涌潮作用下丁坝近区淤积观测与试验研究

论文摘要

丁坝是江道整治、河势控制、围垦促淤和护岸工程中的常用建筑物,利用丁坝群的整体作用,挑流促淤、保滩护岸,对堤塘的安全运行有极为重要的作用。本文从动床模型试验、原体观测研究和机理分析三个方面,研究护塘丁坝群,尤其是桩式丁坝群的促淤护塘效果,并从潮流过坝的水力特性和涌潮潮头传播特点的分析角度,深入探究桩式丁坝护塘的机理。采用动床模型试验研究强涌潮河段低丁坝群的长度、高度、交角和坝距对坝田效果的影响,提出了适合强涌潮河段低丁坝群的优化平面布置参数；用动床试验系统研究强涌潮河段各种方案桩式低丁坝群近区的减冲促淤效果,通过单排桩与双排桩、不同相对间距和不同透水率丁坝的比较,为研制既能减弱涌潮强度、减冲促淤,又不造成丁坝自身破坏、减少工程维护量的新型桩式丁坝提供设计参数；用实测水下地形资料分析了径流变化对河床冲淤的影响,分别从纵向、横向和不同坝型等方面比较了低丁坝群兴建前后丁坝近区滩地高程及形态的变化,分析强涌潮河段桩式丁坝近区各部位的减冲促淤作用,概括了保滩护塘机理,比较桩式丁坝与堆石丁坝近区减冲促淤效果的差异；现场观测了丁坝近区各部位的涌潮潮头过程及丁坝近区内外侧流速的变化,探讨了桩式丁坝群对减弱涌潮、改变水动力要素的响应；通过试验和现场观察,揭示了涌潮潮头经过低丁坝群时的传播规律。以此为基础,总结已建丁坝的经验,研究各项参数对桩式丁坝上涌潮压力的影响,为桩式丁坝设计提供关键参数,提出一些改进桩式丁坝设计和建设的建议,为广泛应用于钱塘江河口下游及杭州湾强潮段的深水抛坝工程、其他强潮河口区护岸工程和促淤工程提供技术指导和经验。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容与方法
• 1.4 主要创新点
• 第2章 护塘丁坝布置及其影响试验
• 2.1 模型试验设计
• 2.1.1 试验设计及选沙
• 2.1.2 试验含沙量确定
• 2.1.3 试验潮型
• 2.1.4 试验方案
• 2.2 试验设备、仪器布置
• 2.2.1 试验设备
• 2.2.2 仪器布置
• 2.3 丁坝尺度的影响试验
• 2.3.1 丁坝长度
• 2.3.2 丁坝交角
• 2.3.3 相对间距
• 2.3.4 丁坝高程
• 第3章 桩式丁坝群减冲促淤效果试验
• 3.1 模型试验方案
• 3.2 坝田淤积效果分析
• 3.2.1 双排桩与单排桩丁坝群比较
• 3.2.2 不同相对间距的丁坝群比较
• 3.2.3 不同透水率的丁坝群比较
• 3.3 丁坝对涌潮动力特性的作用
• 3.3.1 丁坝对涌潮潮头的作用
• 3.3.2 丁坝特征量对潮头高度的影响
• 3.3.3 丁坝对快水的作用
• 3.3.4 丁坝在落潮期的作用
• 第4章 丁坝对近区滩地的影响
• 4.1 径流变化对河床冲淤的影响
• 4.1.1 分析河段的水文情况
• 4.1.2 北岸江道冲淤特点
• 4.1.3 丁坝所在河段自然冲淤幅度
• 4.2 建坝前后近区滩地高程及形态的比较
• 4.2.1 纵向比较
• 4.2.2 横向比较
• 4.3 相邻河段滩地高程及形态的比较
• 4.3.1 纵向比较
• 4.3.2 横向比较
• 4.4 桩式丁坝与堆石丁坝滩地的比较
• 第5章 关于减冲促淤机理的讨论
• 5.1 水动力特性对丁坝的响应
• 5.1.1 涌潮潮头观测
• 5.1.2 涌潮期流速观测
• 5.2 对坝田的减冲促淤作用
• 5.2.1 丁坝对涌潮的影响
• 5.2.2 减冲与促淤效果比较
• 5.3 对局部冲刷的减弱作用
• 5.4 丁坝在弯道中的防冲效果
• 第6章 结语与展望
• 参考文献及附录
• 作者简历