三峽庫區(qū)細顆粒泥沙起動條件試驗研究
發(fā)布時間:2020-07-29 13:32
【摘要】:三峽水庫的建設(shè)對我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展起著重要作用,而三峽水庫運行以后入庫泥沙呈現(xiàn)細化趨勢,中值粒徑在0.01mm左右。而細顆粒泥沙以往被歸于沖瀉質(zhì)且不參與造床作用,且一旦落淤極難清理,對庫區(qū)航道正常功能的發(fā)揮及維護帶來極大的壓力。因此,尋求細顆粒泥沙起動的臨界條件及可用于三峽庫區(qū)判斷沖淤的水流條件判定指標,對于解決三峽庫區(qū)細顆粒泥沙淤積問題以及理論研究都具有重大意義。本文采用二維水流數(shù)學模型與理論分析相結(jié)合的方法進行,對三峽庫區(qū)黃花城河段沖淤變化進行了初步研究,主要成果包括:(1)通過分析黃花城河段實測2000-2012年的大斷面水沙資料以及泥沙沖淤情況,可知三峽庫區(qū)呈現(xiàn)出“多水少沙”的來水來沙特點且入庫泥沙逐漸細化,庫區(qū)年內(nèi)總體沖淤規(guī)律為汛期和枯水期淤積、消落期沖刷。沖刷區(qū)域和淤積區(qū)域表現(xiàn)為間斷性的交替分布,且依舊處于沖刷、淤積動態(tài)交替的變化中。(2)根據(jù)實測的2012年7-10月的黃花城水道連續(xù)時間序列地形數(shù)據(jù),使用地形法繪制河段沖淤變化圖,明確沖刷淤積分別對應(yīng)的位置及沖淤厚度,并選取特征斷面。同時建立二維水流數(shù)學模型,經(jīng)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)驗證后得到特征斷面每個點沖淤厚度分別對應(yīng)的水流條件。(3)根據(jù)各斷面沖淤厚度建立水流條件沖淤梯度,尋找到各特征斷面臨界水深,并探究水深對于細顆粒泥沙起動的影響。(4)驗證現(xiàn)有的挾沙力公式是否滿足黃花城水道實際沖淤變化規(guī)律,率定黃花城水道判定指標公式參數(shù),得到可適用于黃花城水道、能夠代表沖淤變化的水沙條件判定指標f(v,h)=S-0.2×(v3/gRw)0.76。
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TV149
【圖文】:
圖 1.1 細顆粒泥沙固結(jié)過程變化示意圖(2)細顆粒泥沙起動機理關(guān)于細顆粒泥沙起動的現(xiàn)象及原因的研究主要分為兩個類別[15]。第一種粒泥沙起動的主要影響因素為近底流層,從泥沙起動機理看,這類看法。第二種認為細顆粒泥沙起動主要的影響因素為細顆粒泥沙之間產(chǎn)生的薄膜水附加壓力、必須考慮水深對臨界起動流速的影響,F(xiàn)階段目前的中,顆粒間的粘結(jié)力是細顆粒泥沙起動最大的影響因素這一理論得到了和學者的廣泛認可,但是水深對于細顆粒泥沙起動的影響說法不一。而于臨界起動流速的影響與細顆粒泥沙間的接觸面積有關(guān),但是對于水深理卻缺乏研究。(3)細顆粒泥沙起動形式粘土試驗表明,細顆粒泥沙起動時往往不是單顆的,大都是多顆成團進行干容重較小時尤其如此,這自然說明多顆成團起動流速小于單顆的[16]。
012年6-10月連續(xù)時間序列的地形資料,使用surfer軟件變化圖,確定連續(xù)時間序列內(nèi)沖刷和淤積的位置分布面MS建立二維水流數(shù)學模型,根據(jù)實測水文資料(進口面平均水位,流速為固定測點的流速)對模型進行水各自時間序列對應(yīng)的水沙條件中,選取代表值作為邊算,并輸出流場。分離并對比研究沖刷及淤積各自對泥沙起動規(guī)律的探求:顆粒泥沙起動的水沙要素校驗?zāi)嗌称饎优R界水流水深、流速的確定泥沙起動水流條件判定指標的確定線究技術(shù)路線如圖 1-2 所示:
