旋流泄水建筑物

董興林編著的《旋流泄水建筑物》第1章和第4章分別介紹了旋流豎井和豎井-旋流兩種泄洪洞的布置、組成結(jié)構(gòu)、連接形式及渦室（起旋室）和旋流豎井、旋流洞斷面尺寸設(shè)計(jì)方法，并給出工程設(shè)計(jì)實(shí)例；第2章和第5章通過模型試驗(yàn)研究成果介紹了在旋流運(yùn)動(dòng)條件下豎井和洞內(nèi)流態(tài)、流速、壓力、脈動(dòng)壓力及旋流空腔和摻氣特性，以及旋流洞泄流能力的近似計(jì)算；第3章介紹了旋流豎井泄洪洞水力學(xué)解析和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法及計(jì)算例；第6章介紹了由導(dǎo)流洞改建泄洪、放空或排沙三結(jié)合泄洪洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第7章介紹了已建成的沙牌、公伯峽及在建的清遠(yuǎn)旋流泄洪洞的設(shè)計(jì)體型、結(jié)構(gòu)尺寸和水力學(xué)問題，以及對(duì)研究設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)；第8章介紹了國外研究的旋流泄水道的渦室結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，以及印度特里豎井-旋流泄洪洞設(shè)計(jì)體型和部分試驗(yàn)研究成果，并作簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)；第9章通過空化試驗(yàn)研究，論述了旋流空化特性，并與直線流進(jìn)行比較；第10章提出了在溢流壩下游布置旋流消力墩和在壩內(nèi)設(shè)兩種不同形式的旋流泄水道的方案，并提出將傳統(tǒng)泄洪洞的摻氣槽改成摻氣消能設(shè)施，除防止空蝕外還增加了消能率，減輕出口霧化現(xiàn)象。

前言

第1章 旋流豎井泄洪洞

1.1 旋流豎井泄洪洞結(jié)構(gòu)組成和總體布置

1.2 旋流豎井泄洪洞進(jìn)水口與渦室及其一般連接結(jié)構(gòu)

1.3 豎井和渦室直徑的確定

1.4 引水道與渦室連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.5 豎井與出水洞（原導(dǎo)流洞）的連接及附加消能工設(shè)計(jì)

1.6 旋流豎井泄洪洞設(shè)計(jì)舉例

1.7 對(duì)存在問題的討論

第2章 旋流豎井泄洪洞水力學(xué)特性

2.1 泄流能力和流態(tài)

2.2 動(dòng)水壓力

2.3 脈動(dòng)動(dòng)水壓力

2.4 豎井旋流空腔特性和斷面平均流速

2.5 旋流豎井泄洪洞水力學(xué)特性試驗(yàn)舉例

2.6 關(guān)于豎井空蝕問題的討論

2.7 泄洪洞總消能率

2.8 旋流喇叭形豎井泄洪洞水力學(xué)特性

第3章 旋流豎井泄洪洞水力計(jì)算

3.1 旋流豎井泄流能力計(jì)算

3.2 渦室壁面最大壓力計(jì)算

3.3 旋流豎井合成速度解析計(jì)算理論

3.4 豎井底板壓力

第4章 豎井-旋流泄洪洞

4.1 豎井-旋流泄洪洞進(jìn)水口

4.2 豎井直徑確定

4.3 旋流洞尺寸確定

4.4 起旋室與豎井連接結(jié)構(gòu)及其尺寸確定

4.5 旋流洞與出水洞連接體型

4.6 豎井環(huán)形摻氣坎設(shè)計(jì)

4.7 高尾水位豎井-旋流泄洪洞

4.8 豎井-旋流泄洪洞工程設(shè)計(jì)舉例

4.9 豎井-旋流泄洪洞研究的遺留問題和解決辦法

第5章 豎井-旋流泄洪洞水力特性及簡(jiǎn)要理論計(jì)算

5.1 自由堰流

5.2 淹沒堰流

5.3 豎井-旋流泄洪洞理論計(jì)算

第6章 導(dǎo)流、泄洪和放空（或排沙）三結(jié)合旋流泄洪洞及各種泄洪洞的適用條件

6.1 三結(jié)合旋流泄洪洞

6.2 旋流泄洪洞的適用條件

6.3 旋流式泄洪洞與傳統(tǒng)的斜井“龍?zhí)ь^”式泄洪洞適用條件比較

6.4 其他內(nèi)消能式泄洪洞的特點(diǎn)及適用條件

6.5 旋流喇叭形豎井泄洪洞與傳統(tǒng)的喇叭形豎井泄洪洞的比較

6.6 旋流喇叭形豎井泄洪洞應(yīng)用的擴(kuò)展（堰頂設(shè)置環(huán)形閘門）

第7章 我國已建和在建的旋流泄洪洞及研究總結(jié)

