魚骨壩水流特性數(shù)值計算與分析.pdf

1、魚骨壩是一種結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜的航道整治建筑物。本文根據(jù)長江東流水道魚骨壩工程對魚骨壩進(jìn)行概化，結(jié)合水槽試驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用平面二維水流數(shù)學(xué)模型對魚骨壩周圍水流特性以及刺壩布置的最佳間距等問題進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)論如下： (1)工程后，魚骨壩上游及脊壩壩頭周圍水位被抬高，壩田兩側(cè)水位沿程降低；刺壩壩頭及壩頂處水位變化尤為劇烈；受刺壩壅水作用，刺壩迎水面水位明顯高于背水面。 順?biāo)鞣较颍瑝误w上游水位略有壅高，縱向水面線在各刺壩壩

2、頂處出現(xiàn)驟降，在兩壩間變化較為平緩，水面線呈階梯狀分布；距離魚骨壩壩體越遠(yuǎn)，縱向水面線受其影響越小。垂直水流方向，靠近刺壩壩頭附近的水位略有壅高，出現(xiàn)水面橫比降，其幅度向岸邊逐漸減?。霍~骨壩下游一段距離后，橫向水面線趨于平緩。 非淹沒及淹沒情況下水位變化規(guī)律基本相似，兩種情況下水位變幅均隨流量的增加而增大。 (2)水流行近魚骨壩開始逐漸偏向兩側(cè)，之后經(jīng)刺壩壩頭的挑流作用，主流被擠向魚骨壩壩體兩側(cè)，至魚骨壩壩后一段距離后方

3、漸漸歸順；壩田內(nèi)水流流速較小，流態(tài)紊亂，并出現(xiàn)環(huán)流現(xiàn)象。 魚骨壩束窄了河道過水?dāng)嗝?，引起壩體兩側(cè)水流流速的增大，壩田內(nèi)流速則大幅度減??；脊壩及刺壩壩頭處流速變化劇烈，形成較大的流速梯度；非淹沒及淹沒情況下，壩體兩側(cè)流速隨流量的增加而增大，且同一級流量條件下，非淹沒情況中流速略大于淹沒情況。 (3)通過對不同刺壩間距的魚骨壩方案工程后引起的單位長度水位壅高值以及流速增量的比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩刺壩間距取前一刺壩的2.1倍長度值左右