復(fù)式斷面“Y”型交匯河口水流特性研究.pdf

1、Y8g159污f害傷裝案大垮碩士學(xué)位論文復(fù)式斷面“Y，，型交匯河口水流特性研究研究指導(dǎo)教專業(yè)名研究方所在學(xué)生：昱迪師：鄞維丕塾援稱：丞型丞電王程向：丞王結(jié)撿工程院：丞到堂院2006年4月17日沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文復(fù)式斷面“Y”型交匯河口水流特性研究摘要吳迪平原河流一般情況下，大多數(shù)都具有灘槽分明的復(fù)式斷面河床i復(fù)式斷面河道中的水流問題較為復(fù)雜，屬于三維問題。通常在枯水期，水流主要集中在主槽內(nèi)流動(dòng)，洪水期水流上漲漫灘，漫灘以后形成復(fù)式

2、河道流動(dòng)，流動(dòng)中濰槽水流相互摻混，由于受灘地水流拖拽阻滯作用，主槽過水能力降低。而且灘地糙率大，流速相對較小，從而使得全斷面流速變小，洪水傳播時(shí)間變長，洪水位上漲。水位超過灘面，形成漫灘水流，主槽較快流動(dòng)與灘地較慢流動(dòng)相互作用，形成大量的動(dòng)量交換，這種能量交換是影響過流能力的主要原因。因此，對于復(fù)式斷面“Y”型交匯河口的水流特性，研究影響行洪能力的原因及復(fù)式河道的各項(xiàng)水力參數(shù)是尤為重要。交匯河口大致可分為兩類：支流斜接干流型、“Y”型交

3、匯型?！癥”型交匯河口的交匯角較大，干支流頂托作用增強(qiáng)，水流在匯流口處發(fā)生強(qiáng)烈的紊流摻混，水流能量損失很大，流速急劇降低，引起泥沙淤積，長期發(fā)展就會(huì)形成江心洲及河口攔門沙。尤其是對于具有灘地的“Y”型交匯河口的研究，水流情況更加復(fù)雜，分流作用更加明顯，有待研究的泥沙問題很多，這不僅具有理論價(jià)值，而且還具實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。我們采用交匯角為90。的復(fù)式斷面“Y”型匯流河道進(jìn)行試驗(yàn)，水槽由有機(jī)玻璃制成，在保證水槽制作理論和試驗(yàn)精度控制的基礎(chǔ)上，通

4、過對水槽內(nèi)網(wǎng)格點(diǎn)上流速的量測，了解交匯口處的水力特性，進(jìn)而進(jìn)行研究。試驗(yàn)采用的測量儀器為聲學(xué)多普勒流速儀(ADv)，可以測量水流的瞬時(shí)三維流速并可直接獲得各個(gè)紊動(dòng)參數(shù)，從而研究復(fù)雜的三維水流現(xiàn)象，然后將實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)運(yùn)用winadv、Tecplot等軟件處理。利用Tecplot對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使得交匯口及下游流速等水力特性更加形象化。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，分析可得到以下結(jié)論：l、復(fù)式斷面“Y”型交匯河口的流動(dòng)特性是呈逆時(shí)針螺旋狀的，雖然灘

5、地影響了水流的流動(dòng)特性，但總體上基本還是與“Y”型交匯河口的流動(dòng)特性是相同的。2、水流交匯后，在交匯口處水流水面形態(tài)呈中間低兩邊高的形態(tài)；灘地上水位出現(xiàn)干流側(cè)水位低，支流側(cè)水位高的現(xiàn)象。3、復(fù)式斷面“Y”型交匯河口也同樣存在著分離區(qū)、流速停滯區(qū)和流速偏轉(zhuǎn)區(qū)等匯流口主要水流分區(qū)。4、河流洪水漫灘以后，在灘槽交界面附近損失了大部分能量，使洪水漫灘以后主槽的過水能力大為降低。5、灘地、主槽交界處邊界剪切應(yīng)力存在較大差值，附近區(qū)域剪切應(yīng)力分布最