7.1 沙牌旋流豎井泄洪洞

7.2 公伯峽豎井-旋流泄洪洞

7.3 清遠(yuǎn)抽水蓄能電站旋流喇叭形豎井泄洪}同

第8章 國外旋流泄洪洞研究現(xiàn)狀及其修建情況

8.1 旋流豎井泄洪洞

8.2 豎井-旋流泄洪洞

第9章 旋流空化與空蝕特性及摻氣減蝕效果

9.1 旋流空化與空蝕特性試驗(yàn)研究

9.2 旋流空化氣泡飄移的理論探討

9.3 旋流摻氣效果

第10章 旋渦消能的應(yīng)用及溢流壩內(nèi)兼旋流泄水道的設(shè)計(jì)

10.1 溢流壩旋流消能工的設(shè)計(jì)

10.2 溢流壩消力池采用自摻氣大頭消力墩

10.3 開敞式溢洪道旋流消能工

10.4 溢流壩兼中孔豎井-旋流泄水道

10.5 溢流壩兼中孑L旋流豎井泄水道設(shè)計(jì)

10.6 傳統(tǒng)的通氣槽改為組合摻氣消力墩

附錄1 技術(shù)術(shù)語的解釋

附錄2 符號(hào)意義及公式索引

參考文獻(xiàn)2100433B

董興林編著的《旋流泄水建筑物》含括了我國四川沙牌、黃河公伯峽和在建的廣東清遠(yuǎn)旋流泄洪洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及部分公伯峽原型觀測(cè)資料。書中還介紹了共用同一個(gè)豎井和導(dǎo)流洞作為泄洪與放空水庫的雙層進(jìn)水口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及高效消能、防蝕的自摻氣消力墩等。

《旋流泄水建筑物》是國內(nèi)首次結(jié)合水電工程研究各種旋流泄洪洞結(jié)構(gòu)、水力學(xué)特性和有關(guān)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用的書籍，供從事水利水電工程設(shè)計(jì)和科研人員參考，希望在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步創(chuàng)新和發(fā)展。

泄水建筑物releasestructure　用以排放多余水量、泥沙和冰凌等的水工建筑物。泄水建筑物具有安全排洪,放空水庫的功能。對(duì)于水庫、江河、渠道或前池等的運(yùn)行起太平門的作用，也可用于施工導(dǎo)流。溢洪道、溢流壩、泄水孔、泄水隧洞等是泄水建筑物的主要形式。和壩結(jié)合在一起的稱壩體泄水建筑物；設(shè)在壩身以外的常統(tǒng)稱為岸邊泄水建筑物　泄水建筑物是水利樞紐的重要組成部分。其造價(jià)常占工程總造價(jià)的很大部分。所以,合理選擇形式,確定其尺寸十分重要。泄水建筑物按其進(jìn)口高程可布置成表孔、中孔、深孔或底孔（見圖）。表孔泄流與進(jìn)口淹沒在水下的孔口泄流，由于泄流量分別與H3/2和H1/2成正比（H為水頭），所以，在同樣水頭時(shí)，前者具有較大的泄流能力,方便可靠,常是溢洪道及溢流壩的主要形式。深孔及隧洞一般不做為重要大泄量水利樞紐的單一泄洪建筑物。葛洲壩水利樞紐二江泄水閘泄流能力為84000m3/s，加上沖沙閘和電站，總泄洪能力達(dá)110000m3/s，是目前世界上泄流能力最大的水利樞紐工程。

常用的泄水建筑物有：（1）低水頭水利樞紐的滾水壩、攔河閘和沖沙閘；（2）高水頭水利樞紐的溢流壩、溢洪道、泄水孔、泄水涵管、泄水隧洞；（3）由河道分泄洪水的分洪閘、溢洪堤；（4）由渠道分泄入渠洪水或多余水量的泄水閘、退水閘；（5）由澇區(qū)排泄?jié)乘呐潘l、排水泵站。

修建泄水建筑物，關(guān)鍵是要解決好消能防沖和防空蝕、抗磨損。對(duì)于較輕型建筑物或結(jié)構(gòu)，還應(yīng)防止泄水時(shí)的振動(dòng)。泄水建筑物設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)踐的發(fā)展與結(jié)構(gòu)力學(xué)和水力學(xué)的進(jìn)展密切相關(guān)。近年來由于高水頭窄河谷宣泄大流量、高速水流壓力脈動(dòng)、高含沙水流泄水、大流量施工導(dǎo)流、高水頭閘門技術(shù)以及抗震、減振、摻氣減蝕、高強(qiáng)度耐蝕耐磨材料的開發(fā)和進(jìn)展，對(duì)泄水建筑物設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行水平的提高起了很大的推動(dòng)作用。