CN113076578A - 一种河工模型自模拟尾门的设计方法及结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河工模型自模拟尾门的设计方法及结构，该方法通过设置尾水堰，通过对所述尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计，使得所述尾水堰的水位流量关系与尾门断面的水位流量关系一致。该结构包括尾门，所述尾水堰设置在所述尾门沿水流流动方向的前方，且所述尾水堰呈矩形状结构。本方案能实现自行调节尾门断面的水位和流量关系，从而减少因尾门设置对原河道模型产生的影响，进而提高模型试验准确性的目的。

Description

一种河工模型自模拟尾门的设计方法及结构
技术领域
本发明涉及河工模型技术领域，具体涉及一种河工模型自模拟尾门的设计方法及结构。
背景技术
河工模型试验是解决水利工程技术难题的重要手段，特别是三峡工程、长江口深水航道工程等大型水利工程必不可少的研究手段。然而，由于受场地、试验周期等限制，河工模型模拟的长度仅局限于工程范围加上必要的进出口调节段，如要模型下游水位控制边界像天然河道自行模拟水位流量关系一样，其下游必须模拟数倍甚至数十倍模型长度的河段(如附图1中的“阻力要求段”)，使其总阻力达到在下游的水位变化时不影响到模型时才能满足要求，这在实际中是难以办到的。因此，模型为了获得正确的下游水位控制边界，往往需设置如附图1中所示的尾门加以人为调节。
与天然河道没有尾门不同，模型设置了尾门后，不仅仅影响到因尾门水位调节费时而延长试验周期，还存在以下问题：
(1)加重动床模型时间变态的影响。目前就如何消除或减弱动床河工模型时间变态的影响虽有较多研究成果，但仍未很好解决，还是需要进一步研究的技术难题。动床试验中，不恰当的尾门调节时机和过程会明显加重时间变态的影响，千差万别的河道必然造就形态万千的河工模型，尾门调节时机和过程是难以掌握的。因此，目前因尾门调节对时间变态的影响仍然存在。
(2)会明显影响非恒定流模型试验的合理性和科学性。时间变态的影响，严格的非恒定流模型，尾门断面应该选在流量充分坦化、不受进口流量变化过程和洪水波传播的影响之处，那模型需要长达百余甚至数百公里，实际上是难以办到的。为此，常采用数学模型的计算结果，来控制短模型的尾门水位变化过程，由此不仅渗入了数值模拟的偏差，尾门调节的时机和水位振荡也会明显影响试验成果的准确性。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能自行调节尾门断面的水位和流量关系，从而减少因尾门设置对原河道模型产生的影响，进而提高模型试验准确性的河工模型自模拟尾门的设计方法。
另外，本发明还提供一种河工模型自模拟尾门的结构，以实现自行调节尾门断面的水位和流量关系，从而减少因尾门设置对原河道模型产生的影响，进而提高模型试验准确性的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种河工模型自模拟尾门的设计方法，设置尾水堰，所述尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure BDA0002993112280000021
H＝Z-Z0
式中：Q为尾水堰的流量；
m0为流量常数；
B为尾水堰堰口的宽度；
H为尾水堰堰上水头高度；
Z为尾水堰堰前水位高度；
Z0为尾水堰堰口底缘高度；
通过对所述尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计，使得所述尾水堰的水位流量关系与尾门断面的水位流量关系一致。
这样，通过在尾门附近设置尾水堰，利用尾水堰的堰口处具有稳定的水位与流量的关系特点，通过对尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计合理，使尾水堰处水位流量关系符合模型尾门断面处的水位流量关系，继而达到自行模拟的目的。因此，本方案能自行调节尾门断面的水位和流量关系，从而减少因尾门设置对原河道模型产生的影响，进而提高模型试验准确性。
另外，当尾水堰只有宽度和底缘高度两个可变参数时，理论上只能使2级流量与尾门水位达成完全一致，但通过实例分析表明，只有2个可变参数的尾水堰，如某流量过程的最小、最大流量达到完全自模拟，那其中间的各级流量有所差异也不会太大，一般均能达到试验精度要求。
