水工水力学研究进展与展望

'万方数据第6卷第3期中国水利水电科学研究院学报v。1．6No．32008年9月JournalofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropo¨PrReseat(’hSeptember，2008-__—●—-——_●-●—_——_—●——___——____—-—__-———●—_——一III——_————_●—●—-—__—-——_——●●_———————__—_●●—●●—●●-——_●———●文章编号：1672．3031(2008)03．0183-08水工水力学研究进展与展望李桂芬■⋯V(中国水利水电科学研究院，北京100038)摘要：回顾了中国水利水电科学研究院建院50年来水工水力学研究的重点内容、创新成果、技术路线、指导思想、以及未来的展望。主要内容包括：高水头泄水建筑物的泄洪消能新技术；高速水流的空化、空蚀、掺气、脉动、流激振动、水流雾化的原理与防范措施；输水及水力控制；明渠不恒定流；近代的城市水力学及景观等问题。特别突出论述了50多年来水力学研究所本着科学研究为生产建设服务、生产发展促进科学研究进展的基本原则，遵循着理论研究、模型试验与原型观测三结合的技术路线，主要研究手段的重要性和先进性，及其为生产管理与理论研究所起到的重要作用。在此基础上，提出了今后工作的展望与建议。关键词：水工水力学；泄洪消能；高速水流；明渠不恒定流中图分类号：Tvl35文献标识码：A1水工水力学研究概述中国幅员辽阔，河流众多，水力资源丰富。但是由于人口众多，水资源在地域和时空上分布极不均匀，实际上我国不仅人均水资源占有量短缺，而且经常产生洪涝和干旱灾害，这给我们水利工作者提供了极好的建设水利工程的机会。同时，我国分布于西南高山峡谷地区丰富的水力资源，为大力发展水电建设，获取丰富的可再生能源，提供了优越的条件。新中国建立以来，特别是改革开放的30年以来，我国水利水电建设蓬勃发展，一大批的高坝大库和大型水利工程的修建，为防洪抗旱减灾和获取丰富的清洁能源起到了重要的作用。但是，我国的地质地形和水文特性条件复杂，水利水电建筑物多建于高山峡谷中，其主要特点是：(1)水头高。坝高200。300m的大坝，其泄流流速都已超过30～40m／s，有的甚至于达到50rids以上。高速水流会引起的一系列问题，如空化空蚀、脉动与振动、掺气与雾化等；(2)流量大。我国的高坝泄水建筑物的泄水流量多数都超过10000m3／s，近期开工的溪落渡和向家坝两个工程的泄流量达40000～48000m3／s，有的工程如三峡水利枢纽泄量达到80000m3／s以上，这在国外是没有的；(3)泄洪功率大。泄洪功率是上下游水头差和泄量的函数，据统计到目前为止，国外的水利工程中最大的泄洪功率是20世纪80年代建成的伊太普和图库鲁伊电站，约为50×106kW，而我国近年来建成的一些电站如二滩、三峡等达到70×106kW，已大大超过了国际水平；(4)地形复杂。建坝地形复杂带来了泄水建筑物布置的困难，有的坝址河床很窄，大部分工程的泄洪单宽流量已远远超过了规范所规定的200m3／s·m。有的工程采用特殊消能工后，其单宽流量可达到600m3／s·m。此外，有的工程由于地形影响，河床虽很宽，但是流量大，尾水深，形成了很难消能的低弗劳德数水流。为了满足工程建设的需要，水力学研究所结合实际工程做了大量的研究，在引进与自主创新相结合的原则下，完成了一大批先进的科技成果，为工程提供了可靠的依据。2主要研究创新成果及进展2．1高水头泄水建筑物的泄洪消能新技术大流量泄水建筑物的泄洪消能问题，从来就是水工水力学研究的重点。新中国建立以来，在引进和创新的基础上，科研人员巩固和发展了常规形式的底流、挑流收稿日期：2008．08．Ol～183— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬和面流消能工，同时也与时俱进、因地制宜地研发了多种形式的“新型消能工”。