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渐扩式消力池辅助消能工水力特性研究
1
作者 王迪 张倩楠 《吉林水利》 2025年第2期6-11,共6页
低佛劳德水流消能问题在低水头输引水工程中长期备受关注,而辅助消能工与底流消能工的联合作用是解决这一难题的有效途径之一。本文以某拟建倒虹吸输水工程为例,利用正交试验和极差分析,将消能墩布置的阻宽率确定为影响消能墩消力池消... 低佛劳德水流消能问题在低水头输引水工程中长期备受关注,而辅助消能工与底流消能工的联合作用是解决这一难题的有效途径之一。本文以某拟建倒虹吸输水工程为例,利用正交试验和极差分析,将消能墩布置的阻宽率确定为影响消能墩消力池消能率的首要因素,再以阻宽率为单一变量设计物理模型试验,对水面线、动能修正系数、底流速分布系数、消能率等水力特性参数进行研究分析。结果显示:当阻宽率小于0.5时,T形墩对水流流态和流速分布的调整作用不明显,消能率较无墩工况提升较小;当阻宽率为0.5时,水流得到充分消能,消能率提升达到最高;当阻宽率大于0.5时,水流出现拥堵现象,不利于水流消能,消能率提升幅度开始降低。综合考虑各因素,该拟建工程设置T形墩适宜的阻宽率为0.5~0.55,研究结果可为同类型工程设计提供参考。 展开更多
关键词 低佛劳德数 水力特性 阻宽率 T形墩 物理模型试验
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基于模型试验地下消力池消能最有效地几何结构研究
2
作者 祁锦林 《水利科学与寒区工程》 2025年第1期123-126,共4页
本文通过物理模型试验研究了某防洪坝(FMD)下游地下消力池(ISB)的几何形状和流型之间的相互依赖关系,并以此评估ISB的消能性能。结果表明,较高的端槛在消能方面提供了更好的ISB性能,流型与ISB几何形状之间存在显著相关性。在设计时建议... 本文通过物理模型试验研究了某防洪坝(FMD)下游地下消力池(ISB)的几何形状和流型之间的相互依赖关系,并以此评估ISB的消能性能。结果表明,较高的端槛在消能方面提供了更好的ISB性能,流型与ISB几何形状之间存在显著相关性。在设计时建议采用中等端槛高度1.5<h_(e)/h_(c)<2.5与中等ISB长度L/B=2的组合。ISB深度建议采用中等深度s/h_(1)=2。研究结果可为地下消力池的水力设计提供一定的参考建议。 展开更多
关键词 防洪坝 地下消力池 模型试验 消能
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不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能脉动压强实验研究
3
作者 田中耀 杨思远 +1 位作者 金靖林 刁明军 《四川水力发电》 2025年第1期118-124,共7页
不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能目前研究较少,此类消能方式使消力池前段水流流态更加复杂,发生破坏的可能性较大,研究其脉动压强特性对宽尾墩体型设计具有参考作用。基于模型试验研究“X”型宽尾墩和“Y”型宽尾墩两种体型,6种来... 不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能目前研究较少,此类消能方式使消力池前段水流流态更加复杂,发生破坏的可能性较大,研究其脉动压强特性对宽尾墩体型设计具有参考作用。基于模型试验研究“X”型宽尾墩和“Y”型宽尾墩两种体型,6种来流情况下跌坎消力池及溢流堰反弧段的脉动压强特性。实验结果表明,在消力池前段“X”型宽尾墩时均压强总体小于“Y”型宽尾墩,在中后段逐渐趋于一致;脉动压强概率密度基本符合正态分布,存在正偏和负偏现象;消力池底板的脉动主要由10 Hz以内的低频脉动组成,不同体型,不同点位,不同来流只影响脉动能量大小,不影响脉动频率组成。 展开更多
关键词 宽尾墩 跌坎 消力池 脉动压强
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泄洪消力池消力墩消能特性数值模拟研究
4
作者 陈柏雨 钟振宇 +2 位作者 聂文豪 蒋勤 郝婕 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期144-148,共5页
