本文關(guān)鍵詞：庫區(qū)急灘整治措施—潛樁群水流特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：長江作為我國內(nèi)河運輸大動脈,在航運方面具有運量大、投資省、成本低等優(yōu)點,素有黃金水道之稱。隨著時代的進(jìn)步發(fā)展,依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的戰(zhàn)略意義日漸明顯。然而三峽-葛洲壩兩壩間(兩壩間)的礙航急灘比比皆是,成為長江航運瓶頸,阻礙了長江航運的發(fā)展。而目前基于傳統(tǒng)方法對兩壩間急灘進(jìn)行的整治效果難以徹底。因此,本文提出了庫區(qū)急灘整治的新方法——潛樁群開辟通航緩流區(qū)。本文利用概化水槽模型試驗及數(shù)值模擬處理技術(shù),在潛樁群水流特性和工程應(yīng)用方面展開初步研究,主要工作內(nèi)容及成果有:(1)分析了兩壩間急灘水流、航道條件及礙航特點及現(xiàn)有整治成果,闡述了庫區(qū)急灘傳統(tǒng)整治方法的不足。(2)針對庫區(qū)急灘的水力特點,進(jìn)行了以樁高、樁間距、流量等為主變量的潛樁群概化水槽模型試驗,試驗工況達(dá)39組,測試計算了不同樁高、樁間距、來流量情況下測流斷面流速、紊動度、水槽沿程水位的變化值。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析,闡明了潛樁群高度、樁間距和來流量對測流斷面表面、中部各向流速、潛樁群區(qū)及尾流區(qū)各測點各向紊動度的影響規(guī)律;分別建立了緩流區(qū)表流平均減小率(?)、主流區(qū)表流平均增加率(?)與減深率β_h及水流條件Fr、樁疏度γ_d的關(guān)系式;借鑒當(dāng)前相關(guān)壅水計算式,分析了減深率β_b、樁疏度γ_d和流量Q(傅汝德數(shù)Fr)對潛樁群區(qū)前沿比降J的影響情況。(4)根據(jù)水槽實驗結(jié)果,制定了實際工程——兩壩間喜灘的整治方案。應(yīng)用三維水流數(shù)學(xué)模型開展了喜灘工程前、后的數(shù)值模擬,結(jié)果表明了潛樁群具有明顯的整治效果,證明了利用潛樁群進(jìn)行庫區(qū)急灘的整治、開辟緩流區(qū)是可行的。
【關(guān)鍵詞】：庫區(qū)急流灘 潛樁群 水流特性 航道整治
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U617;TV697.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及依據(jù)10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 擴大卡口斷面12-13
• 1.2.2 筑壩壅水以減緩急流13
• 1.2.3 構(gòu)建錯口灘搭跳上灘13
• 1.2.4 開槽分流或新辟航槽13-14
• 1.2.5 拓寬緩流航道14
• 1.2.6 上疏下抬14
• 1.3 模擬研究手段14-16
• 1.3.1 水力模型14-15
• 1.3.2 數(shù)值模擬15-16
• 1.4 庫區(qū)急灘研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 樁及樁群水流特性研究現(xiàn)狀17-18
• 1.6 研究工作的內(nèi)容及技術(shù)路線18-19
• 1.6.1 主要研究內(nèi)容18
• 1.6.2 研究技術(shù)路線18-19
• 第二章 概化模型試驗19-26
• 2.1 模型試驗儀器設(shè)備19-20
• 2.1.1 實驗水槽19
• 2.1.2 測量設(shè)備19-20
• 2.2 模型試驗研究目的及內(nèi)容20
• 2.2.1 試驗?zāi)康?/span>20
• 2.2.2 試驗內(nèi)容20
• 2.3 試驗方案20-25
• 2.3.1 流量設(shè)置20-21
• 2.3.2 水槽調(diào)試21-22
• 2.3.3 潛樁群參數(shù)的確定22
• 2.3.4 潛樁群及測流布置22-23
• 2.3.5 工況設(shè)置23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 潛樁群水流特性研究26-62
• 3.1 潛樁群研究內(nèi)容26
• 3.2 潛樁群布置形式對表面流速影響26-38
• 3.2.1 潛樁群高度h’對表流的影響27-30
• 3.2.2 潛樁群樁間距S_d對表流的影響30-33
• 3.2.3 流量Q對表流的影響33-36
• 3.2.4 綜合關(guān)系式分析推導(dǎo)36-38
• 3.3 潛樁群對內(nèi)部流態(tài)影響試驗分析研究38-54
• 3.3.1 水下流速分布試驗結(jié)果分析38-44
• 3.3.2 水下紊動度實驗結(jié)果對比分析44-54
• 3.4 模型水槽壅跌水情況分析54-61
• 3.4.1 當(dāng)前壅高計算公式54-55
• 3.4.2 水槽壅跌水情況分析55-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第四章 潛樁群整治庫區(qū)急灘應(yīng)用研究62-82
• 4.1 Flow3D軟件簡介62
• 4.2 三維水流數(shù)學(xué)模型簡介62-67
• 4.2.1 紊流基本控制方程62-63
• 4.2.2 控制方程的離散及其求解63-65
• 4.2.3 邊界條件65-66
• 4.2.4 自由水面的VOF法模擬66-67
• 4.3 模型基本資料67-68
• 4.4 模型的建立68-69
• 4.5 模型的驗證69
• 4.6 綜合上灘指標(biāo)69-73
• 4.6.1 代表船舶基本參數(shù)69
• 4.6.2 船舶推力計算方法69-70
• 4.6.3 船舶航行阻力計算方法70-72
• 4.6.4 綜合上灘指標(biāo)的計算72
• 4.6.5 基本工況確定72-73
• 4.7 工程方案布置73-75
• 4.7.1 整治標(biāo)準(zhǔn)73
• 4.7.2 方案參數(shù)設(shè)置73-75
• 4.8 工程前模型水流特性75-78
• 4.8.1 工程前流速分析75-76
• 4.8.2 工程前消灘判數(shù)76-77
• 4.8.3 工程前流線分析77-78
• 4.9 工程后模型水流特性78-81
• 4.9.1 工程后流速分析78-79
• 4.9.2 工程后消灘判數(shù)79-80
• 4.9.3 工程后流線分析80-81
• 4.10 整治效果分析81
• 4.11 工程方案改進(jìn)探究81
• 4.12 本章小結(jié)81-82
• 第五章 結(jié)論和展望82-85
• 5.1 總結(jié)82-84
• 5.2 研究展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 致謝88-89
• 在校期間發(fā)表的論著及參與的學(xué)術(shù)成果89
• 一、在校期間發(fā)表的論文89
• 二、在校期間參與的科研項目89
• 三、在校期間獲得的專利及著作權(quán)89

【相似文獻(xiàn)】

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