“Y”型汇流区水沙运动特性初步研究

发布时间：2019-10-12 13:50

【摘要】：干支流汇流区是构成河流体系的重要地貌单元，在该点，，急剧变化的水流、输沙量和水动力几何形态都必须受到调整。干支流汇流区根据平面汇流形式大致可以分为两种，支流斜接干流型和对称的“Y”型，目前学者们对汇流区的天然实测资料分析、物理模型试验、数学模型计算较多，且侧重于支流斜接干流型研究，对“Y”型汇流型的水沙运动研究较少，本论文通过概化模型试验研究汇流角为30°“Y”型汇流区的水沙运动，探索其运动规律，可以拓宽对“Y”型汇流水流结构和输沙规律的认识，为航道整治、取水口布置、治污提供理论和技术支持。本文分析了汇流区三维水动力特性，探讨了汇流区水流三维流动特性，分析了汇流比对螺旋流结构的影响，汇流区的紊动特性以及汇流比和水深对紊动强度的影响，以及汇流比对水流动力轴线的影响。对称“Y”型汇流区的水流结构在横断面上是双向环流，沿程螺旋度向表面汇聚；汇流比对螺旋度的影响主要是对螺旋强度的影响；在任意汇流比条件下，纵向、垂向紊动强度在混掺区达到最大值，汇流比对纵向紊动强度的影响主要是对其大小值的影响，而对其分布走势没有影响；在不同水深条件下，水深对紊动强度的的影响主要是影响支流侧，而对混掺区和干流侧的影响较小；汇流比对水流动力轴线的影响主要在支流侧和汇流点的位置，对主流侧的水流动力轴线影响较小，随着汇流比的增大，汇流点向下游移动，汇流比减小，汇流点上提。汇流区不同汇流比条件下床面冲淤试验，结果表明：在“Y”型汇流区，床面形态主要受制于双螺旋的水流结构和汇流点的位置。
【图文】：

量测,采样体积

俯视侧视仰视图 2.6 MicroADV 量测探头icro ADV 采用了双向分制式（见图 2.7）了发射器和接收器分离感器，它使光束在某个距离之外的水体中相交，光束相交部分为置。发射器和接收器之间产生的声音能量主要部分被集中在一个，而接收器则对来自极狭窄角度范围的声音最为敏感。当发射器轴传播的、已知频率的声音脉冲通过采样体积时，声音能量在各中的固体微粒或气泡反射，反射的一部分能量沿接收器送回，在ADV 采样，由电子仪来度量声波频率的变化。ADV 合成了来自三个速度测量结果，从而计算出采样体积中的三维水流速度。

运行方式,采样体积

俯视侧视仰视图 2.6 MicroADV 量测探头Micro ADV 采用了双向分制式（见图 2.7）了发射器和接收器分离的单个声音传感器，它使光束在某个距离之外的水体中相交，光束相交部分为采样体积的位置。发射器和接收器之间产生的声音能量主要部分被集中在一个狭窄的锥体中，而接收器则对来自极狭窄角度范围的声音最为敏感。当发射器产生的沿光束轴传播的、已知频率的声音脉冲通过采样体积时，声音能量在各个方向被流场中的固体微粒或气泡反射，反射的一部分能量沿接收器送回，在接收器中被 ADV 采样，由电子仪来度量声波频率的变化。ADV 合成了来自三个方向接收器的速度测量结果，从而计算出采样体积中的三维水流速度。
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV14

【参考文献】