消力墩是常用的泄洪消力池消能结构物之一,对其消能效果与结构优化研究在枢纽结构设计中具有重要作用。为此,基于描述非恒定流运动的雷诺平均(RANS)方程和描述紊流运动的Realizableκ-ε湍流模型,采用VOF自由表面追踪方法,建立了模拟大... 消力墩是常用的泄洪消力池消能结构物之一,对其消能效果与结构优化研究在枢纽结构设计中具有重要作用。为此,基于描述非恒定流运动的雷诺平均(RANS)方程和描述紊流运动的Realizableκ-ε湍流模型,采用VOF自由表面追踪方法,建立了模拟大自由表面变形流体运动的数值计算模型,对坝面泄洪引起的跌坎型消力池内复杂流体运动及消力墩的消能特性进行研究。首先,对不同坝面泄洪条件下消力池内水流运动进行模拟,通过将自由液面、水流流态及底板压强分布等的模拟结果与室内实测数据进行对比,验证了模型的模拟精度和可靠性;在此基础上,模拟分析了矩形、直角梯形和T形三种典型消力墩对消力池内水流流速、液面形态及湍动能分布的影响,探讨了长、宽、高相同、几何形状不同的消力墩的消能效果。结果表明,对水流能量的耗散作用,矩形消力墩优于直角梯形消力墩、直角梯形消力墩优于T形消力墩。 展开更多
关键词 跌坎型消力池 消力墩 自由表面流 VOF法数值模型 消能特性
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大顶子山航电枢纽消力池冲坑处理方案研究
5
作者 李朋飞 侯禹君 周荣磊 《东北水利水电》 2024年第7期1-3,6,71,共5页
大顶子山航电枢纽自竣工运行至今,右岸消力池后方出现深度较大冲坑,本文参考国内类似工程经验,对冲坑成因、影响进行分析,通过对比选处理方案的分析论证,最终确定采用水下不分散混凝土+抛石+钢筋石笼的处理方案,并对设计方案具体工艺进... 大顶子山航电枢纽自竣工运行至今,右岸消力池后方出现深度较大冲坑,本文参考国内类似工程经验,对冲坑成因、影响进行分析,通过对比选处理方案的分析论证,最终确定采用水下不分散混凝土+抛石+钢筋石笼的处理方案,并对设计方案具体工艺进行说明及模型试验论证。目前,项目已经实施,取得良好效果,可为其他类似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 消力池冲坑 水下不分散混凝土 钢筋石笼 模型试验
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消能防冲反弧段混凝土成型质量控制工艺研究
6
作者 张雪冰 《水科学与工程技术》 2024年第1期56-59,共4页
水利工程中消能防冲设施结构混凝土的成型质量直接影响消能防冲的效果,特别是反弧段混凝土的成型质量尤为重要。但因反弧段的混凝土形状复杂,浇筑成型难度大,表面平整度、光洁度更是难以控制。通过现场试验,分析了影响反弧段混凝土成型... 水利工程中消能防冲设施结构混凝土的成型质量直接影响消能防冲的效果,特别是反弧段混凝土的成型质量尤为重要。但因反弧段的混凝土形状复杂,浇筑成型难度大,表面平整度、光洁度更是难以控制。通过现场试验,分析了影响反弧段混凝土成型外观质量的主要原因。在实际操作中,采取了控制混凝土分层厚度和计算布置振捣点及混凝土临界初凝状态时拆模收面相结合的方法,在保证混凝土成型的基础上,彻底避免了混凝土表面的气泡、水泡的产生,与传统施工方式相比,该工艺施工操作简单易行,对于反弧段混凝土及需要立模浇筑的斜坡段的混凝土成型和消除表面气泡有一定参考意义。 展开更多
关键词 反弧段 振捣 分层浇筑 质量控制
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大扩散角二级消力池水流结构的调控方法
7
作者 马腾飞 杨明杰 储高群 《水电能源科学》 北大核心 2024年第6期125-128,共4页
针对每侧扩散角均为12°的二级消力池在中低水位时翼墙附近易产生大范围回流区致使主流居中的问题,基于物理模型试验,研究了可增强消力池内水流横向扩散均化作用的工程方法及其适宜位置。结果表明,在第一级消力池内布设分流底坎低... 针对每侧扩散角均为12°的二级消力池在中低水位时翼墙附近易产生大范围回流区致使主流居中的问题,基于物理模型试验,研究了可增强消力池内水流横向扩散均化作用的工程方法及其适宜位置。结果表明,在第一级消力池内布设分流底坎低水位时易产生急流飞溅不良流态,海漫段的水流跌落区范围较原方案时增大,最大跌落长度可为原方案时的1.77倍,不利于下游防冲安全;在第二级消力池中部布设分流底坎可明显增大左右岸处纵向出池流速,出池流速横向分布更均匀,与原方案相比其离散系数在中低水位区间平均可减小23.1%,低水位时出池水流最大跌落长度可减小22.6%,并可壅高第一级消力池内水深,提高两级消力池的消能率,总消能率最大可提高至55.53%,使消力池的整体消能防冲性能进一步增强。该成果可供水闸设计及除险加固时参考。 展开更多
关键词 大扩散角 二级消力池 分流底坎 横向均化 适宜位置
