河道一维水力计算参数的研究

【摘要】：航道整治工程中,常采用修建整治建筑物如丁坝、顺坝等来改善河流的水深、流速、水面比降,使河流达到通航要求。整治建筑物会改变水流的流速分布,从而引起动能修正系数的变化。本文从一维恒定流能量方程式出发,通过水槽实验,研究丁坝附近动能修正系数的变化规律。 通过单丁坝水槽实验,研究丁坝附近动能修正系数与过流流量、丁坝坝长、丁坝挑角、距丁坝的纵向距离等因素之间的关系。实验结果分析表明,绕流流态下动能修正系数与过流流量关系不大,主要受丁坝坝长、挑角与纵向距离的影响。运用实验资料,比较分析在已知两级或多级流量的实测水面线条件下,采用三种糙率插值方法求其它计算流量下的糙率所产生的误差,得到相对精确的插值方法。运用建立的水面线计算模型,计算黄河潘家台滩四种航道整治设计方案在多个计算流量下的水力要素,对四种设计方案进行筛选。比较四个方案的计算结果,可以得到潘家台滩绕流流态下丁坝附近动能修正系数的变化情况,与实验进行对比,分析两者产生差异的原因是潘家台滩工程中丁坝对水流的影响由三个参数共同来模拟。 本文的研究成果,对航道整治工程中如何选取一维水面线计算参数提供了更多的理论依据,也为以后的进一步研究整治建筑物附近水力参数的变化打下了一定的基础。