缓蓄快放系统保持景观水体水质的水动力学机理试验研究

摘要

城市水体景观具有观赏、娱乐、调节微气候的特点，因此受到了人们的青睐。但这些景观水体由于自身原因，如河道较宽，水流较缓而且封闭循环，以及外界因素如外源污染，如枯枝落叶、尘埃和降雨等，出现了水质恶化的问题，而这些问题没有得到有效而长久的解决。针对景观水体特点，有一种新的水质保持技术“缓蓄快放系统”用于保持此类水体水质，该技术已有初步的研究成果，如提出了“缓蓄快放系统”的基本算法，计算了该系统用于某景观水体时所产生的改观效果。但对于闸前蓄水深、河道坡降、溃坝过程、下游障碍物对缓蓄快放系统的影响没有进一步的研究，本文在已有研究成果的基础上，研究上述各因素对“缓蓄快放系统”的影响，通过室外微缩模型试验获得了如下研究成果：
　　（1）试验研究不同蓄水深下缓蓄快放系统所产生的水力要素变化，得到了各闸前蓄水深时下游沿程洪水位变化特点，洪水水头推进时长计算式、最高洪水位推进时长计算式、最高洪水位计算式、最高洪水位时流速变化特点。
　　（2）试验研究河道坡降下缓蓄快放系统的影响，得到了不同河道坡降时下游沿程洪水位变化特点，洪水水头推进时长计算式、最高洪水位推进时长计算式、最高洪水位计算式、最高洪水位时流速变化特点。
　　（3）试验研究溃坝过程对坝址流量变化的影响，得到了不同时长完全开启闸门时坝址处流量过程线。
　　（4）试验研究下游底槛对溃坝水流的影响，得到了下游底槛处水位变化规律。
　　（5）以研究成果为基础，在特定河道中建立缓蓄快放系统模拟水力要素变化。

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1.绪论

1.1研究背景与意义

1.2.国内外研究现状

1.3缓蓄快放系统及其原理

1.4研究内容、方法与技术路线

2.试验设计与研究

2.1试验内容

2.2试验设计

2.3试验方法

2.4试验步骤

2.5试验模型设计

2.6试验设备

2.7本章小结

3.模型试验数据分析

3.1不同闸前蓄水深试验

3.2不同河道坡降试验

3.3不同闸门开启速度试验

3.4下游底槛试验

3.5本章小结

4.河道条件及溃坝过程对水力要素的影响分析

4.1闸前蓄水深对溃坝后水力要素影响分析

4.2河道坡降对溃坝后水力要素影响分析

4.3溃坝过程对坝址流量影响分析

4.4本章小结

5.特定河道中建立缓蓄快放系统

5.1水力换算

5.2原型水力要素分析与缓蓄快系统建立

5.3本章小结

6.结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

附录