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低水头拦河闸下游一、二级消力池的布置 被引量：13
8
作者 黄智敏 陈卓英 +1 位作者 朱红华 钟勇明 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2013年第6期33-36,共4页
为了解决低水头拦河闸下游河床下切、河道水位下降造成下游消能工无法正常运行的问题,需要对拦河闸工程下游消能工进行除险改造或重建。基于广东省3座拦河闸除险改造和重建工程的水力模型试验研究成果,对低水头拦河闸下游两级消力池的... 为了解决低水头拦河闸下游河床下切、河道水位下降造成下游消能工无法正常运行的问题,需要对拦河闸工程下游消能工进行除险改造或重建。基于广东省3座拦河闸除险改造和重建工程的水力模型试验研究成果,对低水头拦河闸下游两级消力池的布置进行研究,提出加高一级消力池尾坎顶及在下游陡坡段设置外凸型阶梯跌坎等优化措施。试验结果表明,采取上述措施可大幅度提高消力池水流消能率,简化消能工设施,节省工程投资。 展开更多
关键词 低水头拦河闸 消力池 阶梯消能工 尾坎
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T形墩消力池消能率的计算及优化设计试验 被引量：10
9
作者 陆杨 刘焕芳 +2 位作者 金瑾 刘文华 李强 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期42-45,55,共5页
结合新疆肯斯瓦特水利枢纽工程的水工模型试验,提出一种带防挑盖板的新型消能工,即T形墩消力池。理论推导出T形墩消力池消能率的计算公式,并与实测值进行比较。结果表明误差在实际工程允许范围之内,可以用该公式来计算实际工程T形墩消... 结合新疆肯斯瓦特水利枢纽工程的水工模型试验,提出一种带防挑盖板的新型消能工,即T形墩消力池。理论推导出T形墩消力池消能率的计算公式,并与实测值进行比较。结果表明误差在实际工程允许范围之内,可以用该公式来计算实际工程T形墩消力池的消能率。通过试验计算不同消力池池长、T形墩支腿及不同墩形的消能率,分析池长、支腿长度、墩形等参数对消能效果的影响,得出适合该工程的最佳池长为52.2m,最优墩形为支腿梯形、前墩弧形。 展开更多
关键词 T形墩消力池 防挑盖板 最佳池长 体形优化
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小挑角跌坎加浅水垫消力池水力特性试验 被引量：6
10
作者 万继伟 牛争鸣 +3 位作者 李鲁 乔明秋 杨喜军 安宇天 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期300-306,共7页
为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该... 为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该方案出闸水流经小挑角跌坎调整扩散后,各工况均能在消力池内形成淹没水跃,出池水流平稳、无跌落,与下游衔接自然,消能效果较好,闸门开启运行组合及开启方式灵活. 展开更多
关键词 闸坝工程 小挑角跌坎 浅水垫消力池 水力特性试验 旬阳水电站
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高拱坝挑跌流泄洪消能水垫塘底板稳定性研究 被引量：10
11
作者 张建民 杨永全 戴光清 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第2期17-21,共5页
通过对水垫塘不计止水等作用的 2 0种组合工况的实验研究 ,定性地分析了不同地基条件、单宽流量和水垫深度对底板稳定的影响 ;并对水垫塘的优化设计和防止底板失稳破坏等问题进行了探讨。
关键词 水垫塘 底板 高拱坝 挑跌流 泄洪消能 稳定性
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消力池尾坎坡度对水跃及排砂效果影响的试验研究 被引量：14
12
作者 张春妮 田忠 王韦 《水力发电》 北大核心 2016年第1期107-110,共4页
