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噪声污染是四大污染之一。国内对于噪声相似理论的研究为数不多,跌水噪声的研究主要集中在对大坝泄洪的原型观测,通过声学方法研究跌水对建筑物的破坏。流体噪声的一般特点是频率覆盖域很宽的宽带连续谱噪声,其上也可叠加一些特征线谱。由于流体噪声的计算涉及到粘性流场的动力学问题,至今理论上尚未很好解决。20世纪50年代初,Lighthill在对喷气尾流中自由湍流声激发的研究工作中导出了著名的Lighthill方程。由于完整的描述运动流体声激发过程的基本方程不仅都是非线性的,而且其形式也复杂到使人们难以全面理解其物理意义,因而也就难以用现有的方法去求解方程。
大伙房水库富尔江尾水渠位于村庄附近,设计跌水坎形式时未对噪声污染做相应评估,致使跌水处水流噪音过大,影响附近居民生活。经过研究,提出了跌水坎的两种修改方案,并进行相应的噪声模拟试验,评估降噪的效果。在对上述两种方案的试验中,对各种方案的水位、流速、进行了详细的测量和比较;以流体声学相似原理为依据,对3种跌水坎形式进行噪声模拟试验。利用古典声学理论对背景噪声、声波反射、干涉与叠加进行分析与修正,评估降噪的效果,最终推荐了锐角斜坡直墙跌水坎的修改方案。通过研究发现:铅直坡直墙消能坎方案消能效果好,但噪声大,锐角斜坡斜墙消能坎方案的降噪效果明显,但消能坎及下游水流流速非常大,会对尾水渠底部产生强烈的冲刷,造成尾水渠的破坏。圆角斜坡直墙消能坎方案的消能效果比锐角斜坡斜墙消能坎方案好,消能坎及下游水流流速也比较小,同时该方案的降噪效果也很好。但圆角斜坡直墙消能坎方案施工困难,本试验推荐锐角斜坡直墙消能坎方案。
圆角斜坡直墙消能坎方案的试验中发现:脉动压强在消力池后段较大,该段是产生噪声的主要区域。并对试验中的背景噪声、边壁反射噪声和不同比尺宽度比例的修正后,得出修正后的噪声值。