从20世纪50年代广东流溪河拱坝泄洪的大差动挑坎消能形式开始，到60年代的刘家峡泄洪洞的扭曲鼻坎，以及70年代的石泉电站溢流坝的消力戽消能工，使常规泄洪消能工向前推进了一大步。之后到了改革开放的80年代到90年代，又自主创新提出了一系列的宽尾墩联合消能工、窄缝式消能工、坝面阶梯式联合消能工、表孑L与深孔双层挑流水股对冲消能及二道坝消力塘联合消能工等。在“八五”科技攻关课题导流洞改建为泄洪洞的研究中，又提出了垂直与水平旋流式的内消能工等。其中我国自主创新的宽尾墩联合消能技术，解决了一大批大中型工程的消能问题，使高水头泄水建筑物的消能防冲技术，提到了一个更高的水平。这一系列的新型消能工均已被实际工程所采用，多次获得国家科技进步与发明奖，其技术水平均处于国际领先水平。2．2高速水流水力学研究高坝泄洪的高速水流特殊问题，一般不能在普通缩尺模型中复演，要求进行专门研究。例如：高速水流的掺气、空化与空蚀(也称气蚀)、压力脉动、流激振动(简称“二气、二动”)，以及挑射水流所引起的雾化现象等。1962年水电部第一次在长春召开了高速水流会议后，高速水流研究开始为全国范围的科研、设计单位及有关大专院校所重视，我院水力学研究所的相关研究一直位于全国的前列。2．2．1明渠水流掺气研究20世纪50。60年代，在林秉南、肖天铎等老一辈专家的指导下，首先开展了明渠水流掺气机理的研究，自主设计、研制了进行高速水流掺气研究的专用设备，利用已建的活动陡槽对明渠水流掺气的形态与结构进行了较系统、全面的试验研究。20世纪70年代末至80年代初，引进了国外利用掺气减免空化空蚀的技术原理，在国内率先进行了水流掺气减蚀技术研究。从20世纪80年代至今，全所承担了大量的通气减蚀的试验研究任务，先后对刘家峡泄洪洞、乌江渡滑雪式溢洪道、二滩l。泄洪洞、龙羊峡底孔、东江溢洪道、三峡泄洪深孔、瀑布沟溢洪道、紫坪铺泄洪排沙洞、小湾泄洪洞、三板溪泄洪洞、光照放空底孔、糯扎渡溢洪道等一批高流速泄水建筑物采用掺气减蚀设施的方案进行了模型选型试验、推广应用和原型观测。近年来，通过实际工程的原型观测对泄洪洞侧掺气的必要性有了新的认识，为今后进一步研究更高流速的泄洪洞掺气减蚀提供了有利条件。2．2．2空化空蚀研究初期从调查研究及搜集资料开始，逐步建置专用设备和量测仪器，在进行室内试验的同时，还开展了不少原型观测。在参考国外有关研究成果的同时，始终贯穿着自主创新的思想，在研究闸墩与门槽体型、过流面平整度等方面的研究取得了丰硕成果。20世纪60年代就开始结合模型试验提出了过流面平整度的控制标准，随后又给出明渠与管道中突体的初生空化数，绘制了一系列以H／／X(水深／突体高度)为参数的曲线，供设计控制过流面平整度时参考。20世纪80年代后期在空化空蚀方面的研究主要是针对具体工程问题进行的，利用新建的大型减压箱先后对二滩、三峡等大批泄水建筑物进行了减压模型试验，并进行了大量的原型调研与观测，开展了对空化数的估算方法、边界上空化表面紊动及交换现象、引起空化不平度的体型及控制措施等一系列的理论研究，为解决水流空化对建筑物的破坏提供科学支撑，2．2．3水流脉动压力研究从建所开始就结合湖南拓溪水电站溢流坝水流脉动压力与大头坝结构振动等问题进行了研究，自制了脉动压力的传感器及其它测试仪器，通过一系列的溢洪道及坝面的原型观测，结合室内模型试验结果，明确提出了急流脉动压强的双倍振幅如不超过测点流速水头的5％，则不会引起建筑物破坏的结论，并发现脉动压力平均频率不符合重力相似准则。同时结合实际工程对护坦整块底板上的点、面水流脉动压力关系问题进行了研究．首次采取了3个支点电阻式的感应器，取得了其总体脉动荷载为消力塘上水头的45％左右的量级，这些控制数据至今尚未突破。2．2．4水工建筑物流激振动水工建筑物的振动问题，主要发生在闸门流激振动和混凝土水工建筑物紊流诱发流激振动两个领域。20世纪50年代到60年代，肖天铎、谢省宗等人从三义寨工程弧形闸门振动的研究中，率先提出了闸门振动的流体弹性理论，设计了三义寨弧形闸门的水弹性相似模型，开创了国内水弹性模拟试验的先河。70年代初期，又解决了刘家峡泄水道平面闸门的严重振动问题，应用流体(水)弹性力学的方法，提出了由止水、漏水产生的水力瞬变诱发闸门振动的流固耦合理论。