【摘要】：雖然我國(guó)淡水資源總量多,分布不均勻,人均水量很少,特別是北方地區(qū),水資源缺少的危機(jī)已經(jīng)很突出。我國(guó)北方地區(qū)地理環(huán)境特殊,尤其是黃河流域土質(zhì)疏松,不耐沖刷,因此易形成高含沙暴雨徑流。水庫(kù)的溫度分層情況廣泛存在,當(dāng)高含沙水流進(jìn)入庫(kù)區(qū)時(shí),便會(huì)形成異重流,影響水庫(kù)淤積和水庫(kù)水質(zhì)。入流條件和水溫分層水平對(duì)異重流影響的研究較多,但尚未見躍溫層厚度對(duì)異重流影響的研究。本論文應(yīng)用分層水庫(kù)物理模型,研究在不同水深情況下躍溫層厚度的變化;在強(qiáng)、弱分層條件下,變化入流泥濃度為1.25 g/L、3.75 g/L、7.5g/L,水深為45cm、50 cm、55cm、60cm、65cm、70cm,研究了異重流的形成及演變過(guò)程,分析了間層流分離點(diǎn)高度、水躍高度、厚度、泥沙濃度分布和排沙量。主要結(jié)論如下:(1)在強(qiáng)分層水體中,當(dāng)入流泥沙濃度分別為1.25g/L、3.75 g/L、7.5g/L時(shí),縱向摻混不明顯,清渾水交界面較清晰。躍溫層厚度增加,分離點(diǎn)高度增加,異重流厚度增加,45cm時(shí)水躍不明顯,躍溫層厚度再增加時(shí),水躍出現(xiàn)且水躍高度增加。低水位時(shí),50cm排沙能力一般最好,高水位時(shí),躍溫層厚度增加,排沙能力增加。(2)在弱分層水體中,當(dāng)入流泥沙濃度分別為1.25 g/L、3.75 g/L、7.5g/L時(shí),發(fā)現(xiàn)間層流隨時(shí)間的推移出現(xiàn)下潛,穿透躍溫層下表面運(yùn)動(dòng),縱向摻混嚴(yán)重,清渾水分界面不清晰。隨著躍溫層厚度的增加,間層流厚度增加,水躍高度有增加的趨勢(shì),排沙能力減小。低水位時(shí),躍溫層厚度增加,分離點(diǎn)高度增加,高水位時(shí),躍溫層厚度增加,分離點(diǎn)高度減小。(3)對(duì)比強(qiáng)、弱分層條件下異重流的參數(shù),可以發(fā)現(xiàn)水溫分層水平主要影響排沙能力,在弱分層時(shí),縱向摻混嚴(yán)重,推移質(zhì)泥沙增加,排沙能力明顯減小。
【圖文】：

圖 2.2 粒徑 0.05mm 濁度與濃度的轉(zhuǎn)化曲線點(diǎn)是泥沙入流沿斜坡運(yùn)動(dòng)，而后與斜坡分離時(shí)的判斷主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)錄像及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)觀察，以含時(shí)距池底的高度為準(zhǔn)。在發(fā)生分離時(shí)用卷尺確定泥沙入流與斜坡分離后，一般不會(huì)直接向水平方的現(xiàn)象。異重流在分層水庫(kù)中運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生水力分]。根據(jù)錢寧，余常昭等人[56]的研究結(jié)果，內(nèi)水躍弗勞德數(shù) Fd以及摩阻力有關(guān)。對(duì)水躍高度的測(cè)量發(fā)生時(shí)間較短。本文中用圖 2.3 來(lái)描述分層水庫(kù)度的參數(shù)主要是內(nèi)水躍的高度 h=h2-h1即共軛水 h’2表示共軛水深，h2表示間層流來(lái)流厚度，，當(dāng) 為表征內(nèi)水躍強(qiáng)度的指標(biāo)。h2具體公式見公式（h’2=h2[(1+8Fd2)1/2-1]/2

圖 2.3 分層水庫(kù)中的內(nèi)水躍現(xiàn)象速度一樣時(shí)，隨著泥沙濃度的增加，使得原始水體和間層流來(lái)加，根據(jù)公式（2-2），知道密度弗洛德數(shù) Fd減小，再根據(jù)公式深 h’2減小，也就是說(shuō)內(nèi)水躍的高度減小。厚度：由于水的密度在 4℃時(shí)最大，隨著溫度的升高，水體的度分層的存在，庫(kù)區(qū)水體在垂直方向上存在密度差，這導(dǎo)致進(jìn)致于擴(kuò)散嚴(yán)重，而保持著一定的厚度的前行。對(duì)異重流厚度的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)觀察，得到異重流上面表面的高度差作為異重流厚度近庫(kù)區(qū)中間位置的厚度。的時(shí)間：實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)是以泥沙流入口有泥沙開始的，到出口的時(shí)的寬度大部分從出口流出為止。到出口的時(shí)間反映了異重流的程中的阻力大小。度曲線：根據(jù)濃度與濁度的轉(zhuǎn)化曲線，將每個(gè)取樣斷面的濁度
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV145.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2563185