【摘要】：冰塞是高緯度地區(qū)河流中較為常見的一種冰情現(xiàn)象。橋墩的存在使得天然河道的邊界條件發(fā)生變化,減小了橋墩所在斷面的有效過水面積,影響著河道橋墩附近河冰的輸移,導(dǎo)致冰塞的演變過程變得更加復(fù)雜。橋墩墩型(橋墩墩型按平面形狀進(jìn)行分類)的改變也會(huì)引起河流邊界條件的變化,對(duì)冰塞演變發(fā)展有一定的影響。通過開展橋墩墩型對(duì)冰塞演變發(fā)展規(guī)律的試驗(yàn)研究,為防凌減災(zāi)提供一定的參考。通過水槽試驗(yàn),研究四種橋墩墩型對(duì)冰塞堆積演變及壅水變化的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:橋墩墩型不同,冰塞的堆積順序會(huì)有差異,尖端形橋墩和長方形橋墩以第二種和第三種堆積順序的弗勞德數(shù)相對(duì)較小。橋墩附近的初始冰塞厚度總體呈現(xiàn)出的規(guī)律從大到小排序?yàn)殚L方形橋墩、尖端形橋墩、圓端形橋墩、圓柱形橋墩;而平衡冰塞厚度呈現(xiàn)與初始冰塞厚度完全相反的規(guī)律。冰塞水位增值在達(dá)到平衡階段前始終保持上升的趨勢,壅水過程總體呈現(xiàn)先緩慢后快速的特征,后期冰塞發(fā)展至平衡狀態(tài),水位基本不再有變化。橋墩墩型引起的平衡冰塞水位增值由大到小排序?yàn)?長方形橋墩、尖端形橋墩、圓端形橋墩、圓柱形橋墩。此外,通過對(duì)各因素進(jìn)行分析,給出了考慮橋墩墩型影響的平衡冰塞水位增值表達(dá)式。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U443.22;TV875
【圖文】：

1.1 河流冰塞問題概述江河的結(jié)冰、流冰（也稱流凌）是高緯度寒區(qū)普遍存在的一種水文現(xiàn)象，河水由于熱量的變化導(dǎo)致的結(jié)冰、封凍和解凍現(xiàn)象稱為河流冰情。冰塞（見圖 1.1）是高緯度地區(qū)河流中較為常見的一種冰情現(xiàn)象。當(dāng)江河中冰花無法完全輸移至下游，堆積在冰蓋下方形成冰塞時(shí)，河道的過水?dāng)嗝婷娣e相應(yīng)變小，此時(shí)河道的過流能力被削弱，使得河道上游水位急劇壅高，容易引發(fā)凌洪災(zāi)害或者破壞河道中的水工建筑物的安全，會(huì)造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)自然環(huán)境的破壞性的影響。改革開放帶來經(jīng)濟(jì)的繁榮，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市之間及城市內(nèi)部交通不斷發(fā)達(dá)，交通建設(shè)的需要推動(dòng)了橋梁的興建，已建及在建的跨河橋梁數(shù)量不斷增加。由于橋墩的存在，天然河流的邊界約束條件發(fā)生改變，減小了橋墩所在斷面的有效過水面積，影響著河道橋墩附近河冰的輸移，導(dǎo)致冰塞的演變過程變得更加復(fù)雜。橋墩墩型（本文中橋墩墩型按平面形狀進(jìn)行分類）的改變也會(huì)引起河流邊界條件的變化，對(duì)冰塞演變發(fā)展有一定的影響。通過試驗(yàn)研究，分析橋墩墩型對(duì)冰塞堆積演變規(guī)律的影響，為防凌減災(zāi)提供一定的參考。

圖 2.2 冰波形態(tài)特征示意圖Fig2.2 Conceptual waved accumulation of frazil ice jam圖 2.3 實(shí)驗(yàn)室冰波實(shí)物圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2715390