鐵路橋梁等涉水基礎(chǔ)建設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)通過物理模型試驗模擬現(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計條件下河道水流特性。...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：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 物理模型試驗設計
    2.1 模型試驗研究內(nèi)容
    2.2 模型設計與制作
        2.2.1 模型試驗模擬范圍
        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 補償設計條件下河道水流特性試驗
    4.1 補償設計方案的擬定
    4.2 補償設計條件下面層流場分析
    4.3 補償設計條件下底層流場分析
    4.4 補償設計條件下沿程水位變化分析
    4.5 補償設計條件下水流流速分布
    4.6 補償設計條件下沖淤及河勢演變分析
    4.7 本章小結(jié)
5 優(yōu)化設計條件下河道水流特性試驗
    5.1 優(yōu)化設計方案的擬定
    5.2 優(yōu)化設計條件下面層流場分析
    5.3 優(yōu)化設計條件下底層流場分析
    5.4 優(yōu)化設計條件下沿程水位變化分析
    5.5 優(yōu)化設計條件下流速分布
    5.6 優(yōu)化設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