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1、通過(guò)選取典型河段進(jìn)行概化河段比尺模型試驗(yàn),研究分析了“移動(dòng)式不搶險(xiǎn)管樁淺壩”的導(dǎo)流功效。在比尺模型試驗(yàn)中采用VDMS 進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量,并對(duì)VDMS 采集數(shù)據(jù)的后處理方法進(jìn)行了改進(jìn)。應(yīng)用MIKE21軟件建立了平面二維數(shù)學(xué)模型,并利用概化模型河道沖淤地形數(shù)據(jù)進(jìn)行了模型驗(yàn)證,對(duì)“移動(dòng)式不搶險(xiǎn)管樁潛壩”導(dǎo)流作用進(jìn)行了精細(xì)數(shù)值模擬研究。所建模型能夠滿(mǎn)足模擬管樁淺壩不同透水率的精細(xì)研究要求,并實(shí)現(xiàn)了管樁壩淹沒(méi)狀態(tài)的模擬;利用所建模型進(jìn)行了不同來(lái)流、不
2、同透水率、不同網(wǎng)格精度以及單、雙排管樁壩導(dǎo)流效果的模擬試驗(yàn)研究。
論文通過(guò)量綱分析提出了能夠反映管樁壩不同位置導(dǎo)流效果的無(wú)量綱數(shù)k X¢(導(dǎo)流強(qiáng)度),k X¢在數(shù)值模擬中能夠正確反映管樁壩不同位置的導(dǎo)流情況;在主槽寬B,管樁壩長(zhǎng)L,來(lái)流角度φ一定條件下,建立了管樁壩不同位置導(dǎo)流強(qiáng)度k X¢與(h,h,d,l)0 D之間的函數(shù)關(guān)系。該函數(shù)關(guān)系反映了在主槽寬B、管樁壩長(zhǎng)L、來(lái)流角度φ一定條件下,透水率、來(lái)流條件對(duì)管樁壩導(dǎo)流效果
3、和壩體不同位置的最大導(dǎo)流效果的影響。
數(shù)學(xué)模型計(jì)算成果分析表明:流量800 m3/s,管樁壩非淹沒(méi)狀態(tài)時(shí),能夠起到很好的控導(dǎo)主流作用;流量大于800 m3/s,管樁壩呈淹沒(méi)狀態(tài),流量4000 m3/s 時(shí),管樁壩能夠起到一定的導(dǎo)流作用、能夠使主流歸槽;流量8000 m3/s,12000 m3/s 時(shí),隨著淹沒(méi)水深的進(jìn)一步加大,管樁壩對(duì)主流的影響很小,基本不影響灘槽水流交換。經(jīng)對(duì)比,數(shù)值模擬成果與物理模擬成果一致。
4、 在管樁壩非淹沒(méi)條件下,數(shù)值模擬研究表明:透水率越小管樁壩的導(dǎo)流越明顯;管樁壩組成網(wǎng)格邊長(zhǎng)小于0.2m 即徑格比不大于5 時(shí),能較好的模擬管樁壩的導(dǎo)流情況;
在管樁壩網(wǎng)格邊長(zhǎng)0.3、0.4m 時(shí),模擬管樁壩導(dǎo)流效果不佳;采用單一網(wǎng)格構(gòu)造管樁壩時(shí)(管樁壩網(wǎng)格邊長(zhǎng)1.0m),不能準(zhǔn)確模擬管樁壩導(dǎo)流情況。管樁壩網(wǎng)格邊長(zhǎng)一定,網(wǎng)格生成范圍不同對(duì)模擬有一定的影響,但影響不大;雙排管樁壩的導(dǎo)流效果優(yōu)于單排管樁壩,壩體前后的水位差小
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