未襯砌溢洪道沖刷數(shù)值模擬研究.pdf

1、未襯砌溢洪道的沖刷一直是很有工程價值的問題。溢洪道沖刷不僅可影響水庫安全泄洪，也有可能危機大壩安全。國內(nèi)外對溢洪道局部沖刷的水動力學(xué)特性和最大沖深進行了較多的研究，但對未襯砌溢洪道的一般沖刷還缺乏深入研究。本文針對未襯砌溢洪道一般沖刷問題，基于水深平均的二維水沙數(shù)學(xué)模型(CCHE2D)，對溢洪道沖刷的過程進行了二維數(shù)值模擬。主要研究內(nèi)容及成果有:
　　 (1)基于溢洪道的沖刷機理，按水流運動特性對溢洪道沖刷進行了分類;介紹了評估

2、巖石可沖刷性的兩種主要方法:沖刷指數(shù)法（EIM法）及改進的沖刷指數(shù)法（改進EIM法）。這兩種方法把水流的水動力特性與巖石的抗沖性結(jié)合到一起，可用于預(yù)測未襯砌溢洪道的沖刷性。
　　 (2)為模擬巖石的沖刷，建立了考慮巖石可沖刷性的平面二維水沙數(shù)學(xué)模型，包括水動力模型、泥沙模型和基巖沖刷模型?；鶐r沖刷模型的引入使該模型不同于以往的水沙模型，可用于解決未襯砌溢洪道的沖刷問題。
　　 (3)采用試驗和數(shù)值模擬方法，對岸堤水庫溢洪

3、道的水動力特性進行了研究。模擬結(jié)果與試驗觀測資料吻合較好。
　　 (4)采用水深平均的二維水沙數(shù)學(xué)模型，研究了未襯砌溢洪道的沖刷特性。除基本的水動力、泥沙模型外，針對未襯砌溢洪道的特點，引入了基巖沖刷模型。通過岸堤水庫溢洪道原型實測沖刷資料對模型的率定，預(yù)測了溢洪道遭遇100一遇洪水的沖刷情況。采用改進ElM方法對模擬結(jié)果的可靠性進行了檢驗并對檢驗后的結(jié)果做出了敏感性分析。
　　 (5)沖刷時間對沖刷深度有重要影響。采用