堰闸布置对爱河分汊河道水流特性影响的试验研究

发布时间：2017-12-19 13:17

  本文关键词：堰闸布置对爱河分汊河道水流特性影响的试验研究　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 分汊河道 堰闸组合形式 模型试验 水流特性 分流比

【摘要】：天然分汊河道各支汊的流量分配往往不能满足人类生活、生产的需求,工程中常通过在河道分汊点附近修建分流建筑物来实现调节河道分流比的效果。分流堰作为一种较为有效的分流比调节方式,却往往因建堰位置或建筑物形式的差异使得分流效果优劣不一,因堰体附近水流情况复杂而易受水毁。丹东爱河分流堰自建成后每遇洪水堰体及附属建筑物均受到不同程度的损坏,本文以丹东爱河分流工程为例,对分流堰闸作用下分汊河道的水流特性规律展开研究。本文的研究内容和成果如下:1.总结了前人关于分汊河道演变、分汊河道水流特性的研究成果,发现以往研究大多倾向于利用概化模型手段进行分析,研究结果虽具有一定的理论价值,但忽略了天然河床地形对分汊河道水流特性的影响。因此本研究模拟天然河道地形进行定床模型的制作,并通过总结以往分流工程的建设经验,确定模型选用堰闸组合为分流建筑物的主要形式。2.本研究以天然河道为原型,制作定床变态河工模型,通过模型试验的方法,先后对天然河道水流流态及丹东爱河原分流侧堰水毁机理进行分析得到:(1)天然河道中水流流线大多分布于河道主槽内,且干流流量越小,河道水流流线受主槽影响越大;河道内回流区的出现,促进了边滩的发育,水流流线在河道分汊点附近出现明显集中。(2)原分流堰屡受水毁的主要原因在于堰体为侧堰而造成水流斜向过堰,斜向水流作用下堰后消能工失效,左岸下游流速较大,并伴有立轴漩涡形成,堰后河道建筑物及河床易因此受到破坏。因此,在分流建筑物的布置形式上,消除或削弱斜向水流条件,是必须考虑的设计要点。3.通过天然河道水流流场、原分流侧堰水毁机理的分析,总结得出了支汊口门原址堰闸方案(方案一)、支汊下游新址堰闸方案(方案二)两种分流建筑物的布置方式。并着重对比分析上述两种堰闸布置方案对试验河段水流特性所产生的影响,得出以下主要结论:(1)堰闸轴线位置的改变对支汊的主流线的影响更为显著。随堰闸轴线向支汊下游移动,支汊主流线偏向河道左岸,即受河道分汊点分流作用越明显,随流量增大,主流线向河道中心回移。(2)设计流量工况下,原址堰闸方案、新址堰闸方案支汊分流比分别为47%和37%,即堰闸布置在支汊下游时,堰闸调节分流比的能力更强。(3)设计流量工况下,原址堰闸方案、新址堰闸方案分汊点处水位分别为17.37m和16.53m,即堰闸位于原址支汊口门位置时,主支汊水流分流现象使得堰闸壅水作用更为明显。原址堰闸方案在相应工程措施作用下斜向水流现象虽有所削弱,但堰后消能仍不充分,海漫后流速超过4m/s;而下游新址堰闸方案中,水流方向与堰轴线正交,消能工作用效果良好。(4)经计算,原址堰闸方案堰闸综合流量系数为0.40～0.47,过流能力较强,此时下游新址堰闸方案综合流量系数仅为0.32～0.43。由此说明,下游新址堰闸方案在控制支汊的过流量方面更为有利。试验最终确定支汊下游500m布置堰闸更为合适,并对试验中发现的不利水力现象提出相应的优化措施。试验结论对平原地区宽浅型分汊河道的分流建筑物设计、科研具有借鉴意义。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV131.6

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 陈爱萍;段小亮;赵永亮;高鸿永;朱国新;;堰闸测流系统的开发与应用[J];内蒙古水利;2007年03期

2 丁毅,高兴利,智怀玉,郭志清;黄河三盛公水利枢纽复杂流态下堰闸测流试验分析[J];内蒙古水利;2001年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张春雷;堰闸布置对爱河分汊河道水流特性影响的试验研究[D];沈阳农业大学;2017年

，

本文编号：1308100