【摘要】：黃河上游石嘴山河段,河床主要由粉細(xì)砂組成。在粉細(xì)砂河床河段建設(shè)截流工程項(xiàng)目,在國(guó)內(nèi)外比較罕見,在工程建設(shè)前后會(huì)出現(xiàn)一系列問(wèn)題,諸如壩前沖刷、管涌現(xiàn)象,潰壩、截流后主流走向等等,都有待進(jìn)一步深入研究。在截流過(guò)程中,為了引水改道,修建了系列丁壩、聯(lián)壩和導(dǎo)流明渠,其對(duì)該河段水流運(yùn)動(dòng)、泥沙運(yùn)移及河床變形產(chǎn)生很大影響。丁壩壩頭結(jié)構(gòu)形式是影響丁壩護(hù)岸能力的一個(gè)重要參數(shù)。本文采用VOF模型模擬了丁壩附近的三維流場(chǎng),采用實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的可靠性。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)整體工程中丁壩的修建部分,采用數(shù)值模擬方式研究不同結(jié)構(gòu)形式的丁壩對(duì)于局部沖淤狀態(tài)下的周圍流場(chǎng)的變化情況。對(duì)弧面丁壩和矩形丁壩分別建立不同的模型,模擬在局部沖淤狀態(tài)下丁壩壩頭周圍的流場(chǎng)狀況。針對(duì)黃河二期截流項(xiàng)目石嘴山地區(qū)四排口河段防洪工程的相關(guān)實(shí)測(cè)結(jié)果分析,并結(jié)合數(shù)值模擬方式進(jìn)行了相關(guān)研究。本文主要工作:(1)對(duì)該地區(qū)四排口河段13個(gè)典型代表斷面的流速及水深分布等情況的實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析;(2)對(duì)為防洪工程修建的引河發(fā)育狀況進(jìn)行了分析研究;(3)將各典型斷面流速及水深的數(shù)值模擬研究結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì),同時(shí)對(duì)河道未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè);(4)對(duì)主要擋水建筑物丁壩附近的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究,提出更為實(shí)用合理的丁壩結(jié)構(gòu)形式。依據(jù)模擬結(jié)果,結(jié)合相關(guān)后處理及計(jì)算機(jī)編程繪制出丁壩周圍渦量場(chǎng),考慮局部沖淤作用下對(duì)丁壩壩頭的影響,對(duì)比不同結(jié)構(gòu)形式的丁壩對(duì)水流的分流能力和對(duì)能量的消散情況。依據(jù)速度及渦量場(chǎng)數(shù)據(jù),選擇沖淤作用下受影響較弱的弧面結(jié)構(gòu),擇取為較優(yōu)壩頭形式,為今后的科學(xué)研究和工程開展提供參考意見。
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｒｏａｄｍａｐ逡逑述了黃河石嘴山河段的地理位置、氣候狀況等基礎(chǔ)環(huán)境，以及程的基本情況。另外，介紹了目前階段國(guó)內(nèi)外針對(duì)丁壩的研宄理實(shí)驗(yàn)對(duì)丁壩結(jié)構(gòu)形式的比較，，并結(jié)合相應(yīng)數(shù)學(xué)模型探究其內(nèi)特性的研宄逐步深入且走向全面系統(tǒng)化。最后闡述了本論文研路線。逡逑

Ｆｉｇ．邋２－５邋Ｆｌｏｗｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｌｏｓｕｒｅ邋ｇａｐ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｅａｒｌｙ邋ｓｔａｇｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ邋ｐｒｏｊｅｃｔ逡逑圖２－３為２０１８年２月２６日－３月３日截流前期工程準(zhǔn)備階段龍口斷面處平均流速分布圖。可逡逑以看出，隨著時(shí)間的變化，龍口斷面附近流速呈現(xiàn)開口向上的拋物線分布，整體流速較小，逡逑不超過(guò)０．８ｍ／ｓ。圖２－４為龍口斷面在這一階段的最大流速分布。從圖中可以看出，龍口斷面最逡逑大流速呈逐漸上升趨勢(shì)，但整體最大流速不大，介于１．２－２．１ｍ／ｓ之間。逡逑圖２－５為龍口斷面在截流前期的整體流量分布情況。從圖中可以看出，龍口斷面流量整逡逑體呈上升趨勢(shì)，但過(guò)程較為緩慢，在３月２日達(dá)到最大流量后驟降，３月３日斷面流量低于６天逡逑內(nèi)斷面流量平均水平。逡逑－１０－逡逑
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV863

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本文編號(hào)：2600356