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潮汐河口物理模拟技术及航道整治研究

作　者: 孙国峰
导　师: 拾兵；陈兆林
学　校: 中国海洋大学
专　业: 水利工程
关键词: 拦门沙疏浚挟沙能力水力插板起动流速
分类号: U617
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 1次
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内容摘要

入海河口拦门沙治理是一世界难题。本文首先介绍了河口治理研究现状、物理模拟技术的发展水平，提出了论文所要解决的问题——广利河口拦门沙治理。选择广利河口拦门沙治理方案时，从河口区的地理位置、水文气候特征、拦门沙的地形特征及沙质特性入手，提出了工程治理与疏浚相结合的治理方案，即选择合理的航道予以挖泥疏浚，并在河口与航道两侧用水力插板筑双导堤，束窄水流加大流速，提高水流挟沙能力。治理方案确定后，首先在试验室港池中按水平比尺1∶400、垂直比尺1∶50进行广利河及河口海区的物理模型制作，然后通过调整潮汐箱的生潮过程线、扭曲水道的长度宽度、河道及河口岸滩糙率等方式，达到了复演广利河口与河道涨落潮的目的。在断面试验中，用原形沙做起动流速试验，测得泥沙的起动流速为0.54m／s。选择河口导堤的方向时，综合考虑了强海流方向、水深、潮流方向、强常浪向等因素，采用了4个方案进行优选试验，经过建导堤后各方案间水流的流速、流向、航道疏浚量、导堤长度、施工难度等因素的比较，选出了较优方案。对较优方案进行优化的具体措施包括：上游喇叭口下移，水力插板拐角更加圆滑；调整水力插板局部或全部高程来调整航道内的流态；口门方向改为NE向，避免强风向浪与航道出现夹角；减小口门的宽度以增大口门处的落潮流速：将口门两侧的水力插板截止点错开，避免口门处涨潮时出现横流等。通过优化达到了航道内涨、落潮流速平稳，落潮流速沿程相等或增加，流速大小合适，流态分布合理的目的，得到了拦门沙治理的最终的推荐方案。

全文目录

第一章国内研究现状及问题的提出  9-13
  §1．1、河口类型及河口研究现状  9-10
  §1．2、物理模拟技术的发展概况  10-11
  §1．3、拦门沙治理及航道维持措施  11-12
  §1．4、本论文主要解决的问题  12-13
第二章潮汐河口试验模型律及模拟技术  13-18
  §2．1 广利河河口地理、水文条件  13-16
  §2．2、河口试验模型律  16
  §2．3、模拟技术  16-18
第三章模型验证及改进  18-28
  §3．1 水位、潮位、流速及流向验证  18-27
  §3．2 有关问题的改进  27-28
第四章泥沙起动流速测试与计算  28-32
  §4．1 广利河拦门沙起动流速测试  28-30
  §4．2 关于泥沙起动扬动的判别  30-32
第五章航道最优位置的确定  32-37
  §5．1 研究方案的确定  32
  §5．2 方案间水流条件的比较  32-36
  §5．3 最优方案的确定  36-37
第六章方案优化试验  37-50
  §6．1 第一阶段  37-48
  §6．2 第二阶段  48-50
第七章推荐方案简述  50-62
  §7．1 结合泥沙试验介绍推荐方案的表面流态  52-62
第八章导流堤施工顺序与补充试验  62-66
第九章悬沙沉降速度计算与航道回淤分析  66-67
  §9．1 悬沙沉降速度计算  66
  §9．2 航道疏浚后未建导堤时年淤积量计算  66-67
第十章结论与建议  67-69
参考文献  69-70
读研究生期间发表的论文  70

潮汐河口物理模拟技术及航道整治研究

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