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塔里木河干流泥沙治理途径及井柱桩透水丁坝研究

2020-11-28阅读(670)

塔里木河干流泥沙治理途径及井柱桩透水丁坝研究

论文摘要

塔里木河干流是一条多沙游荡性河流。干流河道泥沙大量淤积,使河床不断抬高,河道行洪和输水能力严重不足;河势变化频繁,灌区取水困难,堤防连年出险。干流河道泥沙治理途径及井柱桩透水丁坝的研究,对塔里木河干流灌区引水、生态恢复和防灾减灾有重要意义。本文以恢复塔里木河干流健康生命为目标,以干流河道泥沙治理为主要途径,以干流演变特性分析为基础,以井柱桩透水丁坝控导护岸及调水调沙为关键技术,重点研究单排井柱桩透水丁坝的缓流促淤作用原理及结构安全性问题,并初步探讨干流下游人工修复生态防沙减沙的水利工程措施。主要研究成果如下:(1)通过分析前人关于冲积河流河型的分类方法,提出了河型、河性分类的新认识,进而提出了河型、河性分类通用判别方法,并对塔里木河干流各河段河型、河性进行了重新分类。(2)通过分析前人关于冲积河流河床演变影响因素的研究成果,提出了人为河床演变的新概念,建立了塔里木河干流河床演变影响因素及其相互关系概念模型。(3)通过分析塔里木河泥沙的主要来源,提出了塔里木河干流泥沙治理的十条途径,其中包括修建透水调治建筑物调水调沙和人工修复生态防沙减沙等。(4)根据井柱桩透水丁坝的阻水缓流促淤作用原理,导出了单排井柱桩透水丁坝下游流速公式,进而导出了单排井柱桩透水丁坝下游水流挟沙力公式,并用工程算例进行了验证。(5)根据井柱桩透水丁坝的分水缓流促淤作用原理,导出了单排井柱桩透水丁坝下游流速公式,进而导出了单排井柱桩透水丁坝下游水流挟沙力公式,并用工程算例进行了验证。(6)导出了单排井柱桩透水丁坝坝区河床综合糙率公式、平均流速公式及水流挟沙力公式,并用工程算例验证了井柱桩透水丁坝的调水调沙效果。(7)导出了井柱桩透水丁坝一般冲刷深度公式,修正了现有的丁坝局部冲刷深度公式,导出了井柱桩透水丁坝最大冲刷深度公式,并用工程算例进行了验证。(8)提出了井柱桩透水丁坝桩柱的抗倾覆和抗折断安全分析方法,并用工程算例进行了验证。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 问题的提出
  • 1.2 研究技术路线
  • 1.3 主要研究内容
  • 1.4 主要创新点
  • 第二章 塔里木河干流演变特性分析
  • 2.1 塔里木河干流河床演变影响因素及其相互关系
  • 2.2 塔里木河干流河型、河性分析
  • 2.3 小结
  • 第三章 塔里木河干流泥沙治理途径
  • 3.1 干流河道基本情况
  • 3.2 干流河道泥沙的时空分布
  • 3.3 干流河道泥沙来源
  • 3.4 干流河道泥沙产生的影响
  • 3.5 干流泥沙治理研究进展
  • 3.6 干流河道泥沙治理途径
  • 3.7 小结
  • 第四章 塔里木河干流下游水土保持与生态修复措施
  • 4.1 干流下游水土流失现状
  • 4.2 干流下游生态修复技术概述
  • 4.3 干流下游水土保持与生态修复措施
  • 4.4 小结
  • 第五章 游荡型河道透水调治建筑物研究综述
  • 5.1 透水调治建筑物与实体整治建筑物的比较
  • 5.2 透水调治建筑物的结构型式
  • 5.3 井柱桩透水丁坝的作用原理
  • 5.4 小结
  • 第六章 单排井柱桩透水丁坝的阻水缓流作用原理
  • 6.1 流速阻力系数法
  • 6.2 流速阻力系数的影响因素
  • 6.3 综合糙率系数法
  • 6.4 小结
  • 第七章 单排井柱桩透水丁坝的阻水促淤作用原理
  • 7.1 无井柱桩透水丁坝时天然河道过水断面水流挟沙力公式的推导
  • 7.2 井柱桩透水丁坝下游过水断面水流挟沙力公式的推导
  • 7.3 建井柱桩透水丁坝前后下游过水断面水流挟沙力计算结果比较
  • 7.4 小结
  • 第八章 单排井柱桩透水丁坝的分水缓流作用原理
  • 8.1 井柱桩透水丁坝运行时的水量平衡方程
  • 8.2 稳定河宽、井柱桩透水丁坝束窄度及分流率
  • 8.3 井柱桩透水丁坝下游流速公式的推导
  • 8.4 建井柱桩透水丁坝前后下游过水断面平均流速计算结果比较
  • 8.5 小结
  • 第九章 单排井柱桩透水丁坝的分流促淤作用原理
  • 9.1 井柱桩透水丁坝下游过水断面水流挟沙力公式的推导
  • 9.2 建井柱桩透水丁坝前后下游过水断面水流挟沙力计算结果比较
  • 9.3 束窄河床区过水断面平均流速及水流挟沙力公式的推导
  • 9.4 井柱桩透水丁坝的调水调沙效果分析
  • 9.5 小结
  • 第十章 井柱桩透水丁坝最大冲刷深度
  • 10.1 井柱桩透水丁坝的破坏机理
  • 10.2 井柱桩透水丁坝最大冲刷深度的组成
  • 10.3 井柱桩透水丁坝一般冲刷深度公式的建立
  • 10.4 井柱桩透水丁坝局部冲刷深度公式的推导
  • 10.5 工程算例
  • 10.6 小结
  • 第十一章 井柱桩透水丁坝抗倾覆稳定分析
  • 11.1 井柱桩透水丁坝的受力分析
  • 11.2 井柱桩透水丁坝桩体抗倾覆稳定安全系数表达式
  • 11.3 井柱桩透水丁坝桩体抗倾覆稳定极限状态表达式
  • 11.4 工程算例
  • 11.5 小结
  • 第十二章 井柱桩透水丁坝抗折断安全分析
  • 12.1 井柱桩透水丁坝桩体最大内力计算
  • 12.2 井柱桩透水丁坝桩体水平承载力计算
  • 12.3 工程算例
  • 12.4 小结
  • 第十三章 主要研究结论及建议
  • 13.1 主要研究结论
  • 13.2 进一步研究建议
  • 参考文献
  • 主要符号
  • 致谢
  • 作者简历

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