黄河包头河段泥沙模型设计论文

黄河包头河段泥沙模型设计论文

ID:10833591

大小:68.50 KB

页数:8页

时间:2018-07-08

黄河包头河段泥沙模型设计论文_第1页
黄河包头河段泥沙模型设计论文_第2页
黄河包头河段泥沙模型设计论文_第3页
黄河包头河段泥沙模型设计论文_第4页
黄河包头河段泥沙模型设计论文_第5页
资源描述:

《黄河包头河段泥沙模型设计论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库

1、黄河包头河段泥沙模型设计论文摘要:针对黄河泥沙多且变化大的特点,采用泥沙运动相似条件的最新研究成果,完成了黄河包头河段动床模型沙选择和比尺设计。利用原型实测资料进行的验证试验,表明模型小河较好地复演了原型河势、水沙运动规律及河床冲淤变形等。关键词:泥沙模型模型设计黄河1模拟河段河道概况黄河包头段位于著名的河套地区。包头画匠营子河段位于包头市新市区略偏东处,距新市区约12km,在昭君坟和磴口之间(昭君坟水文站与磴口水文站相距约53km)。试验河段包括包头黄河公路桥下游1800m,两桥间800m,铁路桥上游3200m,共计约6000m。对昭君坟水文站1934年以

2、来的水文资料整理分析后,按中水3000m3/s的流量考虑,得到原型河段代表性资料如表1。表1原型河道水流要素特征值Characteristicvaluesofriverflo河段比降i0.1~0.2‰河道宽度B1000m悬移质中径d500.028mm主河道平均宽度b400m河床床沙中径D500.18mm平均水深H4.5m最大流量Q1%6200m3/s平均流速V1.7m/s最小流量Qmin48m3/s河床糙率nb0.015~0.020泥沙比重γs2.65~2.70河滩糙率nt0.020~0.030泥沙沉速ω0.22cm/s2河流泥沙模型相似条件目前黄河动床模型

3、相似律的研究较多1~4.freelm时(原形悬沙均能满足这一些条件),悬沙沉速用滞留区公式计算,由此得悬沙粒径比尺λd=(λωλV/λγs-γ)1/2(6)底沙起动及扬动相似λV=λVc=λVf(7)水流输沙率相似λS=λS*(8)河床冲淤变形相似λt2=λλoλ2LλH/λGs(9)对于悬沙模型,上式又可表示为λt2=λλo/λsλt1(10)河型相似(γs-γ/γD50H)1/3/iB2/3m≈(γs-γ/γD50H)1/3/iB2/3p(11)3几何比尺及模型沙选取3.1几何比尺及模型变率根据试验河段平面范围及试验场地条件,选取水平比尺λL=150。考

4、虑到模型水流深度应满足表面张力及试验量测的要求,对模型几何变率前期的研究成果和模型沙特性等方面权衡后,取垂直比尺λH=50,则几何变率Dt=3。采用张红武3提出的变态模型相对保证率的公式求得Dt≤5.6;利用张瑞瑾4提出的模型变态限制指标求得Dt≤6.9。验算结果表明本模型采用的变率在各家公式限制的范围之内,几何变态的影响有限,可以满足工程需要。3.2模型沙选取根据式(2)求得λn=1.11(取λR=λH),因而模型糙率nm=0.014~0.018,经比选后,决定采用经过专门加工处理的兰州煤厂精煤粉作为试验模型沙。该材料不仅比重小,而且密实度及凝聚力也较小(

5、试验测得凝聚力C=0.018kg/m2,内摩擦角Φ=35°,容重γs=1.40~1.42kg/m3,干容重γ0=0.62~0.71kg/m3,含水量为60%,D50=0.03~0.05mm),因而能保证模型河床的活动性,以适应原型河床冲淤变化幅度较大的特点。原型沙容重γsp=2.66~2.70kg/m3,.freel3。模型设计时,取模型沙γsm=1.41kg/m3,γom=0.67kg/m3;取原型沙γsp=2.68kg/m3,γop=1.45kg/m3。则λγs-γ=4.09λγo=2.16由式(5)得:λω=3.10;由式(6)得,λd=0.78(根据

6、对原型及模型水流的温差分析,取λν=0.8)。要求模型悬沙中径d50=0.028/0.78=0.036mm。对模型底沙,为保证模型小河的综合稳定性与原型相近,需按照河型相似条件进行选择,即将原型及模型的有关数据代入式(11),得模型床沙中径D50=0.042mm。所对应的床沙粒径比尺λD=0.18/0.042=4.29。为检查底沙的糙率,选用D50=0.04~0.06mm的煤粉作为模型沙进行预备试验,其动床河床糙率为0.015~0.018,下限0.015为静平床糙率,上限0.018为河床出现沙纹后的动床糙率,故可满足阻力相似条件。为检查所选模型沙能否满足底

7、沙起动及扬动相似条件,需分别确定模型沙及原型沙的起动流速和扬动流速。为此,采用煤粉进行了水槽试验,所得起动及扬动流速试验结果见表2。表2模型沙起动流速试验结果Theexperimentresultofthresholdvelocityofmodelsediment速度V(m/s)水深备注(cm)弱动普动扬动24.506.009.58γsm=1.40~1.4245.507.5012.4066.508.5013.78d50=0.04~0.06mm87.209.2014.30为确定原型底沙的起动流速,点绘了黄河磴口、昭君坟、巴彦高勒及三湖河口水位站资料和引黄渠道沙

8、土不冲流速与含沙量野外资料的关系(见图1),以分析不

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。