透水框架在改进丁坝结构型式上的应用

发布时间：2018-11-17 16:07

【摘要】：丁坝坝头绕流呈复杂的三维结构,常导致坝头局部冲刷,易诱发丁坝水毁。为改善丁坝坝头的水流条件,利用四面体透水框架对常规丁坝结构型式作了有益改进,即将常规丁坝的实体坝头改成由四面体透水框架铰接而成的透水坝头,并通过水槽试验研究其水动力特性及冲淤特性。研究表明,透水坝头能有效分散坝头集中绕流,减弱坝头脱离涡的形成条件,并阻滞下潜流,相应地,坝头局部冲刷坑深度也得到有效控制。此外,试验还研究了透水坝头透空率以及长度对局部冲刷的影响。研究发现,存在一个最优透空率,使得透水坝头控制坝头局部冲刷的效果最好,透水坝头的透空率过大或过小时,透水坝头对局部冲刷坑深度的控制有限。另外,在坝头绕流的影响范围内,随着透水坝头长度的增加,其减小坝头局部冲刷的效果越好,当透水坝头长度超过这一范围后,透水坝头长度的增加对减小坝头局部冲刷的效果不再明显。
[Abstract]:The flow around the dike head presents a complicated three-dimensional structure, which often results in local erosion of the dike head and easily induces the water damage of the dike head. In order to improve the flow condition of the dike head, the tetrahedron permeable frame is used to improve the structure of the conventional spur dike, that is, the solid head of the conventional spur dike is changed into the pervious dam head which is hinged by the tetrahedron permeable frame. The hydrodynamic characteristics and scour-deposition characteristics of the flume were studied by flume test. The research shows that the water permeable dam head can effectively disperse the concentrated flow around the dam head, weaken the formation condition of the dam head from vortex, and block the lower subsurface flow. Accordingly, the depth of the local scour pit in the dam head can also be effectively controlled. In addition, the influence of permeability and length on local scour is also studied. It is found that there is an optimal permeability, which makes the water permeation head control the local scour of the dam head best. The permeability of the water permeable dam head is too large or too small, and the control of the depth of the local scour pit is limited by the water permeable dam head. In addition, in the influence range of the flow around the dam head, with the increase of the length of the water permeable dam head, the better the effect of reducing the local scour of the dam head is, when the length of the water permeable dam head exceeds this range, The effect of increasing the length of permeable dam head on reducing the local scour of dam head is no longer obvious.
【作者单位】：南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室;
【基金】：国家973计划资助项目(2012CB417002) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAB04B03) 国家自然科学基金资助NSFC-NOW项目(中荷)(51061130546)
【分类号】：U617.91

【参考文献】

相关期刊论文前10条

1 曹艳敏;张华庆;蒋昌波;李旺生;;丁坝冲刷坑及下游回流区流场和紊动特性试验研究[J];水动力学研究与进展A辑;2008年05期

2 房世龙;唐洪武;周宜林;蔡开玺;;桥墩附近四面体透水框架抛投防冲效果试验研究[J];水科学进展;2006年03期

3 徐琳,胡世忠;钢筋石笼和混凝土异形块护岸防冲应用研究[J];水利水电科技进展;2005年01期

4 周银军;刘焕芳;何春光;宗全利;;透水丁坝局部冲淤规律试验研究[J];水利水运工程学报;2008年01期

5 应强;张幸农;张思和;陈长英;;不同粒径块石及其组合的护岸效果[J];水利水运工程学报;2009年02期

6 马爱兴;曹民雄;王秀红;蔡国正;;长江中下游航道整治护滩带损毁机理分析及应对措施[J];水利水运工程学报;2011年02期

7 于守兵;陈志昌;韩玉芳;;非淹没丁坝端坡对附近水流结构的调整作用[J];水利水运工程学报;2012年03期

8 彭静,河原能久;丁坝群近体流动结构的可视化实验研究[J];水利学报;2000年03期

9 周生利;刘常全;张俊;;混凝土四面六边透水框架结构在长江航道整治中的应用[J];水运工程;2012年10期

10 王振;刘焕芳;王燕燕;;铅丝笼丁坝附近流速场分布的试验研究[J];石河子大学学报(自然科学版);2013年04期

【共引文献】

相关期刊论文前10条

1 王慧;胡旭跃;马利军;刘鹏飞;汪文诚;;丁坝头部附近速度分布特征及对通航影响距离的试验研究[J];安全与环境学报;2010年05期

2 林虎;胡燕红;韩冬;;石笼挡土墙应用与研究现状综述[J];福建建材;2011年03期

3 杨晓华,晏长根,谢永利;黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究[J];公路交通科技;2004年09期

