尾矿坝溃坝砂流演进运动及其规律研究

发布时间：2017-09-13 01:45

  本文关键词：尾矿坝溃坝砂流演进运动及其规律研究

  更多相关文章： 溃坝砂流 模型试验 砂流浓度 溃口形态 下游坡度

【摘要】：尾矿坝作为特殊的水工构筑物,其数量随国家对矿产资源的巨大需求而快速增加。然而受一些人力或自然力的影响,尾矿库存在溃决的可能,对下游人们的生命和财产具有潜在的巨大危险。因此。对尾矿坝溃决砂流运动规律的研究就显得十分重要,对尾矿库区的防灾减灾和尾矿坝日常管理具有重要的工程意义。鉴于此,本论文将系统地研究尾矿坝溃决砂流在下游的演进的规律。本文主要研究的内容如下:(1)系统归纳国内外尾矿坝溃坝以及溃决砂流演进运动的研究现状,并对尾矿坝溃坝的机理以及其成因进行了分析。(2)基于有限元的方法,采用FLUENT软件(计算流体力学软件),对尾矿坝溃决泥砂流体流动全程进行模拟。得到全溃情况下的泥砂流体在下游的泥深变化规律、速度演进规律以及压力演进规律。(3)利用尾矿溃坝砂流演进运动模拟试验装置,研究了砂流浓度、溃口形态及下游坡度对尾矿溃坝砂流演进运动的影响,探究溃坝砂流在砂流浓度、溃口形态及下游坡度影响下的尾矿砂流流动特性及覆盖面积。最后将试验结果与数值计算结果进行对比分析,两者相互印证。
【关键词】：溃坝砂流 模型试验 砂流浓度 溃口形态 下游坡度
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD926.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 研究背景及意义9-12
• 1.2 国内外研究综述12-18
• 1.2.1 溃坝模型研究现状13-16
• 1.2.2 尾矿库溃坝砂流演进研究现状16-18
• 1.3 本文研究的主要内容18
• 1.4 研究的技术路线18-20
• 2 尾矿库溃坝机理及成因分析20-24
• 2.1 洪水漫顶引起的溃坝20-21
• 2.2 地震液化引起的溃坝21-22
• 2.3 坝坡失稳引起的溃坝22
• 2.4 渗流破坏引起的溃坝22-23
• 2.5 其他因素引起的溃坝23
• 2.6 本章小结23-24
• 3 尾矿坝溃决泥砂流运动规律数值模拟研究24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 流体软件FLUENT简介24
• 3.3 软件的组成24-25
• 3.4 FLUENT求解流程介绍25
• 3.5 FLUENT计算基本原理与理论25-28
• 3.5.1 计算原理25-26
• 3.5.2 VOF模型简介26
• 3.5.3 VOF的数学模型26-28
• 3.6 尾矿库溃坝模型理论分析28-31
• 3.6.1 基本假定28
• 3.6.2 尾矿砂流变模型28-29
• 3.6.3 控制方程29-30
• 3.6.4 溃坝砂流过程30-31
• 3.7 尾矿库溃坝砂流模拟31-38
• 3.7.1 概述31-32
• 3.7.2 建立模型32-33
• 3.7.3 设置模型和计算33
• 3.7.4 结果后处理33-38
• 3.8 本章小结38-40
• 4 尾矿坝溃决泥砂流运动规律模型试验研究40-58
• 4.1 概述40
• 4.2 试验目的40
• 4.3 模型的相似性和比尺关系40-42
• 4.4 尾矿坝溃坝模拟试验设计42-43
• 4.5 试验设备与步骤43-44
• 4.5.1 试验步骤44
• 4.5.2 溃坝砂流的观测方法44
• 4.6 相似模拟试验结果与分析44-56
• 4.6.1 泥砂体积浓度对溃决泥砂流动特性的影响研究44-48
• 4.6.2 溃口形态对溃决泥砂流动特性的影响研究48-52
• 4.6.3 下游坡度对溃决泥砂流运动特性的影响研究52-56
• 4.7 本章小结56-58
• 5 结论58-60
• 5.1 主要结论58-59
• 5.2 主要创新点59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果66

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本文编号：840803