【摘要】：黃河上游石嘴山河段,河床主要由粉細砂組成。在粉細砂河床河段建設截流工程項目,在國內(nèi)外比較罕見,在工程建設前后會出現(xiàn)一系列問題,諸如壩前沖刷、管涌現(xiàn)象,潰壩、截流后主流走向等等,都有待進一步深入研究。在截流過程中,為了引水改道,修建了系列丁壩、聯(lián)壩和導流明渠,其對該河段水流運動、泥沙運移及河床變形產(chǎn)生很大影響。丁壩壩頭結構形式是影響丁壩護岸能力的一個重要參數(shù)。本文采用VOF模型模擬了丁壩附近的三維流場,采用實測結果驗證了數(shù)值模擬方法的可靠性。在此基礎上,針對整體工程中丁壩的修建部分,采用數(shù)值模擬方式研究不同結構形式的丁壩對于局部沖淤狀態(tài)下的周圍流場的變化情況。對弧面丁壩和矩形丁壩分別建立不同的模型,模擬在局部沖淤狀態(tài)下丁壩壩頭周圍的流場狀況。針對黃河二期截流項目石嘴山地區(qū)四排口河段防洪工程的相關實測結果分析,并結合數(shù)值模擬方式進行了相關研究。本文主要工作:(1)對該地區(qū)四排口河段13個典型代表斷面的流速及水深分布等情況的實測結果進行了分析;(2)對為防洪工程修建的引河發(fā)育狀況進行了分析研究;(3)將各典型斷面流速及水深的數(shù)值模擬研究結果與實測結果進行了比對,同時對河道未來發(fā)展趨勢進行預測;(4)對主要擋水建筑物丁壩附近的流場進行數(shù)值模擬研究,提出更為實用合理的丁壩結構形式。依據(jù)模擬結果,結合相關后處理及計算機編程繪制出丁壩周圍渦量場,考慮局部沖淤作用下對丁壩壩頭的影響,對比不同結構形式的丁壩對水流的分流能力和對能量的消散情況。依據(jù)速度及渦量場數(shù)據(jù),選擇沖淤作用下受影響較弱的弧面結構,擇取為較優(yōu)壩頭形式,為今后的科學研究和工程開展提供參考意見。
【圖文】：

圖１－１技術路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑述了黃河石嘴山河段的地理位置、氣候狀況等基礎環(huán)境，以及程的基本情況。另外，介紹了目前階段國內(nèi)外針對丁壩的研宄理實驗對丁壩結構形式的比較，，并結合相應數(shù)學模型探究其內(nèi)特性的研宄逐步深入且走向全面系統(tǒng)化。最后闡述了本論文研路線。逡逑

Ｆｉｇ．邋２－５邋Ｆｌｏｗｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｌｏｓｕｒｅ邋ｇａｐ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｅａｒｌｙ邋ｓｔａｇｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ邋ｐｒｏｊｅｃｔ逡逑圖２－３為２０１８年２月２６日－３月３日截流前期工程準備階段龍口斷面處平均流速分布圖�？慑义弦钥闯�，隨著時間的變化，龍口斷面附近流速呈現(xiàn)開口向上的拋物線分布，整體流速較小，逡逑不超過０．８ｍ／ｓ。圖２－４為龍口斷面在這一階段的最大流速分布。從圖中可以看出，龍口斷面最逡逑大流速呈逐漸上升趨勢，但整體最大流速不大，介于１．２－２．１ｍ／ｓ之間。逡逑圖２－５為龍口斷面在截流前期的整體流量分布情況。從圖中可以看出，龍口斷面流量整逡逑體呈上升趨勢，但過程較為緩慢，在３月２日達到最大流量后驟降，３月３日斷面流量低于６天逡逑內(nèi)斷面流量平均水平。逡逑－１０－逡逑
【學位授予單位】：寧夏大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV863

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本文編號：2600356