群體浮簾阻力與促淤量的確定.pdf

1、泥沙的沖刷和淤積對(duì)水資源的合理開發(fā)利用具有舉足輕重的作用。近幾十年來(lái)，社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)騰飛，但人類活動(dòng)也強(qiáng)烈影響著河流輸沙量的變化和海岸線的進(jìn)退，泥沙促淤愈來(lái)愈演變成為水利及海洋工程中一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。柔性透水促淤浮簾是一種新型底沙截留的促淤裝置，簾體下端通過(guò)纜繩固定于床面并與其保持一定距離，上端自由漂浮在水中，在水流作用下向下游傾斜一定角度，簾后產(chǎn)生由橫軸渦體構(gòu)成的一個(gè)低流速回流區(qū)，落入該低速區(qū)的來(lái)沙將淤積下來(lái)，形成一個(gè)淤積體，從而達(dá)

2、到促淤防沖的效果。促淤浮簾的存在不但增加水流能耗，同時(shí)具有促淤效果良好、滯洪小、易拆裝等優(yōu)點(diǎn)。本文分別開展了定床和動(dòng)床水槽實(shí)驗(yàn)，對(duì)浮簾群阻力特性和促淤量進(jìn)行定量探索，進(jìn)一步證明該裝置的促淤效果，并探明浮簾群各項(xiàng)阻力系數(shù)的計(jì)算方法和最佳使用水力條件，為浮簾群的施工安裝工藝提供參考。
　　本次實(shí)驗(yàn)由定床實(shí)驗(yàn)和動(dòng)床實(shí)驗(yàn)組成，其中，定床實(shí)驗(yàn)共計(jì)92組工況，主要測(cè)量了含群體浮簾水流的水面線和流速垂向分布。實(shí)驗(yàn)表明，浮簾高度和浮簾間距是水面線

3、變化的主要影響因素；而相鄰浮簾之間水流流速的垂向分布在浮簾影響高度內(nèi)呈現(xiàn)先減小后增加的“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”現(xiàn)象。
　　本文通過(guò)觀測(cè)水流水面線獲得水力坡降，對(duì)浮簾拖曳力系數(shù) CD、曼寧糙率n和達(dá)西韋斯巴赫阻力系數(shù)f開展了研究。實(shí)驗(yàn)表明，含浮簾群明渠水流的絕大部分阻力由浮簾群產(chǎn)生，和浮簾及浮簾與水流間的相互作用有關(guān)；浮簾群布置間距存在臨界間距，此時(shí)浮簾間的相互干擾作用幾乎消失，每個(gè)浮簾后方存在充分發(fā)展的回流區(qū)漩渦，浮簾群整體消能作用最大?；诶?/p>

4、論分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探明了拖曳力系數(shù) CD在不同水流條件下變化較小，取值范圍聚集在1.60~2.05；曼寧糙率n主要與浮簾相對(duì)高度及分布密度有關(guān)，提出了修正的密度方法計(jì)算公式；達(dá)西韋斯巴赫阻力系數(shù) f則主要由浮簾相對(duì)高度、分布密度及浮簾雷諾數(shù)確定，對(duì)此提出了達(dá)西韋斯巴赫阻力系數(shù) f的計(jì)算公式。
　　在動(dòng)床條件下本次共開展了8組實(shí)驗(yàn)，分別探討了流量、水深、浮簾高度、浮簾間距四個(gè)因素對(duì)群體浮簾促淤量的影響。每組實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)12小時(shí)，間隔2