丁坝回流区水流紊动强度试验 被引量：18

1

作者 陈稚聪 黑鹏飞 丁翔 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2053-2056,共4页

丁坝是一种河道整治及护岸工程的设施。为研究丁坝回流区水流的脉动特性和冲刷机理,对玻璃水槽内丁坝回流区水流进行了测量。用三维激光颗粒动态分析仪(3D-PDA)测量三维脉动流速。分析了丁坝后3个流区(主流区、回流正流速区和回流负流速... 丁坝是一种河道整治及护岸工程的设施。为研究丁坝回流区水流的脉动特性和冲刷机理,对玻璃水槽内丁坝回流区水流进行了测量。用三维激光颗粒动态分析仪(3D-PDA)测量三维脉动流速。分析了丁坝后3个流区(主流区、回流正流速区和回流负流速区)的紊动强度。结果表明:丁坝后回流区纵向紊动强度明显增强,且回流正流区大于回流负流区。主流区、回流正流速区和回流负流速区的3个流区纵向紊动强度均以对数形式沿程减弱,至回流结束一段距离后恢复到无丁坝状态。 展开更多

关键词 丁坝 水槽试验 回流 紊动强度

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涌潮作用下丁坝附近水流运动特性的数值模拟研究 被引量：15

2

作者 戎贵文 魏文礼 +1 位作者 刘玉玲 许光泉 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期296-301,共6页

采用压力隐式算子分割法(PISO)求解雷诺时均方程和RNGκ-ε紊流模型,建立了描述涌潮作用下丁坝附近水流运动规律的数学模型。水流的控制方程采用有限体积法离散,物理变量采用交错网格布置,自由表面应用流体体积(VOF)法追踪。该数学模型... 采用压力隐式算子分割法(PISO)求解雷诺时均方程和RNGκ-ε紊流模型,建立了描述涌潮作用下丁坝附近水流运动规律的数学模型。水流的控制方程采用有限体积法离散,物理变量采用交错网格布置,自由表面应用流体体积(VOF)法追踪。该数学模型得到实测资料的验证后,数值模拟了钱塘江涌潮作用下丁坝附近的流场、自由水面、涌潮变形和涌潮压力的变化规律等。结果表明:丁坝附近水力特性受涌潮影响较大,来潮初始,丁坝附近紊动强烈,流场和自由水面变化很大;丁坝上涌潮压力急剧增大,且丁坝不同高程处的压力几乎都在同一时刻达到其最大值。 展开更多

关键词 丁坝 涌潮压力 VOF法 数值模拟

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深水航道整治丁坝群对鱼类生境的影响 被引量：14

3

作者 常留红 徐斌 +1 位作者 张鹏 汤薇 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1086-1094,共9页

航道整治丁坝群一定程度上改变了局部水动力条件,从而对鱼类的生境也产生了影响。依托长江12.5 m深水航道整治工程,选择仪征水道整治工程为典型河段,建立二维数值模型,分析了三种典型工况下整治丁坝群实施前后研究河段的水流特性变化,... 航道整治丁坝群一定程度上改变了局部水动力条件,从而对鱼类的生境也产生了影响。依托长江12.5 m深水航道整治工程,选择仪征水道整治工程为典型河段,建立二维数值模型,分析了三种典型工况下整治丁坝群实施前后研究河段的水流特性变化,基于对鱼类生境需求的调查分析的基础上,探讨了丁坝群对鱼类产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道的影响及成因,揭示了潮汐河段航道整治丁坝群对鱼类“三场一通道”的影响规律。研究表明:丁坝群附近的复杂水流结构及近岸缓流区,为漂流性鱼类和沉黏性鱼类提供了适宜的产卵场;丁坝坝后的底层缓流及静水环境,为鱼类提供了良好的越冬场;丁坝群独特的水流结构,将河道内的浮游生物横向输移至坝后富集,为鱼类觅食提供了丰富的饵料场;丁坝群建成后世业洲右缘近岸缓流区的范围有明显扩大,为鱼卵和仔鱼的降河洄游提供了稳定的洄游通道。 展开更多

关键词 丁坝群 水流结构 三场一通道 鱼类生境 深水航道

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丁坝群对弯道水力特性影响的数值模拟研究 被引量：14

4

作者 魏文礼 陈晓朋 +2 位作者 李强 张泽伟 刘玉玲 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第3期146-152,共7页