优选的，将所述尾水堰的堰口底缘设计成倾斜的斜底，且所述尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02，此时所述尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure BDA0002993112280000022
这样，为了理论上使更多流量级的尾水堰水位流量关系达到与尾门水位流量关系的完全一致，即达到完全自模拟，通过将尾水堰的堰口底缘设计成倾斜的斜底，以此来改变尾水堰的堰口形状，增置尾水堰的堰口参数，这样尾水堰的堰口的参数变成三个：堰口的宽度、堰口底缘高度的最小值Z01和堰口底缘高度的最大值Z02，可使三级流量达到完全自模拟，实验表明，当尾水堰的堰口具有3个可变参数时，可以将其流量过程的最小、中间和最大流量达到完全自模拟，其它流量级的偏差也较微小，一般均能达到试验精度要求。
一种用于实现上述河工模型自模拟尾门的设计方法的结构，包括尾门，所述尾水堰设置在所述尾门沿水流流动方向的前方，且所述尾水堰的堰口侧缘竖向设置，所述尾水堰的堰口底缘水平设置，以使得所述尾水堰的堰口整体呈矩形状的开口结构。
这样，通过在尾门附近设置尾水堰，并将尾水堰设计为矩形状结构，通过合理设置矩形状结构的尾水堰的堰口宽度和堰口底缘高度，使得尾水堰处水位流量关系符合模型尾门断面处的水位流量关系，继而达到自行模拟的目的。
优选的，所述尾水堰的堰口侧缘竖向设置，所述尾水堰的堰口底缘倾斜设置，以使得所述尾水堰的堰口整体呈
Figure BDA0002993112280000031
形开口结构。
这样，通过将尾水堰的堰口底缘倾斜设置，使得尾水堰的堰口总共具有3个可变参数，从而实现更多流量过程的完全自模拟，同时也减小其余流量级的偏差，提高试验的准确性。
优选的，所述尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02。
优选的，所述尾水堰上还设有第一调节机构和第二调节机构，以分别用于对所述尾水堰堰口的宽度和底缘高度进行调节。
这样，由于在实际情况中，受尾水堰堰高、水头和模型出口调节段的长度、宽度的影响，流量常数m0存在微小范围的变化，使得理论设计的堰口参数Z01、Z02和B与实际模型有一定偏差，通过将尾水堰设计为宽度和底缘高度可调节的堰口可以减小该偏差，提高试验准确性。
优选的，所述第一调节机构包括沿轴向间隔分布的固定侧堰板和活动侧堰板，所述固定侧堰板固定连接在所述尾水堰的边墙上，在所述活动侧堰板对应位置的所述尾水堰的边墙上设有堰板墙，在所述堰板墙上沿其轴向方向开设有堰板槽，所述活动侧堰板滑动连接在所述堰板槽内，以通过所述活动侧堰板在所述堰板槽内的滑动来调节所述尾水堰堰口的宽度。
这样，当需要对尾水堰的堰口宽度进行调节时，将活动侧堰板沿堰板槽轴向滑动，使得固定侧堰板与活动侧堰板形成的尾水堰额堰口宽度尺寸发生变化，以此来实现对尾水堰堰口宽度的调节。
优选的，所述第二调节机构包括固定底堰板和活动底堰板，所述固定底堰板固定连接在所述尾水堰对应位置的边墙上，所述活动底堰板与所述固定底堰板之间进行竖向滑动连接，以通过所述活动底堰板沿所述固定底堰板竖向滑动来调节所述尾水堰堰口的底缘高度。
这样，当需要对尾水堰的底缘高度进行调节时，将活动底堰板沿固定底堰板竖向滑动，以此使得活动底堰板上端面形成的尾水堰的底缘高度尺寸发生变化，由此就实现对尾水堰堰口底缘高度的调节。
优选的，在所述活动底堰板上开设有竖向设置的条形槽，在所述固定底堰板上与所述条形槽对应的位置开设有固定槽，所述活动底堰板能够演所述固定底堰板竖向滑动，以使得所述固定槽与所述条形槽的不同位置对应，且所述固定槽与对应位置的所述条形槽之间通过紧固件进行固定连接。
这样，在对尾水堰底缘高度进行调节时，将活动底堰板沿固定底堰板竖向滑动，在滑动过程中，固定底堰板上的固定槽将于活动底堰板上条形槽的不同位置对应，当活动底堰板滑动到设定位置时，再通过紧固件将固定槽和对应位置的条形槽进行固定连接，以此实现对活动底堰板位置的固定，当需要再次调节活动底堰板的位置时，取下紧固件即可再次将活动底堰板沿固定底堰板进行竖向滑动。
优选的，所述固定侧堰板和所述活动侧堰板竖向设置，且所述活动底堰板的上端面倾斜设计，以使得所述尾水堰的堰口整体呈
Figure BDA0002993112280000041
形开口结构。
这样，通过将活动底堰板的上端面进行倾斜设计，使得尾水堰整体呈
Figure BDA0002993112280000042
