铁路桥墩对江宁中心河水流影响及改善措施试验研究

发布时间：2023-03-27 04:58

　　铁路桥梁等涉水基础建设势必会引起工程段河道水位和流态的变化,河道的过流能力降低,对行洪和河势造成不利影响。受桥墩的影响,河道水位抬高,在桥墩周围产生漩涡和局部冲刷,桥墩上下游的流场变得十分复杂。本文以新建江苏南沿江城际铁路跨中心河工程为研究背景,运用模型试验方法和DPIV表面流场测量系统,研究桥墩对江宁中心河水流影响及改善措施,重点分析了各种改善措施对河道水流流态、水位变化和桥墩附近流速的影响。主要研究内容和研究成果如下:(1)从模型试验范围、相似准则、模型材料与布置、测量仪器和测量方法等方面,对南沿江铁路跨中心河工程的物理模型进行设计,研究采用DPIV表面流场测量系统采集模型面层流场数据。(2)通过物理模型试验模拟现状河道,确定试验工况和试验方法,研究现状条件下河道水流特性。现状河道中的单孔拱桥对过流和河势影响较大;汇流工况下除单孔拱桥下游水流有短距离折冲外,流态基本稳定;分流工况下水流过单孔拱桥后在中心河2位置形成多个漩涡区。(3)现状河道中新建三处铁路桥墩,需要采取措施提高河道行洪能力和改善水流流态,采用断面补偿方法,增大河道行洪面积,通过模型试验研究补偿设计条件下河道水流特性。...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 模型试验研究
        1.2.2 数值模拟研究
        1.2.3 桥墩阻水及影响河道流态改善措施研究
    1.3 主要研究内容和方法
2 物理模型试验设计
    2.1 模型试验研究内容
    2.2 模型设计与制作
        2.2.1 模型试验模拟范围
        2.2.2 模型试验相似准则
        2.2.3 模型材料及布置
        2.2.4 模型制作与安装
    2.3 模型测量仪器与测试方法
        2.3.1 流场观测与显示
        2.3.2 水位测量
        2.3.3 流量测量
        2.3.4 流速测量
    2.4 模型验证试验
        2.4.1 模型尺寸验证
        2.4.2 模型水位仪基点校核
    2.5 本章小结
3 现状条件下河道水流特性试验
    3.1 中心河基本资料
        3.1.1 中心河1、2、3概况
        3.1.2 河道中原有建筑物
        3.1.3 河道断面资料
        3.1.4 水位仪位置布置图
        3.1.5 流速测量断面位置图
    3.2 试验工况
    3.3 试验方法
    3.4 现状条件下面层流场分析
    3.5 现状条件下底层流场分析
    3.6 现状条件下沿程水位变化分析
    3.7 现状条件下水流流速分析
    3.8 本章小结
4 补偿设计条件下河道水流特性试验
    4.1 补偿设计方案的拟定
    4.2 补偿设计条件下面层流场分析
    4.3 补偿设计条件下底层流场分析
    4.4 补偿设计条件下沿程水位变化分析
    4.5 补偿设计条件下水流流速分布
    4.6 补偿设计条件下冲淤及河势演变分析
    4.7 本章小结
5 优化设计条件下河道水流特性试验
    5.1 优化设计方案的拟定
    5.2 优化设计条件下面层流场分析
    5.3 优化设计条件下底层流场分析
    5.4 优化设计条件下沿程水位变化分析
    5.5 优化设计条件下流速分布
    5.6 优化设计条件下冲淤及河势演变分析
    5.7 本章小结
6 调跨和岸线调整对水流特性影响试验
    6.1 调跨对水流特性影响试验研究
        6.1.1 调跨方案1流场分析
        6.1.2 调跨方案2流场分析
    6.2 岸线调整对水流特性影响试验研究
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3772437