長直型急淺灘水流特性及整治研究.pdf

1、急灘、淺灘在我國山區(qū)河流中普遍存在。長直型急淺灘不僅坡陡流急，且水深不大，同時灘段長而直。擴寬斷面雖能解決急的問題但同時水深會變得更淺，灘段長直則沒有開辟緩流區(qū)或形成搭跳上灘的條件，因此長直型急淺灘難以采用常規(guī)措施加以整治。所以，尋求一種適合于長直型急淺灘整治的新方案具有重要意義。
　　本文采用理論分析和數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法，基于長直型急淺灘概化模型和河道模型，開展長直型急淺灘整治措施和方法研究，主要工作內(nèi)容和研究成果有:

2、　　(1)利用概化模型的理論計算及兩個典型灘段實際水文測驗資料，對二維水流數(shù)學(xué)模型進行了細(xì)致的驗證計算，獲取了能較好模擬該河段流場的糙率、網(wǎng)格密度等計算參數(shù)。
　　(2)運用二維水流數(shù)學(xué)模型對兩個研究河段進行了多級流量的流場計算，利用水流數(shù)值模擬計算結(jié)果結(jié)合灘段現(xiàn)狀及泥沙水文概況，詳細(xì)分析了灘段的水流條件、礙航特性及灘險特性。瀾滄江無名灘處于兩深潭間，由于灘段河床發(fā)生水平向及垂向收縮，過水?dāng)嗝婕眲p小，導(dǎo)致灘段不僅河道狹窄、深泓較

3、高、水流湍急、水面比降陡，且灘段較長，為一典型的長直窄槽型急險灘。長江小南海灘原本順直狹窄的航槽因大中壩或車亭磧?yōu)┚壊课挥匍L而致使航槽內(nèi)水深不足，流急水亂，船舶航行較為困難，為典型長直型枯水淺險灘。
　　(3)利用對急淺灘整治的理論分析結(jié)合概化模型的分析方案，從減緩河床比降和增加河床糙率的方向，探求急淺灘整治的新方案。減緩河床比降，設(shè)置了全段降坡法和挖填式梯級法及下挖式梯級法;增加河床糙率，設(shè)置不同間距組合槽式加糙法和坑式加糙法;

4、嚴(yán)格采用控制變量法，對概化模型進行水流數(shù)值模擬分析。概化模型試驗結(jié)果表明，減緩比降和增加糙率的方法可以有效的改善急淺灘水流條件，其中挖填式梯級法，在不增加斷面泄水面積的情況下，有效的壅高水位并且減緩流速，效果較佳。間距合理的槽式和坑式加糙法都具有明顯的整治效果。但是兩種方案，普遍存在水面線不穩(wěn)定，流速波動大的問題。
　　(4)依據(jù)新的整治思路在實際模型中設(shè)置新方案，運用數(shù)值模擬計算分析與常規(guī)方案整治效果的區(qū)別。挖填式梯級法和槽式加