形结构，此时尾水堰的堰口总共具有3个可变参数，从而实现更多流量过程的完全自模拟，同时也减小其余流量级的偏差，提高试验的准确性
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、尾门断面自行满足水位流量关系，增强与原型河道的一致性，提高模型试验的准确度，同时不需要人工或机械调节，缩短试验周期。本发明不需要人工或电子机械调节，就像天然河道不存在尾门一样，能自行调节以满足尾门断面的水位流量关系，同时省去尾门调节时间，缩短试验周期。
2、减弱了动床模型时间变态的影响。本发明的自模拟尾门与天然河流没有尾门一样，故可减弱动床模型时间变态的造成的影响。
3、增强了非恒定流试验的科学性。本发明的自模拟尾门为解决短河段非恒定流试验提供了科学的解决方法，因其水位流量关系的自模拟，可显著增强非恒定流试验的合理性和科学性。
4、堰口参数可调，适用范围广，应用灵活。本发明利用第一调节机构和第二调节机构实现堰口参数的适度调整，达到理论设计和实际应用紧密结合，使结构更加灵活，适应更加复杂多变的环境因素。
5、形式简单，设计施工方便，应用灵活。
附图说明
图1为本现有技术中模型达到不受尾门影响时需要的阻力河段长度示意图；
图2为本发明
Figure BDA0002993112280000051
形尾水堰的原理图；
图3为本发明
Figure BDA0002993112280000052
形尾水堰的结构示意图；
图4为图3中A-A的剖视图；
图5为图3中C-C的剖视图；
图6为
Figure BDA0002993112280000053
形尾水堰堰口参数图解法示意图；
图7为
Figure BDA0002993112280000054
形尾水堰自模拟水位的偏差分析示意图。
附图标记说明：边墙1、固定侧堰板2、活动侧堰板3、堰板墙4、堰板槽5、活动底堰板6、固定底堰板7、紧固件8、条形槽9。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
一种河工模型自模拟尾门的设计方法，设置尾水堰，尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure BDA0002993112280000055
H＝Z-Z0 (2)
式中：Q为尾水堰的流量；
m0为流量常数；
B为尾水堰堰口的宽度；
H为尾水堰堰上水头高度；
Z为尾水堰堰前水位高度；
Z0为尾水堰堰口底缘高度；
通过对尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计，使得尾水堰的水位流量关系与尾门断面的水位流量关系一致。
这样，通过在尾门附近设置尾水堰，利用尾水堰的堰口处具有稳定的水位与流量的关系特点，通过对尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计合理，使尾水堰处水位流量关系符合模型尾门断面处的水位流量关系，继而达到自行模拟的目的。因此，本方案能自行调节尾门断面的水位和流量关系，从而减少因尾门设置对原河道模型产生的影响，进而提高模型试验准确性。
另外，当尾水堰只有宽度和底缘高度两个可变参数时，理论上只能使2级流量与尾门水位达成完全一致，但通过实例分析表明，只有2个可变参数的尾水堰，如某流量过程的最小、最大流量达到完全自模拟，那其中间的各级流量有所差异也不会太大，一般均能达到试验精度要求。
如附图2所示，在本实施例中，将尾水堰的堰口底缘设计成倾斜的斜底，且尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02，此时尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure BDA0002993112280000061
这样，为了理论上使更多流量级的尾水堰水位流量关系达到与尾门水位流量关系的完全一致，即达到完全自模拟，通过将尾水堰的堰口底缘设计成倾斜的斜底，以此来改变尾水堰的堰口形状，增置尾水堰的堰口参数，这样尾水堰的堰口的参数变成三个：堰口的宽度、堰口底缘高度的最小值Z01和堰口底缘高度的最大值Z02，可使三级流量达到完全自模拟，实验表明，当尾水堰的堰口具有3个可变参数时，可以将其流量过程的最小、中间和最大流量达到完全自模拟，其它流量级的偏差也较微小，一般均能达到试验精度要求。
具体的，在如附图2所示的
Figure BDA0002993112280000062
