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《實(shí)驗(yàn)分析不同水力坡度單丁壩近區(qū)水流結(jié)構(gòu)——數(shù)值分析南匯東灘丁壩促淤工程對(duì)水動(dòng)力的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼：10264研究生學(xué)號(hào)：M150306599上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)分析不同水力坡度單丁壩近區(qū)題目：水流結(jié)構(gòu)——數(shù)值分析南匯東灘丁壩促淤工程對(duì)水動(dòng)力的影響ExperimentalAnalysisofDifferentHydraulicGradientsonFlowStructuresnearaSpurDike英文題目：——NumericalAnalysisoftheImpactoftheNanhuiEastTidalFlatReclamationProjectonHydrodynamics專業(yè)：環(huán)境科學(xué)與工
2、程研究方向：河口、海岸工程與河流動(dòng)力學(xué)姓名：鄭宇華指導(dǎo)教師：顧杰教授二O一八年四月四日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對(duì)所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)
3、定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)上海海洋大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本版權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密□學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯委員會(huì)成員名單姓名工作單位職稱備注仇雁翎同濟(jì)大學(xué)教授主席上海清寧環(huán)境規(guī)劃甘樹應(yīng)高級(jí)工程師委員設(shè)計(jì)有限公司馬紅梅中國(guó)極地研究中心高級(jí)工程師委員章喆上海海洋大學(xué)秘書答辯地點(diǎn)
4、2教110室答辯日期2018/5/23上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)分析不同水力坡度單丁壩近區(qū)水流結(jié)構(gòu)——數(shù)值分析南匯東灘丁壩促淤工程對(duì)水動(dòng)力的影響摘要天然河道總是處在不斷地沖淤變化過(guò)程中，水流沖刷河床，使河床變形，河床的變形又促使水流結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，在河道中修筑水工建筑物后，對(duì)河床演變將產(chǎn)生較大影響。丁壩作為常用的水工建筑物，廣泛應(yīng)用于航道整治、海岸防護(hù)和圈圍造陸中，它改變了原有的河床過(guò)水?dāng)嗝嫘螒B(tài)，引起了水流結(jié)構(gòu)改變及河床沖淤變化，并導(dǎo)致河床坡度發(fā)生調(diào)整。研究丁壩近區(qū)水流的繞流機(jī)制及對(duì)河勢(shì)的影響有助于優(yōu)化丁壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、
5、提高水工建筑物的穩(wěn)定性以及加強(qiáng)河道岸線的防護(hù)措施。本文通過(guò)回顧和總結(jié)近年來(lái)丁壩附近繞流的研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前丁壩實(shí)驗(yàn)研究大多是在單一床面坡度中進(jìn)行，且長(zhǎng)江口丁壩工程的研究缺少對(duì)橫沙通道河勢(shì)演變的分析。因此，本文結(jié)合了實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)際工程，在微觀上，利用水槽試驗(yàn)分別研究了變坡淹沒(méi)丁壩和非淹沒(méi)丁壩近區(qū)的水流結(jié)構(gòu)，在宏觀上，通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算分析了南匯東灘丁壩促淤工程對(duì)長(zhǎng)江口主要河道水動(dòng)力的影響。物理實(shí)驗(yàn)部分，針對(duì)不同水力坡度，利用PIV技術(shù)和自動(dòng)水位測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)淹沒(méi)和非淹沒(méi)條件下丁壩近區(qū)的水流結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到的結(jié)論主要如
6、下：（1）丁壩近區(qū)流速呈扇狀分布，流速自丁壩迎水面開始沿逆時(shí)針?lè)较蛑饾u增大，至壩頭前紊動(dòng)摻混區(qū)流速達(dá)到最大，在壩根處流速最小。（2）在不同水槽坡度下，淹沒(méi)丁壩附近雷諾應(yīng)力的變化幅度都大于非淹沒(méi)丁壩的情況。在負(fù)坡時(shí)，淹沒(méi)丁壩與非淹沒(méi)丁壩附近雷諾應(yīng)力較大的區(qū)域都集中分布在丁壩下游紊動(dòng)摻混區(qū)的上段。（3）水流經(jīng)過(guò)淹沒(méi)丁壩向下游延伸出一條較寬的“海帶狀”強(qiáng)紊動(dòng)區(qū)域，當(dāng)水槽坡度為-2‰~0時(shí)，淹沒(méi)丁壩下游強(qiáng)紊動(dòng)區(qū)域隨著水槽坡度的增大而減小，當(dāng)水槽坡度為1‰~2‰時(shí)，該強(qiáng)紊動(dòng)區(qū)域隨著水槽坡度的增大而增大；而水流經(jīng)過(guò)非淹沒(méi)丁壩向下游
7、延伸出的強(qiáng)紊動(dòng)區(qū)域呈細(xì)長(zhǎng)的“狹條形”，該區(qū)域隨著水槽坡度的升高逐漸向主流區(qū)及上游擴(kuò)散。（4）丁壩下游回流區(qū)的變化與水槽坡度的關(guān)系不甚明顯。但對(duì)非淹沒(méi)丁壩壩I上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文頭近壁區(qū)流速與壩后回流長(zhǎng)度的關(guān)系分析后，得到了兩者的數(shù)學(xué)表達(dá)式，且計(jì)算精度較高，并由此論證了在較小的流速變化范圍內(nèi)，壩頭邊界層的流速?zèng)Q定了壩后回流區(qū)的長(zhǎng)度。在實(shí)際工程應(yīng)用中，當(dāng)河流水流速度變化較小時(shí)，壩頭的粗糙程度及水流的擾動(dòng)程度將直接影響壩后回流區(qū)的大小。（5）丁壩近區(qū)各觀測(cè)點(diǎn)水位的增加幅度與水槽坡度的變化存在較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在負(fù)坡時(shí)，丁壩
8、對(duì)水流的影響范圍更大。隨著水槽坡度的升高，淹沒(méi)丁壩上游最高水位位置向下移動(dòng)，丁壩下游水位恢復(fù)點(diǎn)的位置則向上移動(dòng)；非淹沒(méi)丁壩壩后跌水的最低點(diǎn)逐漸向下移動(dòng)。數(shù)值模擬部分，針對(duì)南匯東灘丁壩促淤工程的實(shí)施，采用MIKE21軟件建立了長(zhǎng)江口二維潮流數(shù)學(xué)模型，根據(jù)實(shí)測(cè)水文數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證后，模擬計(jì)算了工程前后長(zhǎng)江口各汊道的水動(dòng)力變化，得到的