1978年我院恢复重建以来，发展了闸门动力特性及动力响应的水弹性力学的有限元分析方法，并首次研制成功一I84— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬可以模拟钢结构水弹性振动的新型模拟材料，先后解决了五强溪、岩滩、三门峡、三峡、小湾等工程的巨型闸门振动问题的研究。在解决混凝土水工建筑物紊流诱发流激振动方面，提出了考虑紊流压力脉动的时空相关对水工建筑物流激振动的计算方法。并提出了在以水为介质的一般水力模型上，进行动水中混凝土泄流结构的水弹性(液相和固相耦合)模拟试验所应遵循的相似准则和试验方法，构建了两个以特殊加重橡胶(容重等于弹性结构材料的容重而弹模按模型比尺缩小)为模型材料的混凝土泄水建筑物的水弹性振动试验模型，对安康、大化、拉西瓦等工程的流激振动，进行了成功的试验研究。2008年与天津大学共同获国家科技进步一等奖。2．2．5挑射水流引起的雾化问题研究泄洪雾化已成为影响周围建筑物的安全和破坏环境的重要问题，但是雾化是水气两相流问题，一般用重力相似原理无法进行试验。从乌江渡电站泄洪雾化的原型观测开始，到近期的二滩拱坝泄洪雾化的观测，在此基础上提出了雾化分区的预报方法，可以供新设计工程的参考，同时进行的数值模拟研究也取得了很好的进展。2．3明渠不恒定流方面的研究明渠不恒定流是水力学研究的重要课题之一，其内容涉及到的范围很广，与水力学所有关的主要有：电站尾水渠因发电输水变化引起的不恒定流、溃坝洪水波问题、库区滑坡引起的涌浪、河口海岸潮汐波动问题、以及风生潮流等。2．3．1溃坝洪水波和洪水仿真研究溃坝波问题的研究始于1958年，在林秉南院士领导下进行了室内的水工模型试验，取得了定性的成果。1978年水科院恢复重建以来，龚振瀛去法国进修了溃坝洪水的理论计算，还培养了陆吉康等研究生，对溃坝波的理论结合方针数值模拟开展了研究。相继开发了自主的二维数值模型，使我所的溃坝洪水研究上了一个新的台阶，并相继为全国各地的重要的水库进行了模型试验和数值计算，为这些水库的溃坝洪水涉及到的范围和风险进行了预报。在洪水仿真模拟及风险分析等方面，也进行了一系列创造性研究。2．3．2库区滑坡涌浪研究在大坝建设期或水库运行初期，会遇到库区岸边滑坡问题，由于滑坡而引起的库水涌浪给施工与运行带来很大的威胁。例如柘溪水电站施工期发生的滑坡涌浪，引起的波动翻越了大坝，造成了坝下施工人员的重大伤亡。20世纪70年代初，为阿尔巴尼亚的费尔泽水库进行了滑坡涌浪的模型试验，20世纪70年代中期龙羊峡水库修建，为了确定库区周边生活区及生产区的安全范围，在露天试验场进行了模型试验，确定了滑坡涌浪侵蚀界限。该课题的研究不论是方法上还是理论上，在当时都是处于国内的首位。2．3．3河口海湾不恒定流研究20世纪60年代开始，应生产上的要求进行了盐水倒灌对天津市影响的模型试验，20世纪70年代中后期，林秉南采用特征理论推导了杭州湾潮波模拟的二维不恒定流数值计算模型，并成功用于杭州湾强潮河口的计算，对拟建的防潮堤进行了科学论证。20世纪80年代初，林秉南指导研究生成功开发了破开算子法用于不恒定流计算的二维模型，此后又陆续开发了一、二维耦合的计算模型、风生流模型及污染物输移扩散的模型等，广泛用于杭州湾、珠江口及太湖等多个水域，解决了一系列规划和工程实际问题，并为此后我院得以不断发展的水环境、生态水力学等研究打下了良好的基础。2．4当前一些新兴学科的水力学问题除了上述的一些重点水力学问题以外，水力学研究所在其它领域里也开展了不少研究。特别是近期一些新兴的学科中的水力学问题，如城市水力学中的河流管理及景观、生态水力学中的鱼道问题、河道中的冰水力学、调水工程中的水力控制、可视化技术等新技术，都是近年来新一代的研究人员致力于发展起来的，而且已为各重要工程和城市做出了新的贡献。3水工水力学研究的主要手段水工水力学的试验研究主要依赖于必要的试验设备、精密的量测仪器和原型观测手段。50年来，水力学研究所自主研制了几座大型的先进试验设备和精密的量测仪器，还进行了大量的原型观测。