沖刷平面時均流動速率的分布規(guī)律是管線穿越泥沙河道抗沖刷安全設計的重要參考技術項之一。文章的研究以實驗室比尺水槽實驗分析的方式,探討特定過流量和特定管線沖刷狀態(tài)下的沖刷平面時均流動速率分布規(guī)律,以為同類管線穿河工程應用提供研究和技術參考,助力建設質(zhì)優(yōu)安全的穿河管線工程。 

【文章來源】：水利技術監(jiān)督. 2020,(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

過流量13.93L/s管線未沖狀態(tài)時典型截面時均流動速率演變態(tài)勢

圖1 過流量13.93L/s管線未沖狀態(tài)時典型截面時均流動速率演變態(tài)勢距水面9cm和6cm高程的范圍演變云狀態(tài)揭示,2.8倍管徑范圍為管周造成時均過流速率影響的有效范圍,管周時均流動速率在4.5～6cm/s變動,其最大值可達6cm/s。對錄像后期觀察發(fā)現(xiàn),模型沙僅絕大多數(shù)微小顆粒和粉塵在浮動,底層泥沙未發(fā)生沖刷,與數(shù)據(jù)揭示結果一致。距液面12cm測量層,流動速率演變范圍在0.5～1.4cm/s波動。距水面3cm的時均速率其波動強度是距水面12cm的約2.14～12倍。表明越遠離泥沙底層,波動時均速率的范圍起伏越大,狀態(tài)相對越不穩(wěn)定,尤為猛烈的水體間撞擊發(fā)生在距水面9cm高程往上區(qū)域,因此該區(qū)域沖刷相對劇烈。

過流量25.03L/s管線未沖狀態(tài)典型截面時均流動速率演變態(tài)勢如圖5所示，過流量25.03L/s不同層間時均流動速率演變范圍云狀態(tài)圖如圖6所示。由圖5—6可知:過流量較起沖狀態(tài)擴大0.25倍，由沖刷裸露到?jīng)_刷穩(wěn)定，時均流動速率在距離水面3cm高程的流層為值最大，其絕對值在40cm/s上下存在少些波動，此值是本次實驗起動流動速率的7.38倍左右，為該水面高程起沖狀態(tài)時均流速約13.33倍左右，因此得知管線實施防護非常必要，距離水面6cm的時均流動速率是起沖狀態(tài)時均流動速率的2.3倍上下，距離水面15cm平面的時均流動速率0～0.2cm/s，過流量狀態(tài)對平面時均流動速率的影響是越近泥沙底層則影響越小。圖4 過流量20.05L/s不同層間時均流動速率演變范圍云狀態(tài)圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]三管同槽輸水管線穿越河流施工方案探析[J]. 董劍.  水利規(guī)劃與設計. 2015(05)
[2]海底管線沖刷的理論研究[J]. 韓艷.  青島科技大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]海流作用下海底管道局部沖刷數(shù)值分析[J]. 文君鋒,勾瑩,宋偉華,黃俊,呂林.  海洋工程. 2012(01)
[4]穿河管線防洪評價報告編制方法[J]. 孫慶磊.  水利規(guī)劃與設計. 2011(02)
[5]單向海流載荷下海底管道局部沖刷試驗研究[J]. 楊兵,高福平,吳應湘.  工程力學. 2008(03)
[6]海底管線沖刷問題研究綜述[J]. 韓艷,拾兵.  中國海洋平臺. 2007(04)

博士論文
[1]波浪作用下建筑物周圍的泥沙沖刷及海床演變[D]. 趙明.大連理工大學 2002

碩士論文
[1]考慮基礎沖刷的橋墩撞擊分析與防撞設計研究[D]. 楊澤涵.重慶交通大學 2018
[2]單向流作用下立柱沖刷的試驗研究[D]. 徐園園.大連理工大學 2018
[3]彎曲河段水流模型試驗及模擬計算[D]. 檀會春.長沙理工大學 2010
[4]水底管道附近生態(tài)促淤防沖機理研究[D]. 佘偉偉.上海交通大學 2010
[5]海底管道沖刷及波浪力試驗研究[D]. 劉貞飛.中國海洋大學 2007
[6]橋墩局部沖刷試驗及計算理論研究[D]. 李成才.河海大學 2007



本文編號：3417923