学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

山区河流弯曲干流型汇合口水沙运动试验及数值模拟研究

作　者: 付中敏
导　师: 王平义
学　校: 重庆交通大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 山区河流弯曲干流型汇合口水沙运动水槽试验水流结构三维水流数学模型
分类号: TV149
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文在已有研究成果及相关基础资料分析的基础上，采用概化水槽试验结合理论分析的手段，系统分析了山区河流弯曲干流型汇合口交汇河段表面水流流速流向、水面等高线分布、分离区与汇流比及入汇角的关系、水面纵横比降的变化等表面水流运动及水面线特征，深入研究了干支流交汇河段水流流速垂线分布、纵向分布、水流动力轴线、底面附近流速矢量及剪切应力分布、交汇区的环流结构、水流紊动能和紊动强度等水流流速分布及紊动特性，探讨了干支流交汇河段泥沙冲淤机理和推移质泥沙运动规律。通过建立三维水流数学模型，解决了山区河段汇合口段三维水流模拟技术，研究了长江与沱江汇合口段多种流量组合条件下水流的三维特点。本文取得的研究成果不仅可以作为对干支流汇合口河段枢纽影响前后水流和泥沙冲淤特性做出模拟分析，同时有利于总结水沙运动变化规律，为山区河流弯曲干流型汇合口水沙运动规律研究提供相应的理论基础和技术支持，对于山区河流弯曲干流型汇合口可持续开发和治理具有重要的理论价值与现实意义。本文的主要创新点有：（1）通过水槽概化模型试验，首次系统研究了弯曲干流型汇合口附近区域水流特性及水流结构，结合实际河段从理论上初步揭示了弯曲干流型汇合口河段淤积碍航机理。（2）对分离区相对长度和相对宽度与汇流比和入汇角的关系进行公式拟合，首次给出了弯曲干流型汇合口河段分离区相对长度和相对宽度与汇流比和入汇角变化的关系式。（3）采用基于非静压假定的三维水流数学模型，解决了山区河段汇合口段三维水流模拟问题，模拟了长江与沱江汇合口水流三维运动情况，初步揭示了长江与沱江汇合口段的三维水流特性，对该河段航道维护和建设具有指导意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-21
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-17
  1.3 干支流交汇区水流基本特征  17-20
  1.4 本文主要研究内容及章节安排  20-21
第二章汇合口模型设计及测量设备  21-27
  2.1 模型设计  21-23
  2.2 主要量测仪器  23-25
  2.3 模型试验内容  25-26
  2.4 小结  26-27
第三章干支流汇合口表面水流运动及水面线特征分析  27-46
  3.1 汇合口表面水流运动特性  27-30
  3.2 汇合口水面线特征  30-35
  3.3 交汇河段水流分离区分析  35-38
  3.4 交汇河段的水面横向比降  38-41
  3.5 交汇河段水面纵向比降的沿程变化  41-44
  3.6 小结  44-46
第四章干支流交汇区水流流速分布及紊动特性研究  46-74
  4.1 交汇区水流速度的垂线分布  46-50
  4.2 交汇区水深平均纵向流速分布和水流动力轴线  50-52
  4.3 汇流区底部流速矢量图和床面剪切应力分布  52-58
  4.4 干支流交汇区的环流结构  58-66
  4.5 汇流区水流的紊动特性初步分析  66-71
  4.6 小结  71-74
第五章干支流交汇河段推移质泥沙运动初步研究  74-87
  5.1 干支流交汇河段演变特点  74-76
  5.2 干支流交汇河段泥沙冲於机理  76
  5.3 干支流交汇河段泥沙运动试验分析  76-84
  5.4 干支流交汇河段碍航原因分析  84-85
  5.5 小结  85-87
第六章干支流交汇河段水沙数值模拟  87-121
  6.1 二维水沙数学模型建立及验证  87-93
  6.2 三维数学模型的建立  93-107
  6.3 汇合口三维水流结构计算分析  107-120
  6.4 小结  120-121
第七章结论与展望  121-125
  7.1 结论  121-123
  7.2 展望  123-125
参考文献  125-129
攻读博士学位期间发表学术论文及参加科研情况  129-131
致谢  131-132
作者简介  132

山区河流弯曲干流型汇合口水沙运动试验及数值模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文