弯道螺旋流是弯道水流的特点之一,弯道环流会造成凸岸发生淤积,凹岸遭受冲刷,对护岸工程非常不利。在弯道中布设丁坝可有效减弱弯道螺旋流强度,改善水流流态,保护岸坡稳定。采用RNGk-ε湍流模型,应用VOF法捕捉自由水面,采用半隐式SIMPL... 弯道螺旋流是弯道水流的特点之一,弯道环流会造成凸岸发生淤积,凹岸遭受冲刷,对护岸工程非常不利。在弯道中布设丁坝可有效减弱弯道螺旋流强度,改善水流流态,保护岸坡稳定。采用RNGk-ε湍流模型,应用VOF法捕捉自由水面,采用半隐式SIMPLE算法求解速度与压力耦合方程组,模拟在60°弯道内布设丁坝群后弯道水流特性。研究表明:数值模拟的水位、流速和试验数值据吻合良好。弯道内设置丁坝群后,可有效改善凹岸区域的冲刷及凸岸的淤积,主河槽的水深增加,水面横比降减小,说明丁坝群的布置在稳定弯道水流,防止岸坡冲於方面有较好的效果。 展开更多

关键词 弯道水流 丁坝群 水力特性 水面横比降 数值模拟

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天然河道丁坝群局部冲刷三维数值模拟 被引量：9

5

作者 戚蓝 曾庆达 吉顺文 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期59-65,共7页

为研究天然河道中丁坝长度对河床的冲刷影响,基于天然河道形状和实际丁坝群布置,提出适用于天然河道形状的丁坝群局部冲刷计算流体力学(CFD)三维数值模拟方法,建立了滦河马良子段丁坝群三维模型。采用RNG k-ε模型模拟计算,用VOF方法进... 为研究天然河道中丁坝长度对河床的冲刷影响,基于天然河道形状和实际丁坝群布置,提出适用于天然河道形状的丁坝群局部冲刷计算流体力学(CFD)三维数值模拟方法,建立了滦河马良子段丁坝群三维模型。采用RNG k-ε模型模拟计算,用VOF方法进行自由表面的追踪,并对丁坝局部冲刷坑形态及冲刷深度进行了数值模拟。对比实测数据,数值模拟结果与实测结果非常吻合。针对丁坝群中局部冲刷最严重的丁坝,对其长度进行调整,调整后冲坑深度明显改善。 展开更多

关键词 丁坝群 天然河道 三维数值模拟 局部冲刷

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丁坝对弯道水流水力特性影响的研究 被引量：7

6

作者 何婷婷 汪有科 +1 位作者 史志鹏 张家骏 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第12期109-111,114,共4页

针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法,利用RNG k-湍流模型封闭Reynods方程,VOF法追踪自由表面,通过有限体积法离散求解,模拟研究了不同弯道中心角情况下,丁坝对弯道水流横向水面超高和流速... 针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法,利用RNG k-湍流模型封闭Reynods方程,VOF法追踪自由表面,通过有限体积法离散求解,模拟研究了不同弯道中心角情况下,丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明:在丁坝影响下,弯道水流水面横比降计算公式需要进行修正,应当考虑丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响。 展开更多

关键词 丁坝 弯道水流 RNGk-模型 VOF法

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丁坝冲深极限值的探讨 被引量：3

7

作者 王军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第4期96-99,共4页

丁坝冲深极限值是确定建筑物基础埋设深度的一个主要因素，丁坝设计和施工中的关键问题在于确定坝头最大冲深。根据试验资料和理论分析，对丁坝冲深极限值进行了研究，探讨了有关因素对冲深的影响，尝试性地提出了极限值的确定方法。

关键词 丁坝 冲深极限值 局部冲刷 河流治理

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丁坝群附近流场及局部冲刷的三维数值模拟 被引量：7

8

作者 杨兰 李国栋 +2 位作者 李奇龙 戚晓明 白夏 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2016年第3期372-378,共7页