3．1专用的试验设备为研究高速水流，特别研制了活动变坡陡槽、减压箱和循环水洞等3座专用设备。此外，水力学所还自己研制成了当时国内第一座60m长的风波槽、波浪发电设备、高速水流文杜里一185— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬空蚀试验设备、核磁致伸缩仪等。3．1．1活动变坡陡槽该陡槽槽身长L=15m，试验槽宽B=50cm，无极变坡坡角口=0。～49。，最大供水流量Q。=342L／s，最大流速M。=15rrgs。主要用以研究高速水流的掺气水流的特性，其规模与体型见图1所示。l茔lI研究伤气水流用的变坡活动陡槽全景(1960年)3．1．2减压箱水力学研究所初期的减压箱，是在无参考资料可循的情况下，由陈椿庭所长倡导，独立自主研制的。由于工程的需要，于20世纪80年代后期又研制了一座大型的减压箱，技术指标为：全长19．22m，总高16．30m，试验段宽1．00m，上游箱高3．30m，下游箱高2．70m，总容积90．00m3，试验最大水头14．00m，最大流量1．00m3／s，电机最大功率185kW，箱体最大真空度98．7％。大型减压箱的各项技术指标均属国际先进水平，20余年来为国内大批大型水电站的设计和建造提供了大量的科学依据。(a)旧减压箱(b)新减压箱图2减压箱3．1．3循环水洞循环水洞是在许协庆的领导下建制的，早期先修建了一座小型水洞，该设备工作段长度1．17m，先是圆形断面，后改为0．2mxO．2m方形断面，设计最大断面平均流速近20m／s。20世纪90年代初期又建了一座流速可达50m／s的大型水洞(见图3所示)。LaJ小型水嗣图3循环水洞(b)大型水洞3．1．421世纪以来大兴基地的试验设备近年来，应更大规模工程的发展所需，水力学研究所的主要试验室迁至大兴试验基地，大部分重要的试验设备也随之在新的基地建制。由2001年开始，在三峡实———186——— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬验厅内建了l座高度为6．0m的水箱，l座水槽，并配套建立了具有现代化技术装备的试验室和研究平台，进一步发展了数值模拟技术，增加与完善了各种技术储备。在大的新试验室内，建制了高水箱和大型水槽等设备，添置了一批高精度的测试仪器和标定仪器。结合环境及城市河网水力学、水力控制仿真、高速水流及流激振动试验、数值仿真模拟试验等，大力加强测试手段和数值分析的手段。添置了水力控制仿真动态实验台等配套设备，还将开展大型减压箱的建设，以及整体提高开展空化空蚀和流激振动的测试手段。在大厅内建设了2座大型水箱，高度分别为13．0m和8．0m，以及l座水槽，根据工作需要，还改建了1座水箱，预留了建设1座高水头、高流速的文杜里管设备用地等。3．2仪器设备与量测技术仪器设备与测试技术在水工水力学研究中占有十分重要的地位，许多水力现象观测和基本数据的取得．都仰赖水工测试手段和仪器的支撑，而仪器研制本身常常就是一项攻关专题，水力学所各项专题的成果中无不包含了仪器研制人员的智慧和辛勤劳动。在高速水流研究中，自制了脉动压力感应器，研究并提出了脉动压力的量测技术和资料分析方法，研制成功了结构物振动位移传感器和加速度计，采用当时最先进的数字化测量系统，通过多测点、多种测振传感器的观测，以分析振源和对建筑物的安全进行评估研究。为解决水流掺气浓度和流速的测量难题，研究成功采用取样器与毕托管联用的方法同时测量出测点的掺气浓度和流速的方法等，至今仍在国内各研究单位所采用。常规试验中的压力场、流场、流态、流量、波高及水位等的量测仪器多数都是水力学所自主研制的。50年来，先后研制成功的室内试验仪器和原型观测仪器有20多种，主要有：电测水位计、波高仪、电磁流量计、超声波流量计、流场压强与压强脉动传感器、渗压计、压电晶体传感器、差压传感器、差压变送器、原型观测用底流速仪(改型毕托管)、旋浆流速仪、激光流速仪、电磁流速仪、水流掺气浓度仪(取样器、电阻式浓度仪、同位素浓度仪)、热球风速仪、空化噪声监听仪(水听器)、半导体温度计、DASP数据采集系统(循环采集、定时采集)、数据分析处理系统等。