闸坝工程水力学与设计管理

目录

序

自序

第一章 总论

第一节 闸坝工程发展的历史回顾

第二节 闸坝工程分类及其泄流特点

第三节 闸坝工程的水力破坏及其实例

第四节 闸坝工程水力学问题

参考文献

第二章 闸坝下游消能扩散

第一节 消能扩散措施及其类型

第二节 控制建筑物上下游的水面和水深变化

第三节 有升降台阶和消力池的二元水跃

第四节 三元扩散水跃

第五节 消能率与其它消能指标

第六节 消力池布局与辅助消能工

第七节 消力池底板厚度

第八节 消力池的翼墙扩张型式

第九节 面流消能及其水力计算

第十节 挑流及自由跌流消能

参考文献

第三章 阐坝泄流局部冲刷

第一节 冲刷坑的形成及其水流分析

第二节 基本冲刷公式推导与试验资料验证

第三节 局部冲刷公式的应用与消能扩散的关系

第四节 局部冲刷公式的推广应用

第五节 粘性土的局部冲刷

第六节 挑流与自由跌流的岩基冲刷

第七节 闸坝下游防冲措施

第八节 各家局部冲刷公式综述

参考文献

第四章 闸坝泄流能力

第一节 平底闸堰流流量系数

第二节 闸孔出流流量系数

第三节 实用堰流量系数

第四节 地涵流量系数

第五节 流量系数在工程论证中的应用

参考文献

第五章 闸坝地基渗流与侧岸绕渗

第一节 沿简单地下轮廓线渗流的精确解

第二节 沿复杂地下轮廓线渗流的近似计算

第三节 闸坝底板有排水的渗流计算

第四节 板桩缝漏水和透水帷幕的渗流计算

第五节 闸坝基底扬压力和出渗坡降的流网分析与应用

第六节 闸坝地基的防渗和排水措施

第七节 闸坝地下轮廓线的渗径长度与合理布局

第八节 侧岸绕渗与控制

参考文献

第六章 高速水流的空蚀与掺气

第一节 高速水流学科的形成及发展

第二节 高速水流的分类

第三节 空化与空蚀

第四节 水流空化的基础知识

第五节 材料空蚀的基础知识

第六节 水流掺气及其基础知识

第七节 不同掺气条件对水流掺气影响的估算

参考文献

第七章 闸门振动

第一节 振动成因评述

第二节 竖向振动的自振频率

第三节 共振及其频率响应

第四节 定常摩擦阻尼振动

第五节 危险振动的判别及抑振措施

参考文献

第八章 闸门运行管理

第一节 正常泄流时闸门操作管理

第二节 特殊情况下闸门操作管理

第三节 始流状态下闸门操作管理

第四节 水力冲淤的闸门控制调度

第五节 工程破坏实例分析

参考文献

第九章 闸坝泄流原型观测

第一节 水位和流量观测

第二节 水面线和水面波动观测

第三节 水下冲淤地形观测

第四节 流速和掺气观测

第五节 压强和空化观测

第六节 紊流脉动观测

第七节 闸门振动观测

第八节 渗流扬压力观测

第九节 量水设备

参考文献

第十章 模型试验基础

第一节 相似性与模型律

第二节 模型律的应用范围及其限制

第三节 水工建筑物模型试验

第四节 河道模型试验

第五节 几种模拟试验

参考文献

内 容 提 要

本书为作者从事闸坝工程水力学试验研究工作的总结，并适当吸

取了国内外有关的先进技术经验。全书包括闸坝工程总论、消能扩散、

局部冲刷、泄流能力、地基渗流和绕渗、高速水流空蚀与掺气、闸门振

动、运行管理、原型观测、模型试验等十章。对闸坝工程的设计、管理提

供了水力计算方法和运行管理方式，以及防止水力破坏的措施。本书可

供闸坝及其类同建筑物的设计、管理、科研工作者应用，也可供大专院

校水力学教学参考。

本论文集共选论文25篇，系作者于1962～1999年所写作，其中大部分论文曾在《水利学报》、《水利水运科学研究》、《江苏水利科技》等刊物及全国性和国际学术讨论会上发表。主要内容包括：水闸消能防冲和老化加固、涵闸高淹没度泄流能力、闸基渗流和排水减压、大型立交地涵防减淤、闸坝水力学原型观测、灌区量水设备、水工闸门和输水管振动等专题，基本上概括了中、低水头闸坝为主的水工水力学技术关键问题。

本论文集中的论文紧密联系工程建设实际，可供广大水利科技工作者驻设计管理人员参考，特别对21世纪持续治淮和防洪减灾工程有技术借鉴价值。

即是梯级开发筑有十二个堰，分为十二流的渠首都有闸门控制。继而秦代兴建了著名的水利工程都江堰（公元前256年）和郑国渠（公元前246年），都是修筑堰（低滚水坝）的水利工程枢纽工程。可见闸坝工程早在我国发展起来。不仅如此，泄流时的水跃现象，我国在《管子·度地》中，也早有记载：“杜曲激则跃，跃则倚，倚则环，环则中……”，认识到渠底局部突然升降（杜曲激）出现水跃现象；而“倚”和“环”则是描述水跃主流漩涡和两旁回溜形态；“环则中”是说有了水跃就要发生冲刷，指出了水力破坏性。

周名德，高级工程师，浙江宁波人，1931年5月出生于日本神户，1937年回国。1949年考入前中央大学水利系，1950年参加治淮。1952年毕业于南京大学。毕业前后，一直在南京水利科学研究院（前身为南京水利实验处）从事淮河水文资料整编和治淮水工模型试验。40余年来，先后主持水工模型试验和专题研究30余项（治淮工程约15项），并以第一作者署名，撰写试验研究报告和学术论文70余篇，有一半以上在国内外学术刊物和国际学术讨论会上发表，其中重要成果获江苏省科技进步一等奖（1996年）和水利部科技进步二等奖（1991年）以及水利电力部优秀科技成果三等奖（1981年）各一项。此外，与毛昶熙教授合著《闸坝工程水力学与设计管理》（水利电力出版社，1995年）。退休后，受水利部科技司委托，主编《水工（常规）模型试验规程》（水利电力出版社，1995年），已在全国发布实施。