沙棘柔性坝对不同水沙条件响应的试验研究
发布时间：2023-02-01 08:53
沙棘柔性坝具有截留砒砂岩区沟道泥沙的功能,且表现出显著的拦沙效果。在陕西眉县首善镇栽植了多组不同坝型的沙棘柔性坝,进行野外水流试验,探讨沙棘柔性坝对不同水沙条件的响应,具体表现为不同水沙条件作用下沙棘柔性坝水流特性的变化及其基本特征,内容包括：不同水沙条件下,沙棘柔性坝内水深、流速、含沙量以及试验前后泥沙的颗粒级配沿程分布及变化。最后基于HEC-RAS软件,通过对主要影响参数进行探讨,模拟了水沙特性。主要成果如下：（1）原型沙与模型沙水流中,各层平均流速沿程的变化趋势大致相同,具体表现为：从进水口直至坝前,流速最大；在流经柔性坝的过程中,水流速度先快速降低,然后变化直至达到相对平缓;不同水层流速变化趋势在柔性坝中部出现趋势相反的现象。（2）通过将原型沙及模型沙的水流试验对比,在不同水沙条件作用下,结果发现：沙棘柔性坝对床面内水流含沙量的影响较大,水体中悬沙的含沙量变化趋势大致相同；但是沙棘柔性坝对水流中模型沙的拦截作用要远小于对原型沙的拦截作用。（3）在流量以及栽植参数不变的条件下,柔性坝坝体上部的含沙量是沿水流方向逐渐减少,到了坝体中部含沙量逐渐增大,紧接着坝体下部含沙量又逐渐减少；...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 植物治沙研究进展
1.2.1 国外研究进展
1.2.2 国内研究进展
1.3 研究的目的和意义
1.4 研究内容、方法和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
第二章 沙棘柔性坝野外水流试验设计
2.1 野外水流试验介绍
2.2 野外实验区概况
2.3 野外试验设施建设
2.4 试验内容设计
第三章 沙棘柔性坝布设及植物生长调查
3.1 沙棘柔性坝布设
3.1.1 柔性坝布设原则
3.2 沙棘植物生长调查
第四章 沙棘柔性坝对水流特性的影响
4.1 沙棘柔性坝对水深的影响
4.2 沙棘柔性坝对粗糙系数的影响
4.3 沙棘柔性坝对流速的影响
4.3.1 沙棘柔性坝对含粉煤灰水流中各层平均流速的影响
4.3.2 沙棘柔性坝对原型沙水流各层平均流速的影响
4.4 本章小结
第五章 含沙量沿程变化分析
5.1. 模型沙的选择
5.1.1 基本原则
5.1.2 初步设计
5.2 沙棘柔性坝作用下水流断面含沙量沿程变化
5.2.1 沙棘“柔性坝”作用下含原型沙水流断面含沙量沿程变化
5.2.2 沙棘柔性坝作用下含粉煤灰水流断面含沙量沿程变化
5.3 沙棘柔性坝作用下颗粒级配的分布
5.3.1 沙棘“柔性坝”作用下原型沙颗粒级配分布
5.3.2 沙棘柔性坝作用下模型沙颗粒级配分布
5.4 本章小结
第六章 基于HEC-RAS的水沙特性的模拟
6.1 能量损失
6.2 HEC-RAS模型计算原理
6.2.1 恒定流水面线计算
6.2.2 泥沙输移计算
6.2.3 模型模拟流程
6.3 沙棘柔性坝的几何概化
6.3.1 河系图绘制
6.3.2 恒定流数据的输入和编辑
6.3.3 泥沙数据的输入和编辑
6.3.4 编辑Quasi-Unsteady数据
6.4 模型计算
6.4.1 水深沿程变化
6.4.2 输沙量变化
6.5 结果分析
6.6 建议及结论
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 应用前景及建议
7.2.1 沙棘柔性坝的应用前景
7.2.2 存在的问题和建议
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]沙棘"柔性坝"对沟道水流含沙量及粒径沿程分布影响的试验研究[J]. 李浩,杨方社,苏淑珍,亓潘. 干旱区资源与环境. 2016(04)
[2]HEC-RAS和MIKE11模型河床糙率应用比较研究[J]. 戴文鸿,高嵩,张云,唐洪武. 泥沙研究. 2011(06)
[3]小型人工沙棘林对砒砂岩沟道土壤有机质与水分的影响[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明,杨寅群. 干旱区资源与环境. 2011(09)
[4]沙棘植物柔性坝糙率系数的野外水流试验[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明. 水土保持通报. 2011(04)
[5]沙棘植物对水流表面流速横向分布影响的PIV野外试验[J]. 杨方社,李怀恩,杨寅群,宋进喜. 水力发电学报. 2011(03)
[6]基于PIV技术的沙棘柔性坝影响下水流表面流速沿程变化特性试验分析[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明,杨寅群. 实验流体力学. 2011(01)
[7]沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究[J]. 杨方社,李怀恩,杨寅群,乔旺林. 水土保持通报. 2010(01)
[8]沙棘柔性坝对水流影响的野外试验研究[J]. 李怀恩,杨方社,张日俊,毕慈芬,唐允吉. 水力发电学报. 2009(01)
