斜向斷面入流是指當(dāng)上下游河(渠)底存在一定的高差,用陡坡連接時(shí),如果陡坡的橫斷面與水流方向不垂直而有小于90度的夾角,從而形成帶有一定角度的入流斷面。例如工程實(shí)踐中,河道上建設(shè)的斜交橋(橋的抽線(沿路的方向)與河道水流的夾角小于90°)后明渠建設(shè)斜向消力池,或者斜交橋上有一定高差而采用順橋梁軸線方向通過(guò)陡坡連接時(shí),就出現(xiàn)了斜向斷面入流斷面。為了研究斜向斷面入流斷面條件下明渠的水流特性,本論文進(jìn)行了4個(gè)斜向斷面入流斷面角度(50°、60°、70°、90°)、3種渠道底坡(0.001、0.005、0.01)模型、每個(gè)模型5個(gè)過(guò)水流量(80m~3/h、100m~3/h、120m~3/h、150m~3/h、180m~3/h)共30個(gè)方案的水力學(xué)模型試驗(yàn)。利用試驗(yàn)結(jié)果,采用理論分析與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,對(duì)斜向斷面入流陡坡后的明渠水深、流速、動(dòng)水壓強(qiáng)分布特性進(jìn)行了研究,主要研究成果包括:(1)明渠水深特性在水深特性分析中,首先繪制了水深的等值線圖與空間分布圖,據(jù)此得到了陡坡后明渠水深分布情況,呈現(xiàn)出任意斜角下,同一橫斷面處左岸水深遠(yuǎn)小于右岸水深,水深分布極不均勻,但隨其流程的增加,同一橫斷面的左... 

【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

正向斷面入流圖

1前言1.1研究背景自然界中存在著大量的明渠水流，例如自然形成的河（溝）道，人工修建的用于灌溉（或其他用途）的渠道、用于排水的排水溝，以及航運(yùn)的運(yùn)河等。橋梁、水閘等跨域這些工程時(shí)，其河（渠）底需要采取工程措施進(jìn)行上下游連接，例如斜坡、消力池等。在河道工程中，經(jīng)常遇到跨河交通橋（閘）與河道中心線不垂直（即斜交橋）的情況，當(dāng)交通橋（閘）段上下游河底有一定高差，河道連接時(shí)一般采用陡坡連接上下游，上下游連接按照常規(guī)的做法（如圖1），入流斷面AA與河道水流垂直，本文稱為為正向斷面入流。而如果按照?qǐng)D2所示的連接方法，斷面BB與交通橋軸線平行，與河道水流呈小于900的夾角α，本文稱該情況為斜向斷面入流。通過(guò)采用斜向斷面形式連接上下游河道與采用正向斷面形式連接相比，一方面河底斷面BB與交通橋平行而使整個(gè)工程較為協(xié)調(diào)，另一方面可節(jié)省CAA（圖1）部分的河道底部襯砌工程量。在工程實(shí)踐中斜向斷面入流已有應(yīng)用，例如青島市大任河生態(tài)治理工程中，大任河攔河閘的交通橋與河道中心線呈60°角，通過(guò)水工模型試驗(yàn)在閘后采用斜向消力池方案，即消力池進(jìn)出口斷面與河道中心線呈60°角，其消力池上游的進(jìn)口斷面即為斜角60°的斜向斷面。因此，本研究提出了斜向斷面入流條件，并對(duì)其陡坡后的明渠水流特性開展研究，以揭示這種水流條件下的水流現(xiàn)象，探討其水流規(guī)律，為工程實(shí)踐提供依據(jù)。圖1正向斷面入流圖圖2斜向斷面入流圖Figure1ForwardsectioninflowdiagramFig.2Flowinobliquesection斜向斷面入流改變了傳統(tǒng)交通橋下游河道的正向入流條件，工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行中需要掌握斜向斷面入流條件下，其入流斷面后的明渠水流特性，主要包括兩個(gè)方面：一是入流斷面斜坡后的明渠水流的水深、流速及動(dòng)水壓強(qiáng)橫斷面及沿程分布情況，二是斜向?

斜向斷面入流條件下明渠水流特性試驗(yàn)研究12圖3技術(shù)路線圖Figure3.TechnicalRoadmap1.5研究創(chuàng)新（1）揭示了斜向斷面入流條件下陡坡后明渠的水深、流速分布、時(shí)均與脈動(dòng)壓力分布特征及規(guī)律。（2）明確了斜向斷面入流條件下陡坡后明渠菱形波傳播狀態(tài)（擾動(dòng)線）；建立了斜向斷面入流條件下明渠的水流回穩(wěn)長(zhǎng)度的計(jì)算模型。


本文編號(hào)：2921118