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《山东大学》 2012年
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土工格室边坡防护水力侵蚀特性试验研究

王杏花  
【摘要】:本文是在阅读大量的国内外参考文献,充分了解了坡面薄层水流的水动力学特性和侵蚀特性的基础上,通过室内模拟试验和理论分析相结合的方法研究土工格室防护下的水动力学特性和侵蚀特性。试验通过改变坡度和流量研究了坡度和流量对流速、雷诺数、阻力系数、弗汝德数以及含沙率、侵蚀量的影响。此外,还分析了雷诺数~阻力系数、雷诺数~弗汝德数以及雷诺数~侵蚀量之间的关系。本文的主要研究成果如下: 1.应用示踪法测流速:随着冲刷的进行,流速呈减小的趋势,在试验末期达到一个稳定值。流量相同的情况下,流速在开始阶段随着坡度的变化比较大,在试验末期相差不大;在坡度相同的情况下,流速随流量的变化不大。 2.雷诺数、阻力系数、弗汝德数的变化:雷诺数、阻力系数随着坡度、流量的增大而增大,弗汝德数随着坡度、流量的增大而减小。本文采用的是泥沙动力学中的绕流雷诺数来判断水流流态,通过分析可知,水流均处于紊流状态。阻力系数在土工格室的作用下增大,阻力系数~雷诺数呈对数关系变化,阻力系数随着雷诺数的增大而增大。弗汝德数在土工格室的作用下,除在坡度为5。的各个流量下以及坡度为10。流量为1m3·h-1的情况下,Fr1;其他情况下,Fr均小于1。弗汝德数的变化说明土工格室减缓了水流的流动。此外,弗汝德数~雷诺数呈三次方的形式变化,弗汝德数随着雷诺数的增大减小。 3.采用置换法测量含沙率和侵蚀量:含沙率随着时间呈减小趋势,试验过程中存在着波动,在试验末期达到稳定;含沙率随着坡度的增大而增大,随着流量的增大变化趋势不能确定。累积侵蚀量随着冲刷的进行而增大,增长幅度随着时间逐渐减小;随着坡度和流量的增大而增大,但是增长幅度逐渐减小。 4.侵蚀量~雷诺数的关系:侵蚀量随着雷诺数的增大而增大,二者呈对数关系增长。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU472

【参考文献】
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