沙棘柔性壩水流試驗(yàn)研究

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1、西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文沙棘柔性壩水流試驗(yàn)研究姓名：張日俊申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：水文學(xué)及水資源指導(dǎo)教師：李懷恩20070301沙棘柔性壩水流試驗(yàn)研究學(xué)科：水文學(xué)及水資源答辯日期：2007．3作者姓名；張日俊導(dǎo)師姓名：李懷恩教授摘要簽名：張日俊簽名：本文由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與黃河水利委員會(huì)聯(lián)合資助基金項(xiàng)目“黃河粗沙區(qū)沙棘柔性壩水保效應(yīng)原型試驗(yàn)與數(shù)學(xué)模擬”資助．在陜西華縣小華山水庫(kù)左岸坡地按不同壩型新種沙棘柔性壩。采用先進(jìn)的粒子圖像跟蹤測(cè)速技術(shù)和浮標(biāo)法進(jìn)行野外試驗(yàn)：探討了沙棘柔性壩技術(shù)的水力學(xué)意義，分析了沙棘隨時(shí)間推移的生長(zhǎng)量變化，通過(guò)開(kāi)展沙棘柔性壩水流流

2、速試驗(yàn)，闡述了沙棘柔性壩對(duì)水流流速和水深的影響。主要取得成果如下：(1)根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，于2006年5月建成試驗(yàn)設(shè)藏，主要包括：沙辣柔性壩、蓄水池，消力池、試驗(yàn)床．并于2006年9、11月進(jìn)行了兩次系統(tǒng)的水流試驗(yàn)。(2)簡(jiǎn)述了沙棘柔性壩攔沙機(jī)理、工程技術(shù)，壩體布設(shè)原則、壩體設(shè)計(jì)，并從縱向、橫向、垂向分析了沙棘柔性壩成長(zhǎng)變化過(guò)程。采用常規(guī)生長(zhǎng)量調(diào)查法對(duì)新種沙棘柔性壩沙棘株高、冠幅，基徑進(jìn)行了3個(gè)月的生長(zhǎng)調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示：4個(gè)沙棘柔性壩內(nèi)沙棘生長(zhǎng)良好，4#壩沙棘長(zhǎng)勢(shì)最好。沙棘在8-9月生長(zhǎng)速度快于9一11月，在各生長(zhǎng)參數(shù)中，株高的生長(zhǎng)速度、生長(zhǎng)量均大于冠幅、基徑

3、。(3)通過(guò)對(duì)不同種植參數(shù)沙棘柔性壩的水流流速、水深分布情況分析與研究。發(fā)現(xiàn)株距、壩長(zhǎng)在水漉流速、水深分布變化中起主導(dǎo)作饜，且壩長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)要大于株距．(4)采用目前較先進(jìn)的粒子圖像跟蹤測(cè)速I(mǎi)rIV技術(shù)進(jìn)行水流試驗(yàn)，量測(cè)了不同流量，不同底坡糙率下不同壩型的沙棘柔性壩流速分布及沿程水深?？偨Y(jié)了沙棘柔性壩水流試驗(yàn)現(xiàn)象及定性分析了水流流態(tài)，將試驗(yàn)床內(nèi)水流按流速沿縱向的變化劃分為4個(gè)區(qū)域，得出沙棘壩對(duì)水流的阻力所引起水流的能量損失主要集中在壩上游壅水區(qū)，泥沙最有可能在這一區(qū)域沉積，為利用沙棘柔性壩治理溝道水土流失提供了理論依據(jù)。(5)選擇不同流量進(jìn)行水流試驗(yàn)來(lái)研究沙棘柔

4、性壩對(duì)不同大小洪水的阻擋攔截作用，得出隨著流量的增加沙棘柔性壩的阻水效應(yīng)在增強(qiáng)：流量的增加對(duì)壩前、壩率水流沿程水深影響較大，對(duì)壩前的影響又大于壩中．(6)根據(jù)柔性壩內(nèi)水流非均勻的特性，對(duì)柔性壩阻水效應(yīng)、沙棘干繞流阻力及柔性壩段水流阻力進(jìn)行了理論分析，得出在沙棘柔性壩種植時(shí)，沙棘樹(shù)干平均直徑的選擇比行距更具有指導(dǎo)意義，壩體的阻水效應(yīng)隨植物生長(zhǎng)和時(shí)間推移而增強(qiáng)。并討論了植被對(duì)水流阻力的計(jì)算公式。由此分析了植被因子及邊界條件對(duì)水流阻力的影響。西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文U關(guān)鍵詞：沙棘柔性壩水流試驗(yàn)阻水效應(yīng)示蹤粒子P1v本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與黃河水利委員會(huì)聯(lián)

5、合資助基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)50479067)的資助．HYDROI)YN圳113CHARACTERl鯽CS0FTHESE4烈㈣開(kāi)ⅣPLANTFLEXIBLEDAMBASEDONEXPERlMENTSDate：P,tat,2007Signature：zJc7‘『哆RtMsignature：強(qiáng)¨q八Thispaperisbased011theresearchofJointFundofNationalNaturalScienceFoundationofChinaandYellowRiverConservancyCommission．Plantflexibledamsco

6、lncintobeingbyplantingSeabuclahorn∞theslopelandofLeftBank．Xiaolmashangreservoir,ttuaCounty,$hanxiProvince．AseriesoffieldexperimentsutilizingtheadvancedParticleTrackingVelocimetryteelmologyarccarriedout．Then，themeaningfromhydraulic∞glefortheteclmiqueolseabue／ahornplantflexibledm，and

7、thechanges0lseabuc／ahorn’grouptlaⅥ懈discussed．Atlast,throughtheflowvelocityexpcrmentsofseabuckthornplanttlexibledam，theinfluencesofseabuckt．hornplantflexibledam0nthevelocityanddepthofwaterfloww∽analyzed．TheⅡIajhresultsareasfollows．(1)Baseduponthecxperilmntaldesign,testfacilitiesisbu

8、iltinMay,2006．Mainlyinclud