河流冰塞演变的试验研究

发布时间：2025-04-18 00:41

　　冰塞、冰盖是我国北方寒冷地区常出现的冰情现象。冰塞、冰盖的出现改变河道的水力条件和边界条件,与明流条件相比,冰盖底部流速分布规律发生改变。河流中表面冰层的覆盖,增加了河道的阻力引起水位的波动,上游不断的来冰将在冰盖底部堆积形成冰塞,从而导致上游水位急剧上升引发凌洪灾害,对水工构筑物及沿岸的居民产生严重威胁。所以河冰问题一直以来是研究者们关注的重点。通过模型试验,对四种不同尺寸条件下的冰盖前缘冰块稳定性进行了研究,对冰块进行力学分析,同时考虑水流拖曳力、碰撞力和水压力的影响,通过力矩平衡的方法,建立了冰盖前缘冰块稳定性的临界判定条件。在提出的公式中充分考虑到了冰块尺寸对临界条件的影响,通过与前人所研究的成果进行对比分析,并结合试验实测数据进行比较,结果表明研究成果与试验数据结果更加吻合。在冰盖底部冰花堆积运动过程中,冰波运动显然起着至关重要的作用。在研究中,通过对比不同的水流条件和来冰条件下的试验结果,揭示了冰波的形成和演化机理。并进一步研究了冰波形成的波高和冰波运动速度,给出了冰波运动条件下的盖移质输冰能力计算方程,结果表明该方程与实测试验结果吻合较好。

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1天然河道中的河冰

（3）开河期图1.1天然河道中的河冰Fig1.1Rivericeofnaturalriver部冰块的堆积而形成冰塞或冰坝[16]，关于冰塞和看，冰坝是由封冻期或开河期河流表面浮冰堆积或由水流拖曳下潜形成，冰塞则是由水内冰在冰研究中冰塞、冰坝统称为icejam，....

图1.2凌洪灾害Fig1.2Iceflood

Fig1.1Rivericeofnaturalriver部冰块的堆积而形成冰塞或冰坝[16]，关于冰塞和冰看，冰坝是由封冻期或开河期河流表面浮冰堆积形由水流拖曳下潜形成，冰塞则是由水内冰在冰盖底研究中冰塞、冰坝统称为icejam，研究者根据冰塞过程将冰塞再细化的分....

图2.2实物图

(a)试验水槽（b）模型冰块图2.2实物图Fig2.2Experimentalflumeandmodelice每场试验开始前先对水槽内水流条件进行调整，为保持水槽中的水流为恒定水流，首先利用水泵将水从地下水库提至平水池，再通过控制阀门，水由平水池进入溢流槽，溢流槽....

图2.3冰盖前缘冰块下潜情况

第二章冰盖前缘处冰块下潜试验研究现象，且多为滑动下潜，此时形成的立封冰塞纵断面阻塞程度较轻，见图2.3（部分下潜指下潜冰块数量稍多，且出现翻转或半翻转下潜情况见图2.3（c）；量下潜指冰块运动冰塞前缘处，冰块下潜明显，而且下潜数量多，以翻转下潜主，仅少量冰块向上游平铺，此时....

本文编号：4040247