形结构的尾水堰在计算其水位与流量的关系时，将微元dx视作微元矩形堰，其宽度dx，此时水头高度：
Figure BDA0002993112280000063
则微元流量dQ可按矩形堰计算：
Figure BDA0002993112280000064
取积分区间x＝0～B，H＝Z-Z01～Z-Z02，积分可得此时尾水堰的水位与流量关系为式(3)所示：
Figure BDA0002993112280000065
将流量系数m0视为常数，式(3)具有Z01、Z02和B等3个可变参数，则可取最大流量Q1、中间流量Q2和最小流量Q3以及各自对应的水位，即(Q1,Z1)、(Q2,Z2)、(Q3,Z3)三组数据代入式(3)则有：
Figure BDA0002993112280000071
Figure BDA0002993112280000072
Figure BDA0002993112280000073
上式虽然无法直接求解，但可采用编程数值求解或图解法完成。如果按照上式计算的参数Z01、Z02和B设计修建尾水堰，自然能同时满足Q1、Q2和Q3的尾门水位，实例分析表明，其它各级流量虽有所偏差，但偏差均在允许范围内。
一种用于实现上述河工模型自模拟尾门的设计方法的结构，包括尾门，尾水堰设置在尾门沿水流流动方向的前方，且尾水堰的堰口侧缘竖向设置，尾水堰的堰口底缘水平设置，以使得尾水堰的堰口整体呈矩形状的开口结构
这样，通过在尾门附近设置尾水堰，并将尾水堰设计为矩形状结构，通过合理设置矩形状结构的尾水堰的堰口宽度和堰口底缘高度，使得尾水堰处水位流量关系符合模型尾门断面处的水位流量关系，继而达到自行模拟的目的。
在本实施例中，尾水堰的堰口侧缘竖向设置，尾水堰的堰口底缘倾斜设置，以使得尾水堰的堰口整体呈
Figure BDA0002993112280000074
形开口结构。
这样，通过将尾水堰的堰口底缘倾斜设置，使得尾水堰的堰口总共具有3个可变参数，从而实现更多流量过程的完全自模拟，同时也减小其余流量级的偏差，提高试验的准确性。
在本实施例中，尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02。
如附图3到附图5所示，在本实施例中，尾水堰上还设有第一调节机构和第二调节机构，以分别用于对尾水堰堰口的宽度和底缘高度进行调节。
这样，由于在实际情况中，受尾水堰堰高、水头和模型出口调节段的长度、宽度的影响，流量常数m0存在微小范围的变化，使得理论设计的堰口参数Z01、Z02和B与实际模型有一定偏差，通过将尾水堰设计为宽度和底缘高度可调节的堰口可以减小该偏差，提高试验准确性。
在本实施例中，第一调节机构包括沿轴向间隔分布的固定侧堰板2和活动侧堰板3，固定侧堰板2固定连接在尾水堰的边墙1上，在活动侧堰板3对应位置的尾水堰的边墙1上设有堰板墙4，在堰板墙4上沿其轴向方向开设有堰板槽5，活动侧堰板3滑动连接在堰板槽5内，以通过活动侧堰板3在堰板槽5内的滑动来调节尾水堰堰口的宽度。
这样，当需要对尾水堰的堰口宽度进行调节时，将活动侧堰板3沿堰板槽5轴向滑动，使得固定侧堰板2与活动侧堰板3形成的尾水堰额堰口宽度尺寸发生变化，以此来实现对尾水堰堰口宽度的调节。
在本实施例中，第二调节机构包括固定底堰板7和活动底堰板6，固定底堰板7固定连接在尾水堰对应位置的边墙1上，活动底堰板6与固定底堰板7之间进行竖向滑动连接，以通过活动底堰板6沿固定底堰板7竖向滑动来调节尾水堰堰口的底缘高度。
这样，当需要对尾水堰的底缘高度进行调节时，将活动底堰板6沿固定底堰板7竖向滑动，以此使得活动底堰板6上端面形成的尾水堰的底缘高度尺寸发生变化，由此就实现对尾水堰堰口底缘高度的调节。
在本实施例中，在活动底堰板6上开设有竖向设置的条形槽9，在固定底堰板7上与条形槽9对应的位置开设有固定槽，活动底堰板6能够演固定底堰板7竖向滑动，以使得固定槽与条形槽9的不同位置对应，且固定槽与对应位置的条形槽9之间通过紧固件8进行固定连接。
这样，在对尾水堰底缘高度进行调节时，将活动底堰板6沿固定底堰板7竖向滑动，在滑动过程中，固定底堰板7上的固定槽将于活动底堰板6上条形槽9的不同位置对应，当活动底堰板6滑动到设定位置时，再通过紧固件8将固定槽和对应位置的条形槽9进行固定连接，以此实现对活动底堰板6位置的固定，当需要再次调节活动底堰板6的位置时，取下紧固件8即可再次将活动底堰板6沿固定底堰板7进行竖向滑动。
在本实施例中，固定侧堰板2和活动侧堰板3竖向设置，且活动底堰板6的上端面倾斜设计，以使得尾水堰的堰口整体呈
