山区河流上下双丁坝水流特性试验研究

发布时间：2017-03-31 09:40

  本文关键词：山区河流上下双丁坝水流特性试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：丁坝作为航道整治建筑物,被广泛用于实际工程中。修筑的丁坝可束水归槽,保护堤岸,但也会造成水流分离、回流等一系列复杂的流动现象,受丁坝阻水影响绕坝水流呈现较强三维紊动特性,在某些来流条件下造成丁坝坝头附近地形冲刷和丁坝水毁,进而影响丁坝的整治效果。上下双丁坝作为丁坝的一种平面布置形式,常常在山区河流航道整治工程中被采用。为了更好地发挥双丁坝的整治效果,研究上下双丁坝附近水流的流动结构以及双丁坝对水流的影响规律,对于航道整治建筑物的设计和维护具有十分重要的意义。本论文结合交通部西部交通建设科技项目“长江上游航道整治建筑物水毁机理研究”,主要开展上下双丁坝水流特性的试验研究。本文对现有单丁坝及丁坝群附近的水流结构的研究进行了简要的回顾和评述,并依托长江上游叙渝段航道建设工程,调查统计了滩险整治建筑物水毁情况。在此基础上有针对性的进行了上下双丁坝清水定床试验。本文采取模型试验与理论分析相结合的方式,采用超声多普勒流速仪(ADV)和超声自动水位测量仪测量了双丁坝附近三维流速、紊动强度和水位,并由测量数据得出测点紊动能。通过绘制水位横断面、纵断面、等值线分布图,流速在测区的横断面、等值线分布图,紊动能等值线分布图,紊动强度在测区的横断面分布图,详细论述了上下双丁坝附近水流特性的分布情况,并研究了不同来流条件、不同坝长组合、不同挑角、不同坝头形式、不同坝间距等因素对双丁坝附近水面线、流速、紊动特性等水流特性的影响规律。通过对测区内水位、流速、紊动的对比分析,得出上丁坝坝长固定时,下丁坝较短,坝间距较大时,双下挑圆弧勾头丁坝的平面布置形式较优。
【关键词】：双丁坝 模型试验 水位 流速 紊动动能 紊动强度 等值线
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV863;TV135
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 物理模型方面10-12
• 1.2.2 数值模拟方面12-14
• 1.3 本文研究的主要内容14
• 1.4 本论文提出的创新点14-15
• 第二章 概化模型试验设计15-26
• 2.1 水槽概化模型设计15-19
• 2.1.1 模型设计依据15-17
• 2.1.2 模型各项比尺的确定17-19
• 2.2 清水定床试验19-26
• 2.2.1 定床试验方案20-22
• 2.2.2 定床试验观测内容22-26
• 第三章 上下双丁坝附近水面线分布26-46
• 3.1 纵向水面线分析26-33
• 3.1.1 流量不同时纵向水面线变化26-27
• 3.1.2 不同坝头形式丁坝纵向水面线变化27-29
• 3.1.3 挑角不同时纵向水面线变化29-30
• 3.1.4 下丁坝坝长不同时纵向水面线变化30-32
• 3.1.5 不同坝间距纵向水面线变化32-33
• 3.2 横向水面线分析33-43
• 3.2.1 流量不同时横向水面线变化33-35
• 3.2.2 不同形式丁坝横向水面线变化35-38
• 3.2.3 挑角不同时横向水面线变化38-40
• 3.2.4 下丁坝坝长不同时横向水面线变化40-42
• 3.2.5 不同坝间距横向水面线变化42-43
• 3.3 水面线的二维分布43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 上下双丁坝周围流速分布46-69
• 4.1 整个测区流速分布46-47
• 4.2 横断面垂线平均流速分布47-66
• 4.2.1 流量不同时垂线平均流速的分布47-51
• 4.2.2 坝间距不同时垂线平均流速的分布51-55
• 4.2.3 坝长不同时垂线平均流速的分布55-58
• 4.2.4 不同坝型组合时垂线平均流速的分布58-62
• 4.2.5 不同挑角垂线平均流速的分布62-66
• 4.3 横剖面横向流速分布66-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 双丁坝周围水流紊动分析69-88
• 5.1 水流紊动能分析70-79
• 5.1.1 水流紊动能在整个测区的分布70-73
• 5.1.2 不同流量时紊动能的变化73-75
• 5.1.3 不同坝长组合时紊动能的变化75-76
• 5.1.4 不同挑角时紊动能的变化76-77
• 5.1.5 不同坝间距时紊动能的变化77-78
• 5.1.6 不同坝头形式组合时紊动能的变化78-79
• 5.2 水流紊动强度分析79-86
• 5.3 本章小结86-88
• 第六章 结论与建议88-91
• 6.1 主要结论88-90
• 6.2 问题与建议90-91
• 参考文献91-95
• 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况95-96
• 致谢96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 拾兵,曹叔尤;障碍物后紊动水流的流速分布[J];甘肃科学学报;1999年04期

2 刘超;李超;孙衣春;;丁坝附近湍流的二维数值模拟[J];黑龙江水利科技;2007年06期

3 陈稚聪;黑鹏飞;丁翔;;丁坝回流区水流紊动强度试验[J];清华大学学报(自然科学版);2008年12期

4 黄文典,李嘉,李志勤;淹没丁坝平面二维水流数值模拟研究[J];四川大学学报(工程科学版);2005年01期

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本文编号：279385