[9]黄河干流泥沙空间分布研究[J]. 田勇,姜乃迁,林秀芝. 人民黄河. 2008(10)
[10]沙棘植物柔性坝沟道土壤水分空间变异研究[J]. 杨方社,李怀恩,杨联安,毕慈芬. 北京林业大学学报. 2008(05)
硕士论文
[1]沙棘柔性坝拦沙效应及参数优化的野外试验研究[D]. 苏淑珍.西北大学 2015
[2]沙棘柔性坝对水流特性影响的野外试验研究[D]. 张娟娟.西北大学 2015
[3]植物“柔性坝”水流特性的试验研究[D]. 程艳.新疆农业大学 2004
本文编号：3734054
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 植物治沙研究进展
1.2.1 国外研究进展
1.2.2 国内研究进展
1.3 研究的目的和意义
1.4 研究内容、方法和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
1.4.3 技术路线
第二章 沙棘柔性坝野外水流试验设计
2.1 野外水流试验介绍
2.2 野外实验区概况
2.3 野外试验设施建设
2.4 试验内容设计
第三章 沙棘柔性坝布设及植物生长调查
3.1 沙棘柔性坝布设
3.1.1 柔性坝布设原则
3.2 沙棘植物生长调查
第四章 沙棘柔性坝对水流特性的影响
4.1 沙棘柔性坝对水深的影响
4.2 沙棘柔性坝对粗糙系数的影响
4.3 沙棘柔性坝对流速的影响
4.3.1 沙棘柔性坝对含粉煤灰水流中各层平均流速的影响
4.3.2 沙棘柔性坝对原型沙水流各层平均流速的影响
4.4 本章小结
第五章 含沙量沿程变化分析
5.1. 模型沙的选择
5.1.1 基本原则
5.1.2 初步设计
5.2 沙棘柔性坝作用下水流断面含沙量沿程变化
5.2.1 沙棘“柔性坝”作用下含原型沙水流断面含沙量沿程变化
5.2.2 沙棘柔性坝作用下含粉煤灰水流断面含沙量沿程变化
5.3 沙棘柔性坝作用下颗粒级配的分布
5.3.1 沙棘“柔性坝”作用下原型沙颗粒级配分布
5.3.2 沙棘柔性坝作用下模型沙颗粒级配分布
5.4 本章小结
第六章 基于HEC-RAS的水沙特性的模拟
6.1 能量损失
6.2 HEC-RAS模型计算原理
6.2.1 恒定流水面线计算
6.2.2 泥沙输移计算
6.2.3 模型模拟流程
6.3 沙棘柔性坝的几何概化
6.3.1 河系图绘制
6.3.2 恒定流数据的输入和编辑
6.3.3 泥沙数据的输入和编辑
6.3.4 编辑Quasi-Unsteady数据
6.4 模型计算
6.4.1 水深沿程变化
6.4.2 输沙量变化
6.5 结果分析
6.6 建议及结论
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 应用前景及建议
7.2.1 沙棘柔性坝的应用前景
7.2.2 存在的问题和建议
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]沙棘"柔性坝"对沟道水流含沙量及粒径沿程分布影响的试验研究[J]. 李浩,杨方社,苏淑珍,亓潘. 干旱区资源与环境. 2016(04)
[2]HEC-RAS和MIKE11模型河床糙率应用比较研究[J]. 戴文鸿,高嵩,张云,唐洪武. 泥沙研究. 2011(06)
[3]小型人工沙棘林对砒砂岩沟道土壤有机质与水分的影响[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明,杨寅群. 干旱区资源与环境. 2011(09)
[4]沙棘植物柔性坝糙率系数的野外水流试验[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明. 水土保持通报. 2011(04)
[5]沙棘植物对水流表面流速横向分布影响的PIV野外试验[J]. 杨方社,李怀恩,杨寅群,宋进喜. 水力发电学报. 2011(03)
[6]基于PIV技术的沙棘柔性坝影响下水流表面流速沿程变化特性试验分析[J]. 杨方社,李怀恩,曹明明,杨寅群. 实验流体力学. 2011(01)
[7]沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究[J]. 杨方社,李怀恩,杨寅群,乔旺林. 水土保持通报. 2010(01)
[8]沙棘柔性坝对水流影响的野外试验研究[J]. 李怀恩,杨方社,张日俊,毕慈芬,唐允吉. 水力发电学报. 2009(01)
[9]黄河干流泥沙空间分布研究[J]. 田勇,姜乃迁,林秀芝. 人民黄河. 2008(10)
[10]沙棘植物柔性坝沟道土壤水分空间变异研究[J]. 杨方社,李怀恩,杨联安,毕慈芬. 北京林业大学学报. 2008(05)
硕士论文
[1]沙棘柔性坝拦沙效应及参数优化的野外试验研究[D]. 苏淑珍.西北大学 2015
[2]沙棘柔性坝对水流特性影响的野外试验研究[D]. 张娟娟.西北大学 2015
[3]植物“柔性坝”水流特性的试验研究[D]. 程艳.新疆农业大学 2004
本文编号：3734054
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3734054.html
