不同入流泥沙粒徑組成下異重流及其挾沙特性的研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文不同入流泥沙粒徑組成下異重流及其挾沙特性的研究專(zhuān)業(yè)：市政工程碩士生：徐凱指導(dǎo)教師：孫昕教授摘要目前水庫(kù)已成為我國(guó)很多城市供水水源，但近年來(lái)水源水質(zhì)污染日益嚴(yán)重，影響了城市供水系統(tǒng)安全，不利于城市的發(fā)展。大型深水水庫(kù)垂向水溫結(jié)構(gòu)會(huì)隨季節(jié)變化，導(dǎo)致水庫(kù)水體密度結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。在春夏季，水庫(kù)表層較高溫度形成水溫強(qiáng)分層；在秋冬季，水庫(kù)表層較低溫度形成水溫弱分層。入流條件的改變會(huì)引起泥沙在水庫(kù)中以不同形式運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致水庫(kù)不

2、同的泥沙沉積及水質(zhì)污染特征。為了解在不同入流泥沙粒徑組成下異重流及其挾沙特性，利用自制的分層水庫(kù)模型，開(kāi)展系統(tǒng)的異重流中試，重點(diǎn)分析泥沙粒徑組成變化和水溫分層強(qiáng)弱對(duì)異重流的影響。首先選定3種不同粒徑的石英砂，即0.01mm、0.02mm、0.05mm，固定泥沙濃度3.75gL，入流速度為0.005ms，研究8個(gè)泥沙粒徑組成條件下的異重流及其挾沙特性。然后改變?nèi)肓髂嗌碀舛?.25、3.75、7.5gL，入流速度0.00125、0.005、

3、0.01ms，分別進(jìn)行單因素異重流試驗(yàn)，研究強(qiáng)、弱分層水體中不同粒徑組成條件下的異重流及其挾沙特性，定性分析異重流的內(nèi)水躍、分離點(diǎn)、間層流厚度和運(yùn)動(dòng)速度等，定量分析異重流不同時(shí)刻的懸浮泥沙量和沉淀量，分析不同粒徑組成下泥沙在水庫(kù)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律。入流泥沙粒徑組成和水溫分層水平會(huì)影響水庫(kù)異重流運(yùn)動(dòng)特性。在強(qiáng)分層條件下，異重流以間層流為主在弱分層條件下，異重流以間層流和底部潛流為主。入流泥沙粒徑組成影響間層流分離點(diǎn)深度和間層流厚度。入流泥沙粒徑越