顺直微弯河段整治水位与整治线宽度对航道整治效果影响研究

摘要

冲积性河流浅滩整治水位与整治线宽度是航道整治工程设计中的两个重要技术参数，是浅滩整治成败的关键。本文简要分析了浅滩形成的原因及影响浅滩演变的因素，回顾了国内外整治水位与整治线宽度研究进展。通过建立顺直微弯河段平面二维水流泥沙数学模型，在取得模型相似验证的基础上，对整治水位以及整治线宽度的各种组合所引起的航道冲刷过程进行了分析研究，分别探寻了整治水位、整治线宽度的变化对浅滩整治效果的影响，并从整治工程实施前后流场变化情况进行了初步分析。 计算结果表明，整治线宽度一定时，整治水位越高，冲刷历时越长，浅滩冲刷幅度越大，随着整治水位的逐步抬高，整治水位的变化所引起的浅滩冲刷的变化幅度不大；整治水位一定时，整治线宽度越小，冲刷强度越大，浅滩冲刷幅度越大，随着整治线宽度的减小，浅滩冲刷的变化幅度越来越大。 研究结果还表明，整治水位与整治线宽度是相互影响，相互制约的。随着整治水位的升高，整治线宽度变化对河床冲刷深度的影响愈来愈大；随着整治线宽度的减小，整治水位变化对河床冲刷深度的影响愈来愈大。并通过建立各种组合方案下整治工程前后断面宽度比与断面平均水深比关系曲线，得出适合所研究河段的整治线宽度计算公式。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究目的及意义

1.2研究现状

1.2.1整治水位研究现状

1.2.2整治线宽度研究现状

1.2.3整治水位与整治线宽度的综合确定

1.3研究思路及内容

第2章冲积性河流浅滩基本概念及研究河段浅滩演变分析

2.1浅滩基本概念

2.1.1浅滩定义

2.1.2浅滩分类

2.1.3浅滩的形成

2.1.4浅滩演变特性

2.2研究河段浅滩演变分析

2.2.1河段概况及水文泥沙特征

2.2.2浅滩演变规律及碍航特性分析

第3章平面二维水流泥沙数学模型的建立

3.1泥沙数学模型发展现状及主要数值模拟方法

3.2平面二维水流泥沙数学模型的建立

3.2.1 正交曲线网格生成

3.2.2平面直角坐标系统下的水流泥沙运动基本方程

3.2.3正交曲线坐标系统下的水流泥沙运动基本方程

3.2.4方程的离散与求解

3.4有关问题的处理

3.4.1初始条件

3.4.2边界条件

3.4.3动边界技术

3.4.4糙率的率定

3.4.5非均匀沙不平衡输沙水流挟沙力

3.4.6挟沙力公式系数及指数

3.4.7恢复饱和系数的选取

3.4.8混合层厚度

3.5模型验证

3.5.1计算区域及正交曲线网格的生成

3.5.2糙率的确定

3.5.3水面线及断面流速分布验证

3.5.4河床变形验证

第4章整治水位、整治线宽度对航道整治效果影响研究

4.1研究条件

4.1.1试验条件

4.1.2方案概况

4.2整治水位变化对浅滩整治效果影响分析

4.3整治线宽度变化对浅滩整治效果影响分析

4.4整治水位、整治线宽度变化对浅滩整治效果影响分析

4.4.1不同整治线宽度下整治水位变化对浅滩整治效果影响分析

4.4.2不同整治水位下整治线宽度变化对浅滩整治效果影响分析

4.5研究河段整治线宽度公式确定及合理性分析

4.5.1研究河段整治线宽度公式确定

4.5.2合理性分析

4.6本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2不足与展望

附图

参考文献

致 谢