本文關鍵詞：橋墩對冰塞形成影響的試驗研究

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【摘要】：寒冷地區(qū)普遍存在冰塞問題。初冬時節(jié),由于氣溫驟降,河流中有冰花組成的漂移質在水面上隨著水流向下游漂移,初春時節(jié)則有冰蓋破碎形成的大尺寸浮冰塊向下游漂移；橋墩的存在改變了河道原有的水力條件和邊界條件,影響了河冰的輸移,提高了冰塞形成的可能性；流冰在橋墩處卡封成功,標志著該河段冰塞開始形成,根據卡封形態(tài)的不同,冰塞分為平封冰塞和立封冰塞兩種；研究橋墩處卡封冰塞的形成對預防冰凌災害具有重要意義。通過模型試驗,對河道橋墩處的冰塊卡封機理進行了研究。結果表明,橋墩對平封冰塞形成的影響主要表現在橋墩水面部分阻擋浮冰通過,使上游來冰在橋墩處可能形成穩(wěn)定的卡封結構；橋墩處形成立封冰塞時,相對于平封冰塞需要更大的流速和更大的流凌密度,橋墩對立冰塞形成的影響主要表現在橋墩水面部分阻擋水面浮冰通過,進而形成橫斷面穩(wěn)定的卡封結構,橋墩水下部分阻擋下潛冰塊向下游輸移,進而形成河道縱斷面的阻塞；橋墩處能否形成卡封主要取決于上游來冰的流凌密度,且存在一個臨界值；橋墩處形成平封冰塞時,臨界流凌密度主要與冰塊尺寸和橋孔長度有關,隨著冰塊尺寸和橋孔長度比值的增大而減小,且不受水流弗汝德數的影響；橋墩處形成立封冰塞時,相比平封冰塞需要更大的流凌密度和更大的流速條件,臨界流凌密度受水流條件影響較大,隨著水流弗汝德數的增加而增加。
【關鍵詞】：橋墩 平封冰塞 立封冰塞 試驗研究 臨界流凌密度
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV875;U442.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 江河冰凌問題概述14-17
• 1.1.1 江河冰凌災害14-16
• 1.1.2 冰凌對水工建筑物的破壞16-17
• 1.2 國內外冰凌問題研究現狀17-19
• 1.3 橋墩對冰塞形成的影響19-21
• 1.4 課題研究主要內容21-23
• 第二章 冰塞形成的一般過程23-32
• 2.1 河流結冰過程23-31
• 2.1.1 水溫下降與冰蓋形成23-26
• 2.1.2 冰塞的形成條件26
• 2.1.3 冰塞的穩(wěn)定性分析26-28
• 2.1.4 開河過程概述28-29
• 2.1.5 冰壩形成的影響因素29-31
• 2.2 橋墩對封、開河的影響31
• 2.3 本章小結31-32
• 第三章 橋墩對平封冰塞形成影響的試驗研究32-45
• 3.1 模型試驗32-33
• 3.2 試驗現象33-34
• 3.3 平封冰塞臨界流凌密度的試驗研究34-44
• 3.3.1 橋孔長度對臨界流凌密度的影響39-41
• 3.3.2 水流條件對臨界流凌密度的影響41-42
• 3.3.3 冰塊尺寸對臨界流凌密度的影響42-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第四章 橋墩對立封冰塞形成影響的試驗研究45-61
• 4.1 試驗條件概述45-51
• 4.2 試驗現象51-53
• 4.3 冰塊下潛臨界情況分析53-57
• 4.4 立封冰塞臨界流凌密度分析57-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第五章 橋墩影響下平封冰塞與立封冰塞試驗對比分析61-66
• 5.1 卡封冰塞的兩種形態(tài)61-62
• 5.2 臨界流凌密度的對比分析62-63
• 5.3 卡封水位的對比分析63-65
• 5.4 本章小結65-66
• 第六章 總結與展望66-68
• 6.1 主要研究內容66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻68-74
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況74

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本文編號：800834