Figure BDA0002993112280000081
形开口结构。
这样，通过将活动底堰板6的上端面进行倾斜设计，使得尾水堰整体呈
Figure BDA0002993112280000082
形结构，此时尾水堰的堰口总共具有3个可变参数，从而实现更多流量过程的完全自模拟，同时也减小其余流量级的偏差，提高试验的准确性
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、尾门断面自行满足水位流量关系，增强与原型河道的一致性，提高模型试验的准确度，同时不需要人工或机械调节，缩短试验周期。本发明不需要人工或电子机械调节，就像天然河道不存在尾门一样，能自行调节以满足尾门断面的水位流量关系，同时省去尾门调节时间，缩短试验周期。
2、减弱了动床模型时间变态的影响。本发明的自模拟尾门与天然河流没有尾门一样，故可减弱动床模型时间变态的造成的影响。
3、增强了非恒定流试验的科学性。本发明的自模拟尾门为解决短河段非恒定流试验提供了科学的解决方法，因其水位流量关系的自模拟，可显著增强非恒定流试验的合理性和科学性。
4、堰口参数可调，适用范围广，应用灵活。本发明利用第一调节机构和第二调节机构实现堰口参数的适度调整，达到理论设计和实际应用紧密结合，使结构更加灵活，适应更加复杂多变的环境因素。
5、形式简单，设计施工方便，应用灵活。
设计方法实例：
将式(6)的前两式和后两式分别相除有：
Figure BDA0002993112280000091
Figure BDA0002993112280000092
下面以三峡水库前长江寸滩水文站的水位流量关系为例，介绍模型比尺为1∶100的自模拟尾门设计方法。取m0＝0.4，选择试验的最小流量Q1＝2730m3/s、Z1＝158.723m，中间流量Q2＝20000m3/s、Z2＝169.354m和最大流量Q3＝60000m3/s、Z3＝184.140m三组数据，对式(7)和式(8)采用图解法(如附图6所示)得到Z01＝150.899m，Z02＝160.885m，再代入式(6)中的任一式得到B＝2.248m，再通过其它流量级的过流能力计算，自模拟水位的连线几乎全部穿过尾门水位实际测点的中心(如附图7所示)。由此可见，仅有三个控制参数的
Figure BDA0002993112280000093
形尾水堰基本能完整解决自模拟的尾门问题。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种河工模型自模拟尾门的设计方法，其特征在于，设置尾水堰，所述尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure FDA0002993112270000011
H＝Z-Z0
式中：Q为尾水堰的流量；
m0为流量常数；
B为尾水堰堰口的宽度；
H为尾水堰堰上水头高度；
Z为尾水堰堰前水位高度；
Z0为尾水堰堰口底缘高度；
通过对所述尾水堰堰口的宽度和底缘高度参数的设计，使得所述尾水堰的水位流量关系与尾门断面的水位流量关系一致。
2.根据权利要求1所述的河工模型自模拟尾门的设计方法，其特征在于，将所述尾水堰的堰口底缘设计成倾斜的斜底，且所述尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02，此时所述尾水堰的水位与流量关系的公式为：
Figure FDA0002993112270000012
3.一种用于实现如权利要求1所述的河工模型自模拟尾门的设计方法的结构，其特征在于，包括尾门，所述尾水堰设置在所述尾门沿水流流动方向的前方，且所述尾水堰的堰口侧缘竖向设置，所述尾水堰的堰口底缘水平设置，以使得所述尾水堰的堰口整体呈矩形状的开口结构。
4.根据权利要求3所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述尾水堰的堰口侧缘竖向设置，所述尾水堰的堰口底缘倾斜设置，以使得所述尾水堰的堰口整体呈
Figure FDA0002993112270000013
形开口结构。
5.根据权利要求4所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述尾水堰堰口底缘高度的最小值和最大值分别为Z01和Z02。
6.根据权利要求4所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述尾水堰上还设有第一调节机构和第二调节机构，以分别用于对所述尾水堰堰口的宽度和底缘高度进行调节。
