長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、改善通航條件投資省、見效快的主要方法，束水丁壩是淺灘整治中最常見的整治建筑物。目前，對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，而對丁壩影響的水位、流量等垂向幅度還沒有得到很好研究。因此，開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)學模型、概化水槽試驗，開展不同類型實際典型淺灘整治中丁壩的影響幅度進行研究。通過對丁壩周圍水流特性進行分析和試

2、驗，研究了丁壩幾何尺寸對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)對于水槽束水丁壩:丁壩對流速變化率a影響的極大值流量會隨著丁壩尺寸的變化而改變，不一定出現(xiàn)在丁壩剛好淹沒所對應的流量，即整治流量，有可能會出現(xiàn)在更大的流量級。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)對應的流量與壩長無明顯相關(guān)性，而a最大值出現(xiàn)對應的流量和壩高h呈正相關(guān);壩高h一定時，最大影響流量基本固定。定義了最大影響線，流量越大，最大影響線會向下游移動;丁壩的幾何尺寸對最大影響線無明顯影響。通過對半衰減流量Qbm與壩高h和壩長b的單因素分析的結(jié)果進行擬合，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)驗關(guān)系式，驗證吻合較好。
　　(3)對三類典型實際淺灘控制單因素壩頂高程和壩長

4、對來流量Q的影響幅度進行研究，控制單因素壩頂高程h和壩長b對來流量Q的影響幅度分析，確定了相應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與來流量的關(guān)系、流速變化率最大值amax與丁壩高程和長度的關(guān)系、相應束水丁壩影響流量幅度與丁壩幾何尺寸及來流條件的經(jīng)驗關(guān)系式，驗證效果基本令人滿意。
　　(4)分別對順直、彎曲和汊道淺灘擬定的工況進行數(shù)模流場計算，綜合上灘指標顯示船舶能夠自航上灘，并依據(jù)已得經(jīng)驗公式算出影響流量幅