新的世纪开始以后，引进了大量的先进的测量仪器设备，其中包括：大型三维激光测速仪、大型激光平面测速仪、二维电磁流速仪、高精度压力校验仪、高精度力传感器标定模块、高精度温度计、高精度模型加工设备等。目前实验室中的主要测试参数均采用基于计算机控制的多点采集系统，不仅大大提高了模型试验测试水平，也大大提高了仪器开发和标定水平。3．3水力学的原型观测水力学研究的手段在现阶段主要还是以模型试验技术为主，数学计算为辅。但是由于受到模型中材料特性、水流流速、边界条件和其它复杂因素的影响，在有些情况下不能用常规的模型相似率来解决问题，特别是有些高速水流问题极需在工程的实际运行中进行原型观测得到验证。水力学所很早就开始了水力学的原型观测工作，并在1958年编写的《水工模型试验》一书中，专门列了“原型观测”的章节，还出版了原型观测仪器埋设的设计图纸等文献资料，为全国各水利水电科研单位提供了参考。从建所至今，都是历届所领导亲自带队，与大家共同努力开展这一工作。1987年水力学研究所重建以来，对原型观测工作给予了更大的关注，观测方法与内容不断得以发展与拓宽。当年水利电力部时期．曾以中国水力发电工程学会的名义，责成以水工水力学专委会为主，将乌江渡电站泄水建筑物建为原型观测基地。以水力学所为首组织全国各有关科研单位及大专院校，在该工程上埋设了168多支仪器，于1982年组织全国各单位进行了一次全面的观测，并且在国内外首次进行了挑流雾化的观测，取得了良好的成果。在观测方法和资料分析方法的自动化方面，也有突破性的进展，1988年又出版了《水工建筑物水力学原型观测》一书。50年来，水力学研究所进行过上百项原型观测项目，包括岸边溢洪道、溢流坝工程、溢流坝厂房顶溢流、泄水洞及输水洞观测、闸门及泄水建筑物和通航建筑物的振动、波浪观测、冰情观测等。这些成果在水力学研究中起到了很大的作用，例如：许多泄水建筑物的闸门振动问题，就是通过原型观测进行优化调度解决的；又如雾化问题，至今无法在实验室内进行研究，为了分析雾化程度对周围建筑物的影响，在二滩水电站泄洪中对雾化问题作了专门的观测研究，提出了有实际指导意义的预测有害雾化的区域，为其它工程提供了很好的参考，同时也为数学模型研究提供了验证依据。还有一些工程在试验室中没有发现问题，但是通过原型观测发现了，例如在三峡船闸进水口水力学观测中，发现了明显的空化现象，一187— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬(丑)公伯峡水电站泄洪雾化(bJ二滩电站拱坝泄浃雾化图4高水头泄洪建筑物泄洪雾化状况说明边墙曲线设计不太合理，会形成未来运行中的隐患，说明通过原型观测有力的补充了在模型试验中所未发现的问题，为改进设计提供了有力的技术支撑。4研究工作的指导思想与技术路线50年来，全所科技人员以“求真务实的精神”和“三老、四严”的作风，坚持“科研为生产建设服务，生产反过来促进科学研究”的理念；在科学研究工作中，提倡“科研、设计、生产”三结合，和“模型试验、理论分析、原型观测”三结合的技术路线；同时又采用“老、中、青”三结合，“引进与自主创新”相结合的工作方法，对我国水利水电工程中的一系列水力学问题进行了广泛而又深入的研究，使这一领域得以不断前进与提高。4．1科研、设计、生产三结合问题所谓“科研、设计、生产”三结合的技术路线，就是“科研为生产建设服务，生产反过来促进科学研究”理念的具体化。因为科研课题都是来自于设计与生产的需求，科研工作都要结合工程设计和施工中的具体条件，脱离实际情况的科研成果就不会被设计和生产所采用，只有相互配合和相互支持才能成功。在东江、水布垭、小湾、公伯峡、大朝山等工程的泄洪消能方案上所取得的重要成果，都是经过三结合的技术路线所取得的。4．2模型试验、理论分析、原型观测三结合问题在水力学研究中，许多特殊问题仅靠模型试验是不够的，由于受到比尺效应等的影响，有的模型试验结果与实际情况相差很大，为此必须进行原型观测，来验证模型结果的准确性。