闸前漂浮物对过闸水流结构影响的试验分析与数值模拟

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1、分类号学＾Ｍ１２０７８６ＵＤＣ密级ＹＡＮＯＺＨＯＵＵＮＩＶＥＲＳｎＴＨｊｐ硕壬学位文（学术型）阐前漂浮物对过闽水流结构影响的试验分析与数值模據王加俊指导教师姓名２２５００９：走新明教授，扬州大学，江《扬州，申请学位级别：硕壬学科专业名称：水工结构工程论文提交日期：２０１５年６月论文答辩日期：２０１５年５月学位授予单位：扬州大学学位授予日期：２０１５年６月答辩委员会主席；顾美娟２０１５年６月Ｉ中图分类号：Ｕ．．Ｄ．Ｃ：工学硕壬学佐冷丈阐前漂浮物对过阐水流结构影响的试验分析与数值模拟硕±研

2、巧生；王加俊导师：袁新明教授专业：水工结构工程扬州大学二〇—五年六月Ｃｌａｓｓｉ巧ｅｄｉｎｄｅｘ；Ｕ．Ｄ．Ｃ．：Ｍ．Ｄ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＡｎａｌｓｉｓＡｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＯｆＦｌｏａｔｉｎｐｙｇＤｅｂｒｉｓＢｅｆｏｒｅＳｌｕｉｃｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦｌｏｗＳｔｒｕｃｔｕｒｅＧｒａｄｕａｔｅＳｔｕｄｅｎｔ：ＷａｎｇＪｉａｕｎｊＡｄｖｉｓｅｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＹｕａｎＸｉｍｎｉｎｇＭａｊｏｒ：ＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎ

3、ｅｅｒｉｎｇＹａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＪｕｎｅ２０１５，王加俊闽前漂浮物对过闹水流结构影响的试验分析与数值模拟ｉ＿摘要我国南方的许多水间在运行过程中长期受到漂浮物的侵扰，紧密的覆盖层与河道边界共同组成相对封闭的水流边界，过流，造成过流断面的湿周增加，使得有效过水段面减小边界的改变势必会给间前水流结构和过流能为带来影响，尤其漂浮聚积层对过间水流的阻。力作用，严重威胁到水间的行洪度巧本文将在国内外对于有植被河道水流问题研究的基础上，结合水力学基本理论及水両出流的理论，通过物理模型试验和数值模拟来定量分析间前有漂浮覆盖层时的间前断面流

4、速和沿程水位的变化情况，并Ｗ此为基础总结各工况下水闲过流能力的变化规律。本文主＞：要得出（＾１下结论物理模型试验中，闽孔出流相同工况下，布置了覆盖层的闹前水位会比之前有明显的＂＂＂＂，Ｊ分布）降低层下的流速不再呈半对数，而是近似呈鱼肚形分布，懼流时覆盖层的上游水位较之前有了明显的上涨，覆盖长度越长对水流的沿程阻力则越大，上游水雍也越明显。布置了覆盖层的阐孔出流综合流量系数的较未布置时有所增加，流量修正系数Ｋ＞１；布置了覆盖层的堪流综合流量系数较未布宣时有所减小，流量修正系数Ｋ／＜１。，＇一根据实测的樞流出流数据，拟合出单厚度覆盖层的流量修正系数Ｋ相对于上

5、下游水位ｓＡ／巧和覆盖层长度Ａ之间的关系。，利用数值计算软件详尽而直观地分析了覆盖层对间前兰维流场的影响情况，发现无论是间孔出流还堪流情况，上游水流流经覆盖层段时都会绕过表层的覆盖层，被迫下潜到覆盖层的下方，覆盖层区域几乎没有流体通过。闽孔出流时覆盖层会提高水闽的过流能力；。巧流时覆盖层则会消弱氷流的过偃能力，并且这种消弱作用随着覆盖层的增长而增加将数值计算得出的流速分布和过流能力与试验实测值进行了比较，两者吻合较好。关键词：漂浮物；间孔出流ｉ張流；流速分布；综合流量系数：过流能力ｉｉ扬州大学硕±学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＭａｎｙｓｌｕｉｃ

6、ｅｓｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａａｒｅａｆｆｅＵｅｄｂｙｆｌｏａｔｓｆｏｒａｌｏｎｇｔｉｍｅｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，化ｉｈ化ｅｒｉｖｅｈａｎｎｅｌｂｏｕｎｄａｆｌｔｉｃｋｃｏｖｅｒｌａｅｒ１；ｏｅ化ｅｒｗｔｒｃｒｂｒｍａｃｏｓｅｄｗａｅｒｂｏｕｎｄａｒｙｇｙｙ，ｉｍｅ化ｒｉｃａｕｓｉｎｆｌｏｗｓｅｃｔｎｗｅｔｅｄｅｒｉ打ｃｒｅａｓｅｓｄｅｃｒｅａｓｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａ化ｒｓｅｃｔｉｏｎＴｈｅｇｉｏｐ，ｇ．ｃｈａｎｇｅ＊ｏｆｔｈｅｂｏｕｎｄａｉｏｕｎｄｔｏｅｆｆｅｃｔｆｌｏｗ

7、ｓｔｒｕｃｔｕｉｅａｎｄｏｗｃａａｃｔｓｉａｌｌｌｈｅ；ｆｌｏｗｒｓｂｆｌｐｉｅｅｃ：ｙｙ，ｐｙ，ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｌｔｈｒｔｔｓｌｉｆｌｉｈａｏｆｃｏｖｅｒａｅｒｓｅｒｉｏｕｓｅａｏｕｃｅｏｏｄｄｓｃｒｅ．ｙ，ｙｇＴｈｉｌｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｗｉｌｌｓｔｕｄｙｗｋｈｖｅｅｔａｔｉｏｎｒｖｅｒｓｆｏｗｒｏｂｌｅｍｓｂｏ１：ｈａｔｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｏｎ１；ｈｅｇ