7.根据权利要求6所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述第一调节机构包括沿轴向间隔分布的固定侧堰板和活动侧堰板，所述固定侧堰板固定连接在所述尾水堰的边墙上，在所述活动侧堰板对应位置的所述尾水堰的边墙上设有堰板墙，在所述堰板墙上沿其轴向方向开设有堰板槽，所述活动侧堰板滑动连接在所述堰板槽内，以通过所述活动侧堰板在所述堰板槽内的滑动来调节所述尾水堰堰口的宽度。
8.根据权利要求7所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述第二调节机构包括固定底堰板和活动底堰板，所述固定底堰板固定连接在所述尾水堰对应位置的边墙上，所述活动底堰板与所述固定底堰板之间进行竖向滑动连接，以通过所述活动底堰板沿所述固定底堰板竖向滑动来调节所述尾水堰堰口的底缘高度。
9.根据权利要求8所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，在所述活动底堰板上开设有竖向设置的条形槽，在所述固定底堰板上与所述条形槽对应的位置开设有固定槽，所述活动底堰板能够演所述固定底堰板竖向滑动，以使得所述固定槽与所述条形槽的不同位置对应，且所述固定槽与对应位置的所述条形槽之间通过紧固件进行固定连接。
10.根据权利要求9所述的河工模型自模拟尾门的结构，其特征在于，所述固定侧堰板和所述活动侧堰板竖向设置，且所述活动底堰板的上端面倾斜设计，以使得所述尾水堰的堰口整体呈
Figure FDA0002993112270000021
形开口结构。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB196874A (en) * 1922-12-12 1923-05-03 Henry Clayton Wood Improved means for collecting, harnessing, and utilizing the water power of a stream or river
CN103116367A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 中国水利水电科学研究院 一种河工模型中尾门水位自动控制方法及系统
CN206667165U (zh) * 2017-03-14 2017-11-24 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 水力模型进口调水装置
CN211554756U (zh) * 2020-03-19 2020-09-22 浙江省水利河口研究院 一种用于水工模型试验的小型尾门非恒定水位监控系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB196874A (en) * 1922-12-12 1923-05-03 Henry Clayton Wood Improved means for collecting, harnessing, and utilizing the water power of a stream or river
CN103116367A (zh) * 2013-01-29 2013-05-22 中国水利水电科学研究院 一种河工模型中尾门水位自动控制方法及系统
CN206667165U (zh) * 2017-03-14 2017-11-24 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 水力模型进口调水装置
CN211554756U (zh) * 2020-03-19 2020-09-22 浙江省水利河口研究院 一种用于水工模型试验的小型尾门非恒定水位监控系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜涓等: "台山发电厂一期工程1~#、2~#机组虹吸井水力试验研究", 《广东水利水电》 *
梁志勇等: "河工模型试验尾门模拟的简化方法及运用", 《水道港口》 *
陈野鹰等: "水电站尾水壅水堰堰体水下施工关键技术", 《水利水电科技进展》 *

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