生产堤溃口展宽过程的概化模型试验研究

发布时间：2021-09-07 17:13

　　为研究生产堤溃口横向展宽过程的发展规律,以黄河下游生产堤土体为材料,开展概化模型试验,分析溃口处水深、流速、流量以及溃口宽度的变化。试验结果显示,溃口横向展宽的机理主要表现为水流冲刷堤身下层土体伴随上层悬臂土体发生绕轴崩塌;随着溃口展宽,堤前水深持续下降但下降速率逐渐减小,溃口流速呈先增大后减小的趋势,流速峰值约为1.1 m/s;随着主槽流量增加,溃口宽度发展至0.7 m时,溃口的水深、泄流流量、流速、展宽速率均有所增加。基于对溃口展宽的影响因素分析,提出溃口横向展宽速率的计算关系式,计算溃口展宽过程与实测值符合较好。研究结果不仅有助于生产堤展宽机理及发展规律的研究,还可为数学模型的建立与验证提供参考资料。 

【文章来源】：水科学进展. 2020,31(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

黄河下游滩区概化模型示意

动床模型生产堤的尺寸和形状见图2。其中堤长70 cm,堤高10 cm,堤脚宽度40 cm,堤顶宽度10 cm,临水坡和背水坡的坡比均为1∶1.5。在模型生产堤中央设置一个初始溃口,呈倒置的等腰直角三角形,顶部宽2 cm,深1 cm。为测量溃口的展宽变化过程,采用白粉每隔10 cm作白色标记线;为测量溃口的纵断面形状,设置3 排纵断面A- A′、B- B′、C- C′,每排纵断面中布置直径1 mm的钢针,钢针间距为5 cm(见图3),钢针的下降高度即为钢针所在位置堤防的冲刷深度。另外,利用旋桨流速仪测量溃口发展过程中溃口处(动床模型生产堤背水坡面堤脚线的中心位置)流速的变化过程,采用2台摄像机记录堤防溃口的展宽过程。图3 模型生产堤及测量布置照片

模型生产堤及测量布置照片

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]均质土堤漫溢溃决过程试验研究及数值模拟技术[D]. 魏红艳.武汉大学 2014



本文编号：3389936