此外，不论是模型试验还是原型观测的结果总是带有经验性的，一定要经过理论上的分析与提高，使它变成普遍可采用的理论才行。脱离实际的理论是不成熟的理论，没有理论指导的试验也是不能进步的试验，所以只有三结合的技术路线才是完整的和能推动不断前进的。如前所述的水工建筑物的流激振动、挑射水流的雾化问题等，都是通过大量的原型观测、模型试验和相关的理论分析后，才得以提出对工程实践有用的成果。4．3老、中、青三结合水力学所的成就，既得来于德高望重的老一辈专家，又离不开一批有实践经验的中年学者，更需要一批生气勃勃、好学、上进的青年队伍。只有老中青三结合，充分发挥团队精神，才能取得优异的成果。例如：水力学所在研究高速水流这一高难度的课题的过程中，就是代代的相传发展起来的，在发展过程中充分体现了这一“三结合”的精神。早期20世纪50年代，有从国外回来的一批知名水力学专家林秉南、陈椿庭、肖天铎、许协庆、郭可铨等，是他们首先带领大家研制仪器设备，收集资料、分析问题、自主创新、进行试验和开创原型观测各项业务；20世纪60年代又有一批回国的留苏学者和我国自己培养的中坚科技工作者，在老一代学者的带领下，取得了大量前沿课题的科研成果；20世纪70年代末期，我院开始招收大批的研究生后，一批一批的硕士、博士和博士后青年学者进入到各个课题队伍中，他们朝气蓬勃，好学上进，在老、中年专家的带领下，不怕苦、不怕累、深入实际工程，创造性地提出了一批一批的创新成果，很快他们就走在了前列。2l世纪开始后，更多的国外回来的，和刚毕业的青年学者走进了水科院，在任重而道远的征程上奋发图强，再创辉煌。一188— 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬5展望与建议随着我国水利水电建设事业的蓬勃发展，高水头、大流量的泄水建筑物越来越多，同时也由于我国水资源短缺，远距离大型调水工程也会不断增加，这些巨型工程的建设对水力学研究既是机遇，又是挑战。过去虽然取得了优异的成绩，但是对事物的认识总是不断前进的，围绕着水力学研究的范畴，也要与时俱进，开发新的研究领域。为此提出以下建议，供今后研究者参考。(1)加强对高水头水利水电工程建设与周围环境的关系研究。例如，高坝泄洪的挑射水流雾化问题，可能危及周围建筑物和工程两岸岸坡的安全，要加强避免和减少挑流雾化和防护措施的研究。(2)保证水利水电工程的安全是我们水利水电工作者的重要职责，其中与水力学有关的问题就是溃坝洪水对下游的影响。建议有关专业对溃坝洪水做系统研究，对各大中型工程进行溃坝洪水的预报，给出可以实际操作的溃坝洪水的风险图等。(3)进一步关注水信息学的研究，并立足在相关领域的应用。(4)水力学研究涉及到方方面面，特别是与其他学科有关系的问题，往往都容易忽略，建议加强交叉学科的研究。(5)为获取充分的清洁水资源和无污染的清洁能源，今后新型的发电设施、新型改水设施等都与人民的生活休戚相关，建议逐步涉足波能、风能及水处理中的水力学等研究。(6)j：Jll强水力学基础应用理论的研究。近年来由于生产上的需要，大量的生产任务要求。大家忙于完成任务，对于基础应用理论的研究有所忽视。应该本着“生产促进理论研究，理论研究指导生产任务”的基本原则，加强基础应用理论研究，不断创新，使水力学研究提高到一个更高的水平。参考文献：陈椿庭．峡谷高坝大流量泄洪布置综述[J]．水利水电技术，1984，(3—4)．陈椿庭，等著．高坝大流量泄洪建筑物[M]．北京：水利水电出版杜，1988．林秉南．我国高速水流消能技术的发展【j]．水利学报，1985，(5)．谢省宗，林秉南．宽尾墩消力池联合消能工的消能机理及其水力计算方法[J]．水力发电，1992．(1)．高季章．窄缝式消能工的消能特性和体型的研究[A】．水利水电科学研究院论文集第13集[C]．北京：水利电力出版社，1983．高季章，李桂芬．窄缝式消能工在泄水建筑物应用条件的研究[J]．水利水电技术，t984，．李桂芬，刘清朝．窄缝挑坎水面线的数值计算[J]．水力发电，1985，(5)．童显武，等主编．高水头泄水建筑物收缩时消能工[M]．