水电工程中常通过在消力池中形成水跃来消能,水跃的类型、发生的位置对于消能率和消力池长度等有重要影响。通过模型试验研究了4种不同消力池尾坎坡度(i=∞、1∶2、1∶4、1∶10)下的跃首位置、水深和流速,分析了消力池尾坎的坡度对水跃... 水电工程中常通过在消力池中形成水跃来消能,水跃的类型、发生的位置对于消能率和消力池长度等有重要影响。通过模型试验研究了4种不同消力池尾坎坡度(i=∞、1∶2、1∶4、1∶10)下的跃首位置、水深和流速,分析了消力池尾坎的坡度对水跃位置以及消能率的影响,并对4个体型的排砂效果进行了观察比较。试验结果表明:消力池尾坎坡度越大,水跃位置越趋向上游,消力池所需长度越短,消能率越大,但排砂效果越差;在尾坎坡度为i=1∶2时,能较好的兼顾消能效率和排砂效果。 展开更多
关键词 消力池 尾坎坡度 水跃位置 消能效率 排砂效果
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T型墩消力池优化设计试验研究 被引量：5
13
作者 钱圣 刘焕芳 +3 位作者 林木松 周银军 陆杨 李强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期37-40,共4页
本文结合新疆肯斯瓦特水利枢纽溢洪道模型进行试验,提出调整T形墩间距,布设差动尾坎辅助消能工对消力池进行优化。通过试验得出当T型墩阻塞率为45%,采用差动尾坎辅助消能工时,消能效果良好,能较好地满足消力池消能防冲要求。
关键词 T型墩消力池 消能系数 最优阻塞率 差动尾坎
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东山拦河闸加固改造工程消能研究 被引量：9
14
作者 黄智敏 陆汉柱 +1 位作者 付波 钟勇明 《水资源与水工程学报》 CSCD 2017年第1期152-156,共5页
由于东山拦河闸下游消力池遭受破坏,且下游河道河床下切、水位降低,需对拦河闸下游消能工进行加固改造。通过水工模型试验,在东山拦河闸现状下游消力池加固改造的基础上,为了确保消力池下游海漫段的安全运行,在海漫段上设置消力墩和消... 由于东山拦河闸下游消力池遭受破坏,且下游河道河床下切、水位降低,需对拦河闸下游消能工进行加固改造。通过水工模型试验,在东山拦河闸现状下游消力池加固改造的基础上,为了确保消力池下游海漫段的安全运行,在海漫段上设置消力墩和消力坎等辅助消能工。研究表明:消力池下游海漫段上设置了消力墩和多级消力坎之后,海漫段的泄流消能率最高可达约50%,确保了出池水流较平顺地与下游河道水流衔接。研究成果得到了工程建设的采用,可供类似工程设计和运行参考。 展开更多
关键词 拦河闸 消力池 加固改造 消力坎 消能
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索风营水电站泄洪消能水力特性试验研究 被引量：8
15
作者 尹进步 梁宗祥 刘韩生 《水力发电》 北大核心 2004年第5期14-17,共4页
为缩短工期,提高工效,索风营水电站采用宽尾墩+台阶坝面+消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验,分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题,提出了X形宽尾墩,它具有传统宽尾墩大单宽泄... 为缩短工期,提高工效,索风营水电站采用宽尾墩+台阶坝面+消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验,分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题,提出了X形宽尾墩,它具有传统宽尾墩大单宽泄洪消能作用,同时又有台阶坝面小流量消能作用,使消力池底板承受冲击压强减小30%。 展开更多
关键词 泄洪 消能 宽尾墩 台阶溢流坝 索风营水电站
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宽尾墩消力池联合消能工的消能机理及其水力计算方法 被引量：22
16
作者 谢省宗 林秉南 《水力发电》 北大核心 1991年第1期50-53,14,共5页
一、前言安康水电站河床坝段上的5个表孔是枢纽的主要泄洪建筑物,每孔净宽15m,设15m×17m(宽×高)弧形控制闸门,闸墩宽4 m,采用消力池底流消能工,消力池净宽95m。在设计洪水位333.10m时,5个表孔的总泄量14010m^3/S,人池单宽流量... 一、前言安康水电站河床坝段上的5个表孔是枢纽的主要泄洪建筑物,每孔净宽15m,设15m×17m(宽×高)弧形控制闸门,闸墩宽4 m,采用消力池底流消能工,消力池净宽95m。在设计洪水位333.10m时,5个表孔的总泄量14010m^3/S,人池单宽流量147.5m^3/S·m;校核洪水位337.05m时。 展开更多
关键词 消力池 宽尾墩 消能工 水力计算
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当卡水电站消力池的优化试验研究 被引量：10
