長(zhǎng)江上游典型淺灘束水丁壩影響幅度研究.pdf

1、航道整治是提高內(nèi)河航道等級(jí)、改善通航條件投資省、見(jiàn)效快的主要方法，束水丁壩是淺灘整治中最常見(jiàn)的整治建筑物。目前，對(duì)丁壩斷面上游河段的水位雍高區(qū)域及下游回水區(qū)域影響幅度研究較多，主要集中在平面區(qū)域，而對(duì)丁壩影響的水位、流量等垂向幅度還沒(méi)有得到很好研究。因此，開(kāi)展束水丁壩在垂向上的影響幅度研究意義重大。
　　本文采用二維水流數(shù)學(xué)模型、概化水槽試驗(yàn)，開(kāi)展不同類型實(shí)際典型淺灘整治中丁壩的影響幅度進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)丁壩周?chē)魈匦赃M(jìn)行分析和試

2、驗(yàn)，研究了丁壩幾何尺寸對(duì)流量影響幅度的變化規(guī)律，得到如下主要成果與結(jié)論:
　　(1)對(duì)于水槽束水丁壩:丁壩對(duì)流速變化率a影響的極大值流量會(huì)隨著丁壩尺寸的變化而改變，不一定出現(xiàn)在丁壩剛好淹沒(méi)所對(duì)應(yīng)的流量，即整治流量，有可能會(huì)出現(xiàn)在更大的流量級(jí)。流速變化率a最大值主要出現(xiàn)在壩上水深超高0-2cm，流量Q=(50，100)L/s區(qū)間范圍內(nèi)。
　　(2)隨著水槽流量增大，收縮斷面下移，流速變化率a減小，最大影響區(qū)域約在丁壩下游0-1

3、00cm之間。流速變化率a最大值出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的流量與壩長(zhǎng)無(wú)明顯相關(guān)性，而a最大值出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的流量和壩高h(yuǎn)呈正相關(guān);壩高h(yuǎn)一定時(shí)，最大影響流量基本固定。定義了最大影響線，流量越大，最大影響線會(huì)向下游移動(dòng);丁壩的幾何尺寸對(duì)最大影響線無(wú)明顯影響。通過(guò)對(duì)半衰減流量Qbm與壩高h(yuǎn)和壩長(zhǎng)b的單因素分析的結(jié)果進(jìn)行擬合，建立了矩形水槽束水丁壩半衰減流量Qbm與丁壩幾何尺寸的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，驗(yàn)證吻合較好。
　　(3)對(duì)三類典型實(shí)際淺灘控制單因素壩頂高程和壩長(zhǎng)

4、對(duì)來(lái)流量Q的影響幅度進(jìn)行研究，控制單因素壩頂高程h和壩長(zhǎng)b對(duì)來(lái)流量Q的影響幅度分析，確定了相應(yīng)淺灘束水丁壩最大影響流量和最大影響超高范圍。得出流速變化率a與來(lái)流量的關(guān)系、流速變化率最大值amax與丁壩高程和長(zhǎng)度的關(guān)系、相應(yīng)束水丁壩影響流量幅度與丁壩幾何尺寸及來(lái)流條件的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，驗(yàn)證效果基本令人滿意。
　　(4)分別對(duì)順直、彎曲和汊道淺灘擬定的工況進(jìn)行數(shù)模流場(chǎng)計(jì)算，綜合上灘指標(biāo)顯示船舶能夠自航上灘，并依據(jù)已得經(jīng)驗(yàn)公式算出影響流量幅