为探索丁坝群附近水流流场,揭示其局部冲刷的形成机理,该文采用Flow-3d软件,选取RNG k-ε湍流模型和以希尔兹(Shields)数为基础的泥沙推移质输沙率模型对上挑丁坝群的周围流场分布和局部冲刷进行了三维数值模拟。研究发现,丁坝群间涡系... 为探索丁坝群附近水流流场,揭示其局部冲刷的形成机理,该文采用Flow-3d软件,选取RNG k-ε湍流模型和以希尔兹(Shields)数为基础的泥沙推移质输沙率模型对上挑丁坝群的周围流场分布和局部冲刷进行了三维数值模拟。研究发现,丁坝群间涡系结构复杂,第一座丁坝坝头处有一对反向的旋涡和下潜水流,切应力达到最大值,使得该位置有较大冲刷坑发生,解释了冲刷机理。冲刷坑的模拟深度和范围与实验结果吻合较好,表明该模型可以用于丁坝群及相关河道整治工程的流场和冲刷坑计算。 展开更多

关键词 水力学 丁坝群 数值模拟 局部冲刷 流场

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连续丁坝回流特性实验研究 被引量：6

9

作者 韩晗 张曼 +1 位作者 林斌良 周建军 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期84-92,共9页

丁坝是水利工程中最为常见的水工建筑之一,丁坝区产生的回流将引起复杂的河道流速分布和泥沙输移过程,对于船舶航行和水利工程有着重要的影响。现有丁坝水沙特性研究多集中于数学模型方面,现场实测资料和模型实验等直接观察得到的数据... 丁坝是水利工程中最为常见的水工建筑之一,丁坝区产生的回流将引起复杂的河道流速分布和泥沙输移过程,对于船舶航行和水利工程有着重要的影响。现有丁坝水沙特性研究多集中于数学模型方面,现场实测资料和模型实验等直接观察得到的数据非常有限。本文通过室内大型水槽进行的实体模型实验,模拟水流在连续丁坝区的回流形态。通过粒子跟踪测速技术对全流场的水流流速、分布进行了测量,记录流量和水深过程,并对水流回流特性进行了分析。实验结果表明:(1)采用电磁流量计量测结果准确,水深变化过程稳定;(2)丁坝区的回流存在纵向零流速线,将其沿横向划分为主流区、回流正区和回流负区,沿纵向划分为增流区和减流区,横向障碍物前存在次生回流;(3)回流流量呈现中心稳定两侧迅速增减,最大可达上游来流量的50%。实验成果可为更加深入地研究丁坝区回流和泥沙冲淤特性提供可靠的数据,为数值模拟提供详细的验证资料,进而对航道设计及河岸维护等工程实际提供科学的支撑作用。 展开更多

关键词 河流动力学 丁坝 模型实验 回流区

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北江丁坝群水动力特性数值模拟及其对通航安全的影响研究 被引量：1

10

作者 王龙威 卢卓殷 +3 位作者 朱丹彤 曾家星 程香菊 黄东 《人民珠江》 2024年第11期97-107,共11页

为了深入探究北江丁坝群对通航安全的影响,研究采用非结构化网格有限体积法计算模型(Finite Volume Coastal Ocean Model,FVCOM),以英德段23 km的北江干流河段为研究区域,构建了三维水动力模型,并通过实测数据验证了模型的有效性。基于... 为了深入探究北江丁坝群对通航安全的影响,研究采用非结构化网格有限体积法计算模型(Finite Volume Coastal Ocean Model,FVCOM),以英德段23 km的北江干流河段为研究区域,构建了三维水动力模型,并通过实测数据验证了模型的有效性。基于此,预设了当恒定来流量为420 m^(3)/s情况下,模拟了有、无丁坝2种不同情境下的水动力特性,重点关注和分析研究区域的急弯段。计算结果表明,丁坝使得近岸水流流速降低了44.6%~90.3%,航道水深增大了0~0.2 m,主流流速增大了66.6%~121.8%。此外,丁坝集中了横向主流,游摆程度最大降低了41.6%,摆幅最大降低了50.2%,对提高航道通航能力起到了正面效应。然而,丁坝的布置也增加了一些负面效应的风险,如单侧长丁坝导致对岸近岸流速增大了73.3%~129.0%,航道水平主流线曲折程度由784.2 m降低到774.5 m,水流动力轴线弯曲半径减小了14.0%~36.7%,