明渠流條件下橋墩（群）阻水效應(yīng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，交通線路設(shè)計(jì)規(guī)劃不能只依賴(lài)陸地空間，跨水域交通作為目前解決該問(wèn)題較為有效的手段已成為社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。橋梁等涉水基礎(chǔ)建設(shè)勢(shì)必會(huì)引起橋梁附近水域河床阻力、水流流態(tài)、流速分布、過(guò)流能力和岸坡穩(wěn)定等發(fā)生變化。因此，如何計(jì)算涉河橋梁下部基礎(chǔ)引起的水位雍高，如何評(píng)估橋梁建造后下部基礎(chǔ)對(duì)河道上下游河勢(shì)的影響范圍及影響程度，如何對(duì)橋梁阻水能力進(jìn)行量化論證并給出適用的概化指標(biāo)，是水利工程師致力解決的一個(gè)重要問(wèn)題

2、。
　　在較為全面且系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了關(guān)于橋墩雍水這一主題的理論發(fā)展體系及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀之后，本論文將橋墩建造后上下游水面曲線變化規(guī)律作為研究對(duì)象，結(jié)合理論推導(dǎo)、水工模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真計(jì)算手段，對(duì)橋墩周?chē)幌鄬?duì)變化幅值進(jìn)行了一系列深入研究，提出了一個(gè)無(wú)量綱歸一化形式的橋墩阻水效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.利用水工模型實(shí)驗(yàn)手段分析橋墩放置前后水面曲線變化，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從受力平衡及能量守恒兩個(gè)角度分析推導(dǎo)橋墩全

3、局阻水效應(yīng)系數(shù)理論計(jì)算表達(dá)式，并通過(guò)無(wú)量綱、歸一化等數(shù)學(xué)手段提出一個(gè)僅與流態(tài)Fr有關(guān)的，用于計(jì)算橋墩阻水效應(yīng)的雙參數(shù)經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)化公式；
　　2.利用數(shù)值仿真計(jì)算手段模擬不同F(xiàn)r數(shù)的流態(tài)工況背景下，橋墩周?chē)囟ㄓ?jì)算域內(nèi)水位變化特征，分析并確定橋墩阻水效應(yīng)分布規(guī)律及影響范圍，依據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果率定橋墩阻水效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)公式中的雙參數(shù)，給出雙參數(shù)橋墩阻水效應(yīng)計(jì)算公式的修正形式及雙參數(shù)與流態(tài)Fr數(shù)的函數(shù)表達(dá)式；
　　3.基于上述研究途徑及研究工