第二章 三峽水庫泥沙沖淤特點分析 三峽入庫水沙特性.1 徑流量變化)2000-2012 年總體變化根據(jù)現(xiàn)有的水文資料,結(jié)合各水文站的分布位置,選取朱沱站(嘉陵江)、寸灘站(嘉陵江匯入之后)、清溪場站(黃花城水道之前)及萬縣站水道之后)四個水文站的現(xiàn)場實測資料,以月平均徑流量為基本單位,2 年前 13 年時間序列的來水來沙條件。
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TV149
【圖文】:
圖 1.1 細顆粒泥沙固結(jié)過程變化示意圖(2)細顆粒泥沙起動機理關(guān)于細顆粒泥沙起動的現(xiàn)象及原因的研究主要分為兩個類別[15]。第一種粒泥沙起動的主要影響因素為近底流層,從泥沙起動機理看,這類看法。第二種認為細顆粒泥沙起動主要的影響因素為細顆粒泥沙之間產(chǎn)生的薄膜水附加壓力、必須考慮水深對臨界起動流速的影響,F(xiàn)階段目前的中,顆粒間的粘結(jié)力是細顆粒泥沙起動最大的影響因素這一理論得到了和學者的廣泛認可,但是水深對于細顆粒泥沙起動的影響說法不一。而于臨界起動流速的影響與細顆粒泥沙間的接觸面積有關(guān),但是對于水深理卻缺乏研究。(3)細顆粒泥沙起動形式粘土試驗表明,細顆粒泥沙起動時往往不是單顆的,大都是多顆成團進行干容重較小時尤其如此,這自然說明多顆成團起動流速小于單顆的[16]。
012年6-10月連續(xù)時間序列的地形資料,使用surfer軟件變化圖,確定連續(xù)時間序列內(nèi)沖刷和淤積的位置分布面MS建立二維水流數(shù)學模型,根據(jù)實測水文資料(進口面平均水位,流速為固定測點的流速)對模型進行水各自時間序列對應(yīng)的水沙條件中,選取代表值作為邊算,并輸出流場。分離并對比研究沖刷及淤積各自對泥沙起動規(guī)律的探求:顆粒泥沙起動的水沙要素校驗?zāi)嗌称饎优R界水流水深、流速的確定泥沙起動水流條件判定指標的確定線究技術(shù)路線如圖 1-2 所示:
第二章 三峽水庫泥沙沖淤特點分析 三峽入庫水沙特性.1 徑流量變化)2000-2012 年總體變化根據(jù)現(xiàn)有的水文資料,結(jié)合各水文站的分布位置,選取朱沱站(嘉陵江)、寸灘站(嘉陵江匯入之后)、清溪場站(黃花城水道之前)及萬縣站水道之后)四個水文站的現(xiàn)場實測資料,以月平均徑流量為基本單位,2 年前 13 年時間序列的來水來沙條件。
【參考文獻】
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1 李文杰;楊勝發(fā);胡江;付旭輝;;三峽庫區(qū)粉砂淤積成因的初步分析[J];泥沙研究;2015年05期
2 劉蛟;嚴軍;劉鐵;鐘瑞森;;三維水流作用下散列體泥沙的起動研究[J];泥沙研究;2015年01期
3 馬菲;韓其為;趙弟明;;黏性細泥沙起動的探討[J];泥沙研究;2015年01期
4 李雙江;謝龍;;長江上游塘土壩河段水流特性及河床演變分析[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2013年04期
5 胡江;張鵬;黃原森;;三峽水庫135m蓄水階段長江萬州—涪陵河段泥沙淤積特性分析[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2012年06期
6 許全喜;;三峽水庫蓄水以來水庫淤積和壩下沖刷研究[J];人民長江;2012年07期
7 王濤;劉勇;胡小慶;張t
本文編號:2774030
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