4 田其煌;;福州闽江——乌龙江岸线变化及稳定性分析[J];福建建筑;2013年06期

5 李晶;喻涛;王平义;;四面六边透水框架构筑心滩防护工程清水冲刷试验研究[J];水利与建筑工程学报;2014年04期

6 程永松;;浅谈景丰联围广利段的水下抛石防护技术[J];广东建材;2014年12期

7 李艳红;陈琴琴;喻国良;;海滩泥沙促淤防冲技术研究进展与展望[J];海岸工程;2007年04期

8 张军保;王文林;宁夕英;;格宾网在唐河定州段综合整治一期工程中的应用[J];水科学与工程技术;2011年05期

9 高柱;李星;唐洪武;顾正华;;四面体框架群三维水动力模型(英文)[J];Journal of Marine Science and Application;2009年04期

10 何源;张增发;刘曙光;T.atiana Volkova;;抛石护岸稳定粒径不同计算公式的对比分析[J];浙江水利科技;2010年04期

相关期刊论文前10条

1 熊伟;蔡中祥;沈雷;;基于ArcIMS的GIS服务器体系结构的研究与实践[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年04期

2 韩玉芳,陈志昌;Experimental Study on Local Scour Around Bridge Piers in Tidal Current[J];China Ocean Engineering;2004年04期

3 王南海,张文捷,王玢;新型护岸技术——四面六边透水框架群在长江护岸工程中的应用[J];长江科学院院报;1999年02期

4 刘建新，，程昌华;丁坝断面流量重分配的试验研究[J];重庆交通学院学报;1996年02期

5 王殿武;土工织物软体排护岸效益分析[J];非织造布;1994年02期

6 方达宪;王军;;漫水丁坝上游面边坡陡度对冲深影响的试验研究[J];华东公路;1989年05期

7 陈志轩;;透水丁坝下游流场初步探讨[J];河海大学学报;1987年01期

8 于守兵;王万战;余欣;;基于非结构网格的三维浅水模型[J];河海大学学报(自然科学版);2011年02期

9 应强;淹没丁坝附近的水流流态[J];河海大学学报;1995年04期

10 于守兵;;σ坐标系下浅水方程水平扩散项守恒型式[J];海洋工程;2010年03期

相关期刊论文前10条

1 季永兴,何刚强,卢永金;长江口典型丁坝坝头冲深计算模式选择与验证[J];水利水运科学研究;2000年04期

2 林发永;崇明岛丁坝坝头冲刷防护对策初探[J];浙江水利科技;2003年02期

3 刘海涛,李晓宇,吕殿友;丁坝坝头基础防护的方法探讨[J];辽宁省交通高等专科学校学报;2003年01期

4 方达宪,王军;丁坝坝头床沙起冲流速及局部最大冲深计算模式的探讨[J];泥沙研究;1992年04期

5 蔡荣;童思陈;车寿川;;澜沧江丁坝坝头冲深的试验研究[J];水运工程;2012年04期

6 方达宪;王军;;漫水丁坝边坡系数对坝头局部冲减的探讨[J];华东公路;1991年06期

7 万艳春,黄本胜;丁坝坝头局部冲深计算方法综述[J];广东水利水电;2003年02期

8 李燕;沈小雄;李银发;;丁坝坝头冲坑三维流场分析[J];中国农村水利水电;2009年11期

9 方达宪;王军;;丁坝涡流冲刷机理与冲深计算[J];华东公路;1989年04期

10 林炳尧，黄世昌，蒋纬;丁坝坝头冲刷坑的终极深度及其过程[J];广西水利水电;1995年03期