17
作者 王新强 张根广 徐龙飞 《水电能源科学》 北大核心 2014年第3期122-125,共4页
当卡水电站属于中低水头水电站,其泄水建筑物具有水头低、佛氏数低等特点,通过模型试验发现原设计方案存在消力池体型欠佳、池内水流流态紊乱、消能效果差及坎后二次跌落水流大等问题,为此对消力池体型进行了优化设计,通过不同方案的优... 当卡水电站属于中低水头水电站,其泄水建筑物具有水头低、佛氏数低等特点,通过模型试验发现原设计方案存在消力池体型欠佳、池内水流流态紊乱、消能效果差及坎后二次跌落水流大等问题,为此对消力池体型进行了优化设计,通过不同方案的优化比选,提出了将溢流堰和泄洪闸后消力池隔开、降低泄水闸底板高程、加宽泄水闸消力池宽度、减少消力池长度和适当提高尾坎高度等措施,有效地解决了原设计方案的不足,且降低了工程造价。 展开更多
关键词 消力池 水工模型试验 体型 消能优化 当卡水电站
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电厂排水口消力池优化试验研究 被引量：4
18
作者 何耘 纪平 袁珏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第6期111-114,共4页
结合某电厂排水口工程进行了水力模型试验,主要研究了消力池的水力特性及其下游的防冲措施,旨在改进原设计方案,为优化设计提供依据.针对原设计的扩散式消力池中因扩散角过大造成的池内流态不佳、出流不均的问题,提出在池中前端设置适... 结合某电厂排水口工程进行了水力模型试验,主要研究了消力池的水力特性及其下游的防冲措施,旨在改进原设计方案,为优化设计提供依据.针对原设计的扩散式消力池中因扩散角过大造成的池内流态不佳、出流不均的问题,提出在池中前端设置适宜的消力槛,能明显地改善池内流态、均化出流;并通过试验对消力槛的设置参数及体型进行了优化,将消力池长度缩短后的池内设槛方案作为推荐方案.消力池下游防冲措施研究中,对设置斜坡式海漫或防冲槽的防护方案分别进行了泥沙冲刷试验,结果验证了消力池改进方案的有效性和斜坡式海漫防护措施的安全性,提供了防冲槽抛石防护措施中可采用的一些设计参数.本研究成果可供类似排水口工程设计时参考. 展开更多
关键词 排水口 消力池 消力槛 流态 防冲
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清远水利枢纽消力池底板脉动压强特性试验研究 被引量：2
19
作者 刘达 黄本胜 +2 位作者 邱静 王丽雯 王珍 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期77-81,共5页
通过广东省清远水利枢纽工程水工模型试验，研究了消力池底板脉动压强的振幅及优势频率。试验结果显示，消力池底板脉动压强均方根最大值为8．58kPa，脉动压强优势频率在0．002～1．965Hz之间，能量相对集中的频率范围均在2Hz以下。试... 通过广东省清远水利枢纽工程水工模型试验，研究了消力池底板脉动压强的振幅及优势频率。试验结果显示，消力池底板脉动压强均方根最大值为8．58kPa，脉动压强优势频率在0．002～1．965Hz之间，能量相对集中的频率范围均在2Hz以下。试验研究成果为该大型枢纽的水工设计提供了重要设计参数。 展开更多
关键词 大型水闸 脉动压强 底板 消力池 清远水利枢纽 广东省
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金王寺水库共用消力池水工模型试验 被引量：5
20
作者 杨秀玲 陈云良 +1 位作者 田静杰 王波 《水电能源科学》 北大核心 2015年第4期107-108,84,共3页
针对金王寺水库共用消力池原方案中进口的中隔墙长度偏短,导致泄洪洞出流受溢洪道水跃影响,出口存在回水拍打洞顶的现象,根据模型试验提出延长中隔墙和泄洪洞出口段的措施,以减小二者出口流态的相互干扰,消除水跃回水拍打洞顶的威胁。... 针对金王寺水库共用消力池原方案中进口的中隔墙长度偏短,导致泄洪洞出流受溢洪道水跃影响,出口存在回水拍打洞顶的现象,根据模型试验提出延长中隔墙和泄洪洞出口段的措施,以减小二者出口流态的相互干扰,消除水跃回水拍打洞顶的威胁。结果表明,该措施有效可行,说明共用消力池水力设计重点是要处理好进口汇流处水流的相互影响,联合泄洪时应尽量使消力池内主流处于中轴线上,以充分发挥消力池的消能作用。 展开更多
关键词 溢洪道 泄洪洞 共用消力池 模型试验
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