丁壩

內(nèi)容概要

于守兵、韓玉芳所著的《丁壩-水流-河床的相互作用》建立了基于平面非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和垂向σ坐標(biāo)系的三維淺水紊流模型，針對三維丁壩水流模擬中的動邊界、陡坡、高程間斷和邊壁阻力問題提出了相應(yīng)處理方法；經(jīng)過水槽試驗(yàn)資料驗(yàn)證，采用三維水流模型研究具有迎水邊坡、背水邊坡和壩頭端坡的丁壩在不同淹沒程度與端坡系數(shù)條件下對附近流場和單寬流量分布的影響；通過動床模型試驗(yàn)，研究單丁壩和丁壩群作用下的河床調(diào)整過程、潮汐往復(fù)流條件下的丁壩群作用特點(diǎn)以及丁壩在調(diào)整寬淺河床地形中的作用，并對潮汐河口航道整治的一些基本原則問題進(jìn)行了探討。
《丁壩-水流-河床的相互作用》可作為水利專業(yè)人士和大中專院校人員的參考用書。

作者簡介

于守兵，男，漢族，1980年生，河南省襄城縣人，博士，工程師。2010年畢業(yè)于南京水利科學(xué)研究院港口、海岸及近海工程專業(yè)，同年進(jìn)入黃河水利科學(xué)研究院工作至今。研究方向?yàn)楹涌诤０?，在省部級以上學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文10余篇。
韓玉芳，女，1971年生，河北唐山人，博士，高級工程師。1998年畢業(yè)于中國海洋大學(xué)，同年進(jìn)入南京水利科學(xué)研究院工作至今。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或主要技術(shù)骨干，完成了長江口深水航道治理二、三期工程等試驗(yàn)研究近20項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。2004年獲中國航?？萍级泉?，2005年獲中國航?？萍家坏泉?。

書籍目錄

前言
主要符號說明
第1章  緒論
  1.1  研究背景及意義
  1.2  研究方法
  1.3  研究進(jìn)展
  1.4  研究內(nèi)容
第2章  三維淺水紊流模型
  2.1  直角坐標(biāo)系下模型
  2.2  σ坐標(biāo)系下模型
  2.3  非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上的有限體積模型
  2.4  三維淺水紊流模型離散
  2.5  算例驗(yàn)證
  2.6  本章小結(jié)
第3章  三維丁壩水流模擬
  3.1  丁壩水流模擬研究
  3.2  三維模型中丁壩處理
  3.3  算例驗(yàn)證
  3.4  本章小結(jié)
第4章  丁壩水槽試驗(yàn)及數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證
  4.1  水槽試驗(yàn)
  4.2  數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)
  4.3  本章小結(jié)
第5章  丁壩對流場的調(diào)整作用
  5.1  淹沒與非淹沒條件下丁壩附近流場
  5.2  淹沒程度對丁壩附近流場的影響
  5.3  端坡系數(shù)對非淹沒丁壩附近流場的影響
  5.4  端坡系數(shù)對淹沒丁壩附近流場的影響
  5.5  淹沒丁壩相對單寬流量分布
  5.6  本章小結(jié)
第6章  丁壩對河床的調(diào)整作用
  6.1  模型試驗(yàn)研究內(nèi)容
  6.2  單丁壩作用下的河床調(diào)整過程
  6.3  丁壩群作用下的河床調(diào)整過程
  6.4  潮汐往復(fù)流條件下丁壩群的作用
  6.5  丁壩群在調(diào)整寬淺河床地形中的作用
  6.6  本章小結(jié)
第7章  結(jié)論
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   比較單向流和往復(fù)流條件下的最大沖刷坑深度的不同，動力條件的選取是很關(guān)鍵的，由于往復(fù)流是周期性變化的，是選擇其最大動力條件還是平均動力條件作為與單向流的對比，得出的結(jié)果會有很大的不同。在此次單丁壩試驗(yàn)中，漲落急流速不相等，落急流速大于漲急流速。試驗(yàn)結(jié)果最大沖刷深度為12.1cm，略大于與落急流速相同的恒定流試驗(yàn)結(jié)果11.7cm。由于動床試驗(yàn)本身的誤差，這一試驗(yàn)結(jié)果不足以說明最大沖刷深度在量值上的差別。 在實(shí)際的感潮河段，往復(fù)流作用下局部沖刷坑的發(fā)展就更復(fù)雜。在對長江口丁壩壩頭沖刷坑調(diào)查中指出，沖刷坑的形態(tài)與漲落潮流的強(qiáng)弱有關(guān)，漲潮流強(qiáng)則沖刷坑在丁壩上游，落潮流強(qiáng)則沖刷坑在丁壩下游。經(jīng)過對23條丁壩沖刷坑實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，得到丁壩沖刷坑最大沖刷深度為建壩前河床原始水深的1.5—2.0倍。實(shí)際沖刷坑的發(fā)展在潮汐河口與灘、槽的變化密切相關(guān)。 總之，往復(fù)流作用下丁壩的局部沖刷與單向流作用下的局部沖刷有著一定的聯(lián)系和明顯的不同，前面給出的往復(fù)流作用下丁壩的局部沖刷的特點(diǎn)也只是初步探討。有關(guān)這方面的深入的研究還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)研究和更多現(xiàn)場觀測資料的支持。 6.4.4 河床調(diào)整過程 丁壩周圍局部水流條件的改變導(dǎo)致了丁壩周圍的局部沖刷。引起河床沖刷主要有兩種水流結(jié)構(gòu)：一是迎水面的下沉流下切河床，二是馬蹄形旋渦和尾流旋渦形成的旋渦體系淘刷河床。 在單向流作用下，當(dāng)流速大于床沙起動流速時，壩頭首先沖刷，然后向下游擴(kuò)展，并逐漸刷深，范圍擴(kuò)大。由于分離旋渦的作用，泥沙從沖刷坑內(nèi)被搬運(yùn)到坑外時呈螺旋形上升，一部分泥沙被帶向丁壩背流面回流區(qū)的緩流帶內(nèi)形成沙埂淤積體，一部分泥沙則被水流帶走。沖刷坑在初期發(fā)展較快。

編輯推薦

《丁壩?水流?河床的相互作用》可作為水利專業(yè)人士和大中專院校人員的參考用書。

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