透水丁坝挑角对河床冲淤特性影响的试验研究

论文摘要

透水丁坝是一种新型的河工建筑物,当作航道整治工程时,其功能主要是固定整治线、调整河道宽度,控制水流并增加行槽的流速,使河床产生适量的冲刷,以达到增深航道之目的。当用作护岸工程时,丁坝可以发挥其间断性护岸的优点,减缓近岸流速,促使泥沙淤积,达到保护堤岸的目的。不仅如此,在道路、桥渡工程中,丁坝可用于防护路基,引导主流通过桥孔。在围海造地工程中,修建丁坝可以促进淤积,保护海塘。在河口、海岸地区丁坝在减缓和防止波浪作用方面也发挥着重要作用。因此,正确认识修建丁坝后的河床冲淤特性对河道进行科学的管理以及丁坝的设计起到重要的作用。本论文较全面的总结目前透水丁坝技术的应用概况,在原型调查、室内模型试验和理论分析的基础上,对透水丁坝挑角对河床冲淤特性进行分析研究,所做的主要工作和研究成果有:首先,本文通过概化模型试验,主要分析了不同挑角透水丁坝周围的水流特性,挑角对丁坝水面形态、纵向流速分布、横向流速分布以及坝后流速减小区长度和宽度的影响,同时绘制了冲淤后透水丁坝坝后等高线图,并从透水丁坝周围的局部冲刷机理出发,研究和探讨了丁坝附近的冲淤形态。其次,分析各种参数对最大冲刷深度的影响,并利用已取得的实验资料,采用量纲分析原理和多元线性回归分析方法,建立了透水丁坝最大冲刷深度计算公式。该公式概念清晰、型式简单,采用该公式计算透水丁坝最大冲刷深度可给出令人满意的结果,可供实际工程中估算最大冲刷深度。第三,透水丁坝与实体丁坝不同,其除在坝头附近有冲刷外,在其上下游同样也有冲刷,所以对其防护不但要注意坝头,对整个坝体也要防护,对此应值得注意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 研究的意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文所研究的主要内容
• 第二章 试验概况
• 2.1 透水丁坝模型设计
• 2.2 试验装置及方法
• 2.3 试验组次
• 2.4 试验操作过程
• 第三章 不同挑角透水丁坝附近的水流特性
• 3.1 不同挑角透水丁坝的水流流态
• 3.2 透水丁坝挑角对河道水流流速的影响
• 3.3 透水丁坝挑角对下游流速减小区域的影响
• 3.4 收缩断面位置
• 3.5 本章小结
• 第四章 挑角对河床冲淤特性的试验研究
• 4.1 透水丁坝冲於过程分析
• 4.2 丁坝附近河床冲於机理
• 4.3 透水丁坝挑角对河床冲於效果分析
• 4.4 透水丁坝局部冲刷深度探讨
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 导师评阅表