冲积河流河床阻力规律研究

发布时间：2024-04-20 22:26

　　作为泥沙运动力学与河流动力学的基本问题之一,冲积河流床面阻力的研究对相关学科的基础研究有着尤其重要的推动作用。水流阻力广泛存在于天然河道、人工渠道与各类水利工程之中,是河道整治与渠道工程设计的一个基本依据,其预报精度直接影响河流、水库的计算洪水位,使其成为防洪、实际工程设计中的一个关键问题。床面阻力规律研究无论是对基础学科的推动还是水利的促进及水害的防治都有着极其重要的作用和意义。本文基于阻力特性探讨了床面粗糙度的计算方法,推导出缓坡泥沙起动流速公式,从单、复合影响因子角度分析了床面形态变化规律,对目前典型的床面形态划分方法进行分析并提出新的判定方法,最后由粗糙度推导出了阻力系数计算式,并得出了不同床面形态的阻力规律。主要结论如下:(1)床面粗糙度是动态变化的,既与床面泥沙级配有关,又与水流条件有关。基于床面阻力特性,建立了以床沙中值粒径、非均匀系数、水力半径、床面坡降为变量的床面粗糙度计算公式。经实测资料验证及采用均方差分析方法与现有的均匀沙公式和非均匀沙公式计算精度比较可知,此公式既适用于均匀沙,也适用于非均匀沙,且计算精度均高于其他学者。基于非均匀沙的粗糙度计算方法的计算精度明显...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题目的及意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 沙粒阻力研究
        1.2.2 床面形态形成机理与判定
        1.2.3 沙波阻力研究
        1.2.4 综合阻力研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文的创新点
第二章 基于阻力特性的粗糙度计算方法
    2.1 阻力系数定义及其关系
    2.2 粗糙度公式的建立
    2.3 公式验证及精度分析
        2.3.1 公式验证
        2.3.2 公式精度分析
    2.4 本章小结
第三章 粗糙度在泥沙起动中的应用
    3.1 对数流速分布公式
    3.2 泥沙暴露角与相对暴露度
    3.3 泥沙起动流速公式推导
    3.4 公式验证
    3.5 本章小结
第四章 床面形态影响因子分析
    4.1 床面形态单因子分析
    4.2 床面形态复合因子分析
    4.3 现有代表性判定方法检验
    4.4 新的判定方法
    4.5 本章小结
第五章 河床阻力研究
    5.1 曼宁阻力系数关系
    5.2 不同床面形态的阻力系数探讨
    5.3 公式验证及精度分析
        5.3.1 公式检验
        5.3.2 公式精度分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3960021