鐵路橋梁等涉水基礎(chǔ)建設(shè)勢必會引起工程段河道水位和流態(tài)的變化,河道的過流能力降低,對行洪和河勢造成不利影響。受橋墩的影響,河道水位抬高,在橋墩周圍產(chǎn)生漩渦和局部沖刷,橋墩上下游的流場變得十分復(fù)雜。本文以新建江蘇南沿江城際鐵路跨中心河工程為研究背景,運用模型試驗方法和DPIV表面流場測量系統(tǒng),研究橋墩對江寧中心河水流影響及改善措施,重點分析了各種改善措施對河道水流流態(tài)、水位變化和橋墩附近流速的影響。主要研究內(nèi)容和研究成果如下:(1)從模型試驗范圍、相似準則、模型材料與布置、測量儀器和測量方法等方面,對南沿江鐵路跨中心河工程的物理模型進行設(shè)計,研究采用DPIV表面流場測量系統(tǒng)采集模型面層流場數(shù)據(jù)。(2)通過物理模型試驗?zāi)M現(xiàn)狀河道,確定試驗工況和試驗方法,研究現(xiàn)狀條件下河道水流特性。現(xiàn)狀河道中的單孔拱橋?qū)^流和河勢影響較大;匯流工況下除單孔拱橋下游水流有短距離折沖外,流態(tài)基本穩(wěn)定;分流工況下水流過單孔拱橋后在中心河2位置形成多個漩渦區(qū)。(3)現(xiàn)狀河道中新建三處鐵路橋墩,需要采取措施提高河道行洪能力和改善水流流態(tài),采用斷面補償方法,增大河道行洪面積,通過模型試驗研究補償設(shè)計條件下河道水流特性。...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模型試驗研究
        1.2.2 數(shù)值模擬研究
        1.2.3 橋墩阻水及影響河道流態(tài)改善措施研究
    1.3 主要研究內(nèi)容和方法
2 物理模型試驗設(shè)計
    2.1 模型試驗研究內(nèi)容
    2.2 模型設(shè)計與制作
        2.2.1 模型試驗?zāi)M范圍
        2.2.2 模型試驗相似準則
        2.2.3 模型材料及布置
        2.2.4 模型制作與安裝
    2.3 模型測量儀器與測試方法
        2.3.1 流場觀測與顯示
        2.3.2 水位測量
        2.3.3 流量測量
        2.3.4 流速測量
    2.4 模型驗證試驗
        2.4.1 模型尺寸驗證
        2.4.2 模型水位儀基點校核
    2.5 本章小結(jié)
3 現(xiàn)狀條件下河道水流特性試驗
    3.1 中心河基本資料
        3.1.1 中心河1、2、3概況
        3.1.2 河道中原有建筑物
        3.1.3 河道斷面資料
        3.1.4 水位儀位置布置圖
        3.1.5 流速測量斷面位置圖
    3.2 試驗工況
    3.3 試驗方法
    3.4 現(xiàn)狀條件下面層流場分析
    3.5 現(xiàn)狀條件下底層流場分析
    3.6 現(xiàn)狀條件下沿程水位變化分析
    3.7 現(xiàn)狀條件下水流流速分析
    3.8 本章小結(jié)
4 補償設(shè)計條件下河道水流特性試驗
    4.1 補償設(shè)計方案的擬定
    4.2 補償設(shè)計條件下面層流場分析
    4.3 補償設(shè)計條件下底層流場分析
    4.4 補償設(shè)計條件下沿程水位變化分析
    4.5 補償設(shè)計條件下水流流速分布
    4.6 補償設(shè)計條件下沖淤及河勢演變分析
    4.7 本章小結(jié)
5 優(yōu)化設(shè)計條件下河道水流特性試驗
    5.1 優(yōu)化設(shè)計方案的擬定
    5.2 優(yōu)化設(shè)計條件下面層流場分析
    5.3 優(yōu)化設(shè)計條件下底層流場分析
    5.4 優(yōu)化設(shè)計條件下沿程水位變化分析
    5.5 優(yōu)化設(shè)計條件下流速分布
    5.6 優(yōu)化設(shè)計條件下沖淤及河勢演變分析
    5.7 本章小結(jié)
6 調(diào)跨和岸線調(diào)整對水流特性影響試驗
    6.1 調(diào)跨對水流特性影響試驗研究
        6.1.1 調(diào)跨方案1流場分析
        6.1.2 調(diào)跨方案2流場分析
    6.2 岸線調(diào)整對水流特性影響試驗研究
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3772437