插板透水丁坝透水孔优化方案数值模拟

发布时间：2021-08-24 22:06

　　针对插板透水丁坝透水孔孔数和布置方式对丁坝作用区水流特性和冲淤变化影响的问题,采用CCHE2D水沙数学模型对塔里木河干流其满河段实体模型水槽插板透水丁坝区进行二维水流数值模拟,分析不同透水孔数和不同布置方式对河槽断面流速分布、水位及河床切应力的影响规律,寻求插板透水丁坝透水孔优化方案。结果表明:在来流量、透空率等因素不变条件下,插板透水丁坝透水孔数越多,流速均匀性越好,丁坝下游河床切应力呈减小趋势。当透水孔数达到4孔时,丁坝上游、下游水位、流速和河床切应力变化趋势均趋于稳定,为最佳的透水孔优化方案。研究成果为进一步研究插板透水丁坝区水流特性与缓流促淤效果奠定理论基础。 

【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

模型水槽平面布置(单位:cm)

透空率用透水丁坝单位长度内透空的长度来衡量,直接影响透水丁坝透水性能,是插板透水丁坝重要的设计参数之一,合理的选取透空率至关重要。前人在透水丁坝工程设计参数的合理选择中发现,合理的透空率范围为20%～30%[10]。笔者所在团队在研究不同透空率对插板透水丁坝防冲促淤效果的试验研究中发现,当透空率为30%时,插板透水丁坝的防冲促淤效果达到最佳[11]。因此,在前人研究成果的基础上,本文选择插板透水丁坝透空率为30%。本试验设计了透水孔孔数n分别为1、2、4、6四种方案。插板透水丁坝采用正挑、单排布置,透空率P为30%,坝长b=25 cm,条形插板均匀布置在水槽中,如图2和图3所示。图3 插板透水丁坝示意(透水孔2孔)

插板透水丁坝示意(透水孔2孔)

【参考文献】：
期刊论文
[1]水力插板透水丁坝群累积效应减轻局部冲刷效果的试验研究[J]. 张凯,侍克斌,李玉建,吴福飞,王欣.  水资源与水工程学报. 2016(04)
[2]四面六边透水框架坝模型试验及检验标准[J]. 况宏伟,郑惊涛,雷国平,余珍.  水运工程. 2015(07)
[3]铅丝笼丁坝设计参数的变化对垂线平均流速的影响[J]. 王燕燕,刘焕芳,王振.  中国农村水利水电. 2014(07)
[4]桩柱透水丁坝水流特性试验研究[J]. 周银军,刘焕芳,何春光,宗全利.  泥沙研究. 2009(05)
[5]三河电厂二期工程SCR脱硝装置流场的模型试验和数值分析[J]. 徐芙蓉,平恒,姜柏卿,邵雪明.  热力发电. 2007(11)
[6]透水丁坝工程设计参数的合理选择[J]. 周银军,刘焕芳,何春光.  水资源与水工程学报. 2006(05)
[7]井柱网格透水丁坝技术[J]. 李西平.  水利水电技术. 1997(02)

硕士论文
[1]水力插板透水丁坝坝头冲刷规律试验研究[D]. 张凯.新疆农业大学 2017
[2]水力插板透水丁坝水流特性及冲淤规律试验研究[D]. 任志.新疆农业大学 2016
[3]水力插板透水丁坝缓流促淤效果及主要影响因素试验研究[D]. 周庆庆.新疆农业大学 2015
[4]水力插板透水丁坝数值模拟初步研究[D]. 刘国起.新疆农业大学 2014



本文编号：3360809