群體浮簾阻力與促淤量的確定.pdf

1、泥沙的沖刷和淤積對水資源的合理開發(fā)利用具有舉足輕重的作用。近幾十年來，社會發(fā)展、經(jīng)濟騰飛，但人類活動也強烈影響著河流輸沙量的變化和海岸線的進退，泥沙促淤愈來愈演變成為水利及海洋工程中一個不可忽視的環(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)成的一個低流速回流區(qū)，落入該低速區(qū)的來沙將淤積下來，形成一個淤積體，從而達

2、到促淤防沖的效果。促淤浮簾的存在不但增加水流能耗，同時具有促淤效果良好、滯洪小、易拆裝等優(yōu)點。本文分別開展了定床和動床水槽實驗，對浮簾群阻力特性和促淤量進行定量探索，進一步證明該裝置的促淤效果，并探明浮簾群各項阻力系數(shù)的計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。
　　本次實驗由定床實驗和動床實驗組成，其中，定床實驗共計92組工況，主要測量了含群體浮簾水流的水面線和流速垂向分布。實驗表明，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”現(xiàn)象。
　　本文通過觀測水流水面線獲得水力坡降，對浮簾拖曳力系數(shù) CD、曼寧糙率n和達西韋斯巴赫阻力系數(shù)f開展了研究。實驗表明，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，此時浮簾間的相互干擾作用幾乎消失，每個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)合實驗結(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主要與浮簾相對高度及分布密度有關(guān)，提出了修正的密度方法計算公式；達西韋斯巴赫阻力系數(shù) f則主要由浮簾相對高度、分布密度及浮簾雷諾數(shù)確定，對此提出了達西韋斯巴赫阻力系數(shù) f的計算公式。
　　在動床條件下本次共開展了8組實驗，分別探討了流量、水深、浮簾高度、浮簾間距四個因素對群體浮簾促淤量的影響。每組實驗時長12小時，間隔2