小米滩丁坝坝根水毁成因的试验研究

发布时间：2017-04-28 15:07

  本文关键词：小米滩丁坝坝根水毁成因的试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：丁坝是指用于航道整治并使之满足航运使用的建筑物,可将水流集中于航道中并冲刷航槽以达到增加其深度的目的,同时还起到保护两岸护堤的作用。然而,随着上游来流长时间的冲刷,易造成丁坝不同部位的损毁。对于丁坝的损毁,以往研究以坝头、坝身的损毁为主,坝根水毁研究相对较少,而长江上游等山区通航河段丁坝坝根水毁时有发生。因此,研究丁坝坝根水毁成因对长江上游航道,乃至类似的山区航道中丁坝坝根的保护具有实际的意义。论文通过总结及借鉴前人的研究方法及相应理论,依托长江上游段湖北宜昌上游小米滩的河道地形进行概化试验设计,分别进行了清水定床水流试验及相应的清水动床冲刷破坏试验。试验采用流量控制与测量系统(DCMS)控制水槽前端来流量,重庆交通大学自主研制的旋桨流速仪系统采集丁坝坝根附近的流速值。本试验通过水槽试验的研究手段并结合理论分析的方式,对不同河床地形条件下以及不同来流情况下丁坝坝根处的水毁程度进行研究。研究内容包括:坝根水毁体积、坝根后冲刷坑的形成与发展、坝根附近的水流水面线、各断面的流速等。根据试验结果绘制了不同工况下坝根水毁体积对比图、坝根后冲刷坑的发展变化图、最终地形冲刷图及坝根周围的水流水面线图、流速分布图等,通过详细分析总结出不同工况下坝根水毁过程及成因并针对性的提出坝根防护措施。试验结果表明在影响坝根水毁的因素中,流量对其的影响最大,其次是丁坝的坝长,而水深的作用仅为坝顶1-3cm。本论文通过试验的方式全面揭示了丁坝坝根水毁的整个过程,坝根破坏的临界水流条件及坝根周围的流速分布情况乃至整个水槽的流速分布情况。通过改变上游对岸的石梁大小及丁坝与挑流石梁之间的距离,推导出在此种水流条件下丁坝坝体的最佳选址公式。
【关键词】：长江上游 丁坝坝根 水毁成因 冲刷地形 流速分布 防护措施
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U617.91
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 概述9-12
• 1.1.1 研究的目的及意义9-10
• 1.1.2 丁坝概述10-11
• 1.1.3 丁坝水毁现状11-12
• 1.2 国内外丁坝水毁研究进展12-15
• 1.2.1 丁坝水力特性研究进展12-14
• 1.2.2 丁坝水毁机理研究状况14-15
• 1.3 试验主要研究内容及目标15-17
• 第二章 概化模型试验设计17-26
• 2.1 水槽概化模型设计17-21
• 2.1.1 模型设计依据17-18
• 2.1.2 模型比尺的确定18-21
• 2.2 清水定床试验21-23
• 2.2.1 定床试验方案21-22
• 2.2.2 正交试验方案22-23
• 2.2.3 观测内容23
• 2.3 清水动床试验23-26
• 2.3.1 动床试验方案23-25
• 2.3.2 观测内容25-26
• 第三章 丁坝坝根附近水力特性26-41
• 3.1 坝根附近水流流态26
• 3.2 水面线分布26-29
• 3.3 流速分布29-41
• 3.3.1 横断面流速分布29-33
• 3.3.2 纵断面流速分布33-38
• 3.3.3 挑流石梁下坝根周围流速分布38-41
• 第四章 坝根冲刷过程及水毁机理分析41-60
• 4.1 坝根冲刷过程41
• 4.2 坝根区域冲刷深度随时间的变化41-44
• 4.3 丁坝坝根水毁过程分析44-50
• 4.3.1 不同流量下丁坝坝根水毁过程分析44-46
• 4.3.2 不同水深下丁坝坝根水毁过程分析46-49
• 4.3.3 不同坝长时丁坝坝根水毁过程分析49-50
• 4.4 丁坝坝根处水毁体积对比50-51
• 4.5 丁坝坝根水毁与挑流石梁关系51-60
• 4.5.1 挑流石梁下坝根水毁试验数据分析51-53
• 4.5.2 挑流石梁下坝根处冲刷分析53-55
• 4.5.3 丁坝坝根水毁体积公式推导55-60
• 第五章 丁坝坝根水毁成因总结及防护措施60-64
• 5.1 丁坝坝根水毁成因总结60-61
• 5.2 坝根防护措施61-64
• 第六章 结论及建议64-67
• 6.1 主要研究结论64-65
• 6.2 本文的创新之处65-66
• 6.3 相关建议66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研的情况72
• 1、攻读硕士学位期间发表的学术论文72
• 2、攻读硕士学位期间参与的科研项目72

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