彎道水流結(jié)構(gòu)及泥沙輸移過程研究.pdf

1、本文以彎曲型河流為研究對象,基于韓其為的泥沙運動統(tǒng)計理論體系,結(jié)合模型試驗的方法,研究了水流的結(jié)構(gòu)特性及泥沙輸移過程。
　　在充分考慮非均勻沙的起動低輸沙率、暴露度以及彎道的水力結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的水面橫比降、環(huán)流影響的基礎(chǔ)上,對斜坡、彎道凹岸邊壁上的泥沙建立了較清晰的物理圖形,并較全面分析了各種力的作用,采用滾動平衡方式推導(dǎo)了斜坡、彎道凹岸邊壁上泥沙起動流速公式,所得彎道凹岸邊壁上泥沙起動流速公式適用于粗、細(xì)顆粒,并且概括性高,可以簡化為

2、順直河流邊壁泥沙起動,以及床面泥沙起動。
　　基于韓其為的泥沙運動統(tǒng)計理論體系,將轉(zhuǎn)移概率作為理論基礎(chǔ),充分考慮了紊流猝發(fā)對床面顆粒起懸周期的影響,對非均勻沙的參考面平衡濃度公式進(jìn)行了推導(dǎo)。
　　采用物理模型試驗的方法,對理想彎道的水流運動規(guī)律進(jìn)行了研究。其中包括水流動力軸線、縱向流速、橫向流速、垂向流速的垂線分布,環(huán)流強度及其環(huán)流結(jié)構(gòu)等試驗數(shù)據(jù)的時均值分析;以及紊動強度、雷諾切應(yīng)力、紊流猝發(fā)等試驗數(shù)據(jù)的脈動值分析。

3、　　采用自然模型試驗的方法,在提前塑造好的初始順直河槽中進(jìn)行模型試驗,通過改變流量、初始河寬、入射角等研究河流演變過程和形成機(jī)理,采用粒子跟蹤技術(shù)(PTV)來進(jìn)行流速測量。本文的四組試驗比較好的反映了河流演變的過程,前三組研究河流成型以及從試驗現(xiàn)象、試驗后的地形、河流的平面形態(tài)等方面定性分析河流的演變過程,第四組試驗主要研究彎曲河流的演變過程。試驗成功塑造出順直河流、分汊河流、彎曲河流,在試驗過程中出現(xiàn)了淺灘、邊灘、江心洲、裁彎取直等典