穿河管线冲刷速率平面时均分布状态实验分析探究

发布时间：2021-10-02 03:30

　　冲刷平面时均流动速率的分布规律是管线穿越泥沙河道抗冲刷安全设计的重要参考技术项之一。文章的研究以实验室比尺水槽实验分析的方式,探讨特定过流量和特定管线冲刷状态下的冲刷平面时均流动速率分布规律,以为同类管线穿河工程应用提供研究和技术参考,助力建设质优安全的穿河管线工程。 

【文章来源】：水利技术监督. 2020,(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

过流量13.93L/s管线未冲状态时典型截面时均流动速率演变态势

图1 过流量13.93L/s管线未冲状态时典型截面时均流动速率演变态势距水面9cm和6cm高程的范围演变云状态揭示,2.8倍管径范围为管周造成时均过流速率影响的有效范围,管周时均流动速率在4.5～6cm/s变动,其最大值可达6cm/s。对录像后期观察发现,模型沙仅绝大多数微小颗粒和粉尘在浮动,底层泥沙未发生冲刷,与数据揭示结果一致。距液面12cm测量层,流动速率演变范围在0.5～1.4cm/s波动。距水面3cm的时均速率其波动强度是距水面12cm的约2.14～12倍。表明越远离泥沙底层,波动时均速率的范围起伏越大,状态相对越不稳定,尤为猛烈的水体间撞击发生在距水面9cm高程往上区域,因此该区域冲刷相对剧烈。

过流量25.03L/s管线未冲状态典型截面时均流动速率演变态势如图5所示，过流量25.03L/s不同层间时均流动速率演变范围云状态图如图6所示。由图5—6可知:过流量较起冲状态扩大0.25倍，由冲刷裸露到冲刷稳定，时均流动速率在距离水面3cm高程的流层为值最大，其绝对值在40cm/s上下存在少些波动，此值是本次实验起动流动速率的7.38倍左右，为该水面高程起冲状态时均流速约13.33倍左右，因此得知管线实施防护非常必要，距离水面6cm的时均流动速率是起冲状态时均流动速率的2.3倍上下，距离水面15cm平面的时均流动速率0～0.2cm/s，过流量状态对平面时均流动速率的影响是越近泥沙底层则影响越小。图4 过流量20.05L/s不同层间时均流动速率演变范围云状态图

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3417923