发展，越来越多的高坝正在建设中，而它们大都修建在西部的崇山峻岭中。鉴于这些修建在峡谷区高坝工程泄洪消能的特点，对于以往那些挑流消能型式，虽然可以挑入离坝下较远的地方，但是如果对河床不加以防护，产生的冲刷坑与坝肩的抗体相毗邻，容易危及坝体的安全。因此在高拱坝工程中，常常修建。

12、垫塘底部后，抬升至水面附近，形成了面流流态。依据文献对薄壁堰和跌坎下游流态演变问题研究成果表明，对于面流流态又可细分为表面波破碎表面波流表面射流这三种情况。设射流水股上游水深为流速为，下游水深为流速为，则由水平方向的动量方程可得其中，由连续方程可得考虑到水垫塘内射流水股上游区般为静水区，可近似取，则有将式代入式中，得整理式，可得近似取，。并设。则有将式代入式，得当射流分散度时，上式简化为式中对于面流流态，要求万方数据三峡大学硕士学位论文其中，为出现面流流态时射流水舌上下游最小水位差的无量纲值则由式可得。

参考资料：

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[4]寝室宿舍卫生与用电安全动态PPT 编号18060（第16页，发表于2022-06-24）

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[14]少数民族苗族的风俗与饮食文化动态PPT课件 编号18060（第22页，发表于2022-06-24）

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[20]采购部年度工作总结精选课件PPT（25页带内容） 编号18060（第25页，发表于2022-06-24）