本文選題：緩變曲線　切入點(diǎn)：三維水流泥沙數(shù)學(xué)模型　出處：《西安理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：當(dāng)水流通過彎道時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)同時(shí)受到重力和離心慣性力的作用,在垂直于水流方向的橫斷面上存在二次流,與主流縱向速度疊加、構(gòu)成螺旋流。螺旋流會(huì)引起彎道泥沙的橫向輸移,造成彎道凹岸沖刷、凸岸淤積的沖淤特性。因此彎道水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究對(duì)于河流開發(fā)、泥沙防護(hù)、河道演變等具有重要的意義。受到公路轉(zhuǎn)彎處設(shè)置緩變曲線的啟發(fā),本文也在彎道中插入緩變曲線。在清水定床和清水沖刷兩種工況下,通過MIKE 3軟件的水動(dòng)力(HD)模型和泥沙輸移模型(ST),研究120°單曲線彎道、緩圓緩彎道、對(duì)稱凸型彎道的水力特性和沖淤特性,并分析不同緩變因子A (緩圓緩彎道和對(duì)稱凸型彎道)對(duì)彎道水流的改善效果。研究結(jié)果表明:(1)插有緩變曲線的彎道能夠顯著降低彎道水面超高,減小彎道水面橫比降,并改善彎道水面扭曲度,其中緩圓緩彎道改善水面形態(tài)最為有效。(2)插有緩變曲線彎道的凹岸近底流速均小于單曲線彎道,凸岸的彎道進(jìn)口附近及過彎頂斷面后插入緩變曲線彎道的近底流速較單曲線彎道明顯減小,表明插入緩變曲線后的彎道能夠減少近底水流流速;在凹岸側(cè),插有緩變曲線的彎道沖刷比單曲線彎道要小,在凸岸側(cè)淤積也顯著減小;說明插入緩變曲線后的彎道能明顯減小水流沖淤作用,減小河道沖刷,滯后頂沖點(diǎn)位置,縮短凹岸沖刷長度。(3)分析不同彎道的水力要素及沖淤特性可以得出,三種彎道在改善水面形態(tài)、減小沖刷程度的效果上作用大小依次為:緩圓緩彎道對(duì)稱凸型彎道單曲線彎道。(4)彎道中插入緩變曲線后的改善效果不僅取決于插入緩變曲線的長度,而且與彎道曲率有關(guān),彎道緩和因子越大,改善效果越好。
[Abstract]:When the water flows through the corners, a liquid particle by both gravity and centrifugal force, there are two flow in the cross section perpendicular to the flow direction, and the mainstream superposition of longitudinal velocity, a spiral flow. The spiral flow will cause the lateral transport of river sand, causing the concave bank erosion, erosion and deposition characteristics of convex deposition. Therefore, the study on bend flow in river sediment development, protection, is of great significance. Inspired by the river evolution curve slow setting road corner, this also in the corners into the slow curve. In fixed bed and water scouring water under two different conditions, the water power of the MIKE 3 software (HD) and sediment transport model (ST), on the 120 degree single curve, slow slow circular curve, the hydraulic characteristics of symmetric convex curved and sedimentation characteristics, and the analysis of different factor A (slow slow slow bends round and symmetrical convex corners) The effect of bend flow. The results show that: (1) inserted transition curve curve can significantly reduce the bend surface high, reduce the bend of the transverse gradient of the water surface, and improve the water bend distortion, the slow circle gentle curve improve the surface morphology is the most effective. (2) inserted with slowly varying curve the near bottom velocity is less than single concave curve, the near bottom velocity curve near the inlet and the top section of convex corner insert slow curve with single curve was significantly reduced, showed that the insert slow curve curve can reduce the flow velocity near the bottom; in the concave side, inserted with slowly varying curve curve scour is smaller than the single curve, the convex side deposition also significantly decreased; that slow curve bend insertion can significantly reduce water erosion, reduce river erosion, lagging behind the top spot position, shorten the length of concave bank. (3) analysis of different curve The hydraulic elements and characteristics of erosion and deposition can be drawn, three corners in improving the surface morphology, reduce the extent of erosion on the effect of effect size is as follows: the slow circle gentle curve symmetric convex curved single curve. The curve (4) inserted in the slow curve after improvement not only depends on the length of the curve is inserted into the slow, but also related to the bend curvature curve, relaxation factor is bigger, better effect.

【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV133;TV143

【參考文獻(xiàn)】

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1 馬淼;李國棟;張巧玲;陳剛;;彎道彎曲度對(duì)水流結(jié)構(gòu)的影響[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2016年06期

2 白玉川;高術(shù)仙;徐國強(qiáng);;常曲率U型彎道水流結(jié)構(gòu)與泥沙沖淤試驗(yàn)研究[J];水利水電技術(shù);2016年09期

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4 魏炳乾;嚴(yán)培;劉艷麗;劉瑞;劉楓彬;李強(qiáng);楊明陽;;插有緩變曲線彎道水流運(yùn)動(dòng)的三維數(shù)值模擬[J];長江科學(xué)院院報(bào);2016年06期

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6 王貴霞;夏江寶;孫寧寧;王景元;劉翠麗;龐啟航;;黃河下游引黃灌區(qū)沉沙區(qū)水土流失綜合防治體系研究[J];中國水土保持;2015年06期

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10 邢巖;艾叢芳;金生;;強(qiáng)彎渠道三維水流數(shù)值模擬[J];水道港口;2013年04期

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3 陳建軍;非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成及其并行化的若干問題研究[D];浙江大學(xué);2006年

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4 劉晶;結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2006年

5 邱兆山;有限體積法及其在近岸潮流計(jì)算中的應(yīng)用研究[D];中國海洋大學(xué);2003年

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本文編號(hào)：1711556