發(fā)布時(shí)間：2022-07-11 09:54

　　泄流建筑物泄流流速大,水流紊動(dòng)劇烈,其河床下游易受紊流影響產(chǎn)生局部沖刷,甚至造成水工建筑物結(jié)構(gòu)破壞,泄水沖刷問題一直以來備受關(guān)注,本文以嘉陵江巨亭水電站為例,采用物理模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)該工程泄流沖刷問題進(jìn)行了研究,通過Flow-3D建立了三維數(shù)值模型,分析了泄水閘下游三維流場(chǎng)特性、沖刷坑形態(tài)變化過程以及不同因素對(duì)局部沖刷的影響,探討了該工程在5年一遇洪水、200年一遇洪水條件下的沖刷坑形態(tài)及深度,可為相關(guān)工程設(shè)計(jì)提供參考,研究得出了以下主要結(jié)論:（1）在模擬結(jié)果過程中,各工況床面無量綱水流強(qiáng)度值均隨時(shí)間推移逐漸降低,超過臨界起動(dòng)切應(yīng)力的河床面積也隨時(shí)間推移逐漸減小。（2）本文中泄水建筑物下游局部沖刷大致可分為三個(gè)階段,第一階段泄流對(duì)河床造成的沖刷較為劇烈;第二階段為沖坑發(fā)展階段,沖坑深度發(fā)展變緩,但沖刷坑范圍仍保持向下游擴(kuò)張;第三階段為沖刷平衡階段,沖刷坑深度和范圍隨時(shí)間推移達(dá)到平衡。（3）在沖刷初始前30%時(shí)間內(nèi),各工況沖坑深度都可達(dá)到平衡深度的80%,沖坑形態(tài)分布均為上坡陡下坡緩,深度及范圍隨流量增大加深且向下游移動(dòng);（4）在床沙中值粒徑為7.5mm、進(jìn)口流量150L... 

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究的背景目的及意義
    1.2 研究方法
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 泥沙起動(dòng)研究
        1.3.2 模型試驗(yàn)及沖刷坑的研究
        1.3.3 數(shù)值模擬研究
    1.4 本文主要工作及內(nèi)容
第二章 巨亭水電站閘壩斷面水工模型試驗(yàn)
    2.1 工程概況
    2.2 模型試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容
        2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        2.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容
    2.3 試驗(yàn)概況
    2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.4.1 各工況泄洪閘泄流能力,水面線及流速分布
        2.4.2 各工況下泄洪閘的壓力分布
        2.4.3 各工況下泄洪閘沖坑形態(tài)及沖坑深度
    2.5 本章小結(jié)
第三章 巨亭水電站閘壩數(shù)值模擬流場(chǎng)驗(yàn)證分析
    3.1 三維數(shù)值模型的建立
        3.1.1 本章基于的數(shù)值模型基本理論
        3.1.2 模型建立過程
    3.2 數(shù)值模型結(jié)果分析
        3.2.1 泄流量對(duì)比分析
        3.2.2 沿程水面線分析
        3.2.3 泄水區(qū)域流速分布分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 巨亭水電站泄水沖刷過程數(shù)值模擬
    4.1 床面形態(tài)更新方法
        4.1.1 床面泥沙顆粒起動(dòng)條件
        4.1.2 泥沙輸移與網(wǎng)格更新
        4.1.3 公式適用性分析
    4.2 泄水閘下游沖刷三維數(shù)值模擬分析
        4.2.1 泄水閘下游局部沖刷過程分析
        4.2.2 不同因素對(duì)泄水閘下游局部沖刷過程的影響
        4.2.3 汛期洪水對(duì)巨亭水電站下游局部沖刷坑形態(tài)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望及建議
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]床面均勻沙拖曳力及上舉力系數(shù)的確定[J]. 周雙,張根廣,邢茹,高翔.  泥沙研究. 2016(02)
[2]黃河下游冰動(dòng)力輸運(yùn)的數(shù)值模擬研究[J]. 拾兵,于乾,阮雪景,黃修筠.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2015(03)
[3]波流作用的近岸圓柱局部床面侵蝕[J]. 齊梅蘭,李金釗,鄶艷榮.  水利學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]溢洪道摻氣坎槽后摻氣水流三維數(shù)值模擬研究[J]. 高學(xué)平,賈來飛,宋慧芳,崔光虎.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]海洋管線模型實(shí)驗(yàn)若干問題研究[J]. 徐為兵,朱克強(qiáng),張?zhí)煊?王自發(fā),張洋,章浩燕.  艦船科學(xué)技術(shù). 2013(11)
[6]跌坎式底流消力池水力特性三維數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[J]. 王智娟,岳漢生,姜伯樂.  長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2013(08)
[7]浙江烏牛新閘閘下三維水流沖刷數(shù)值模擬研究[J]. 王斌,王月華,包中進(jìn).  人民長(zhǎng)江. 2013(13)
[8]泥沙局部沖淤二維數(shù)值模擬仿真[J]. 張芝永,拾兵.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]泥沙起動(dòng)流速的統(tǒng)一公式[J]. 張紅武.  水利學(xué)報(bào). 2012(12)
[10]導(dǎo)流洞挑射水舌的模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[J]. 葉茂,黃武林,伍超,陳開杰.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2011(04)

博士論文
[1]江河防洪模擬軟件系統(tǒng)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 馬建明.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 2003

碩士論文
[1]閘壩下游沖刷坑形態(tài)三維數(shù)值模擬[D]. 吳彰松.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]閘壩式水電站下游局部沖刷及水力特性試驗(yàn)研究[D]. 高翔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[3]黃豐水電站泄洪閘泄流三維數(shù)值模擬[D]. 李蕾.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[4]橫丹水電站水流三維模擬及下游沖刷坑二維模擬[D]. 高改玉.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[5]鎖兒頭水電站泄流及河床局部沖刷數(shù)值模擬[D]. 田貴智.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[6]巨亭水電站斷面模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬分析[D]. 段文姣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[7]橋墩局部沖刷的數(shù)值模擬研究[D]. 贠鵬.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[8]低水頭水利樞紐泄水閘前局部沖刷問題研究[D]. 吳國(guó)君.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[9]低水頭航電樞紐泄水閘下游局部沖刷問題研究[D]. 侯斌.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[10]低水頭泄水建筑物消能措施數(shù)值模擬[D]. 史志鵬.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010



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