北京：中国农业出版社．2000．董兴林，高季章，鲁慎吾，等．导流洞改为漩涡式竖井溢洪道综合研究[J]．水力发电，1995．(3)．董兴林．公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞优化试验研究报告[R]．北京：中国水利水电科学研究院，2004．时启燧，等．通气减蚀挑坎水力学问题的试验研究[J]．水利学报，1983，(3)，林秉南，龚振瀛。潘东海，论高坝溢洪道反弧的合理形式[J]．水利学报．1982．(2)．赵世俊，李桂芬，周胜．水流脉动压力模型律的研究[J]．水利学报，1958，(12)．谢省宗．闸门振动的流体弹性理论[J]．水利学报．1962，(4)．吴一红，谢省宗．水工结构流固耦合动力特性分析[J]．水利学报。1995．(1)．柳海涛，孙双科，等．泄洪雾化预测的人工神经网络方法的探讨[J]．水利学报，2005，(10)．何少苓，林秉南，等．破开算子法在二维潮流计算中的应用[J]．海洋学报，1984，(2)．林秉南，何少苓．等．污染物在二维潮流中的输移扩散模型[J】．科学时报，1986。(24)．一189—1i1●●1i1j6789m¨屹bH：2№"他，}_}r}r}rL 万方数据水工水力学研究进展与展望李桂芬Advance．andprospectinresearchonengineeringhydraulicsUGui．fen(ChinaImtimuofWaterRe．*ourceJandHy&opott日Research，Bering100038，CMna)Abstract：Thispaperreviewsthemainworks，newideas，technologicallines，guidingthoughtsandirmo-vativeachievementsintheengineeringhydraulicsre$earehinIWHRinthepast50years．Themaincont·entsinthispaperinclude：newtechnologyforenergydissipationofoutletstructureswithhishvelocityflow，cavitationanderosion，airentrainment，pressurepulsation，flow．inducedvibration，atomizationanditspreventivemeasures，waterconveYanceanditshydrauliccontrol，openchannelunsteadyflow，ur—banhydraulicsandlandscape．etc．Inthepast50years，scientificresearchintheDepartmentofHydmu—licshasbeenconductedinlinewiththeprincipleofscientificresearchservingproductionandconstructionandbeingpromotedbyindustrialproductionandfollowingthetechnologicallineofcombiningtheoret·iealstudy．modeltestandprototypeinvestigation．ProspectsandsuggestionsaI．emadeforresearchworkonengineeringhydraulicsinthefuture．Keywords：engineeringhydraulics；flooddischargeandenergydissipation；high—velocityflow；openehannelunsteadyflow：hydrauliceontrol—190一作者简介：李桂芬(1931一)，女，山东潍坊人，教授级高级工程师，主要从事水力学、高速水流及波动力学等方面的研究．(责任编辑：李福田)'