挑流泄洪雾化数学模型改进与影响因素分析研究

摘要

本文以水利水电工程中出现的挑流泄洪雾化现象为研究对象,通过对挑流泄洪雾化机理的研究,完善了挑流泄洪雾化数学模型,并深入分析模型中各种参数对泄洪雾化范围和降雨强度的影响,其主要内容如下:(1)对挑流水舌的出口特性、空中运动和扩散特性、碰撞特性进行了研究.(2)研究了水舌撞击尾水时的入水形状、喷溅流量;建立了初始抛射速度、出射角、偏移角和水滴直径等四个随机变量的分布函数;研究了水滴在重力、浮力、空气阻力及环境风作用下的随机喷溅规律,建立了水滴随机运动微分方程.(3)从分析水雾在雾流扩散区的运动机理入手,对雾滴的随流输送、相对运动和紊动扩散等三种运动进行了深入的研究.(4)在分别单独考虑环境风和地形地貌条件的影响下,研究泄洪雾化范围和降雨强度分布的变化情况.(5)应用挑流泄洪雾化数学模型对漫湾、李家峡、乌江渡和二滩水电站进行了反馈分析和验证计算,计算结果表明泄洪雾化范围的计算值和原观值基本一致.(6)应用挑流泄洪雾化数学模型对洪口水电站和白鹤滩水电站泄洪雾化情况进行了预测,并根据实际情况给出了减小雾化危害的建议.

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第一章绪论

1.1前言

1.2挑流泄洪雾化机理和危害

1.3挑流水舌运动规律研究进展

1.4挑流泄洪雾化的研究进展

1.5本文的研究工作

第二章掺气水舌空中运动规律研究

2.1挑流水舌初始参数计算

2.2三元掺气水舌空中运动微分方程

2.3挑流水舌空中扩散特性

2.4挑流水舌运动微分方程的求解

2.5两股掺气水舌空中碰撞特性

2.6小结

第三章掺气水舌喷溅特性与雾流扩散规律的研究

3.1挑流水舌入水形状和喷溅流量的确定

3.2挑流水舌撞击尾水时随机喷溅的数学模型

3.3雾流扩散的数学模型

3.4小结

第四章挑流泄洪雾化影响因素分析

4.1考虑环境风影响下的泄洪雾化范围对比分析

4.2考虑地形地貌影响下的泄洪雾化范围对比分析

4.3小结

第五章挑流泄洪雾化原观反馈分析与验证计算

5.1漫湾水电站泄洪雾化原观反馈分析

5.2李家峡水电站泄洪雾化原观反馈分析

5.3乌江渡水电站泄洪雾化的验证计算

5.4二滩水电站泄洪雾化的验证计算

5.5小结

第六章挑流泄洪雾化预测计算

6.1挑流泄洪雾化降雨区域的划分

6.2洪口水电站泄洪雾化预测计算

6.3白鹤滩水电站泄洪雾化预测计算

6.4小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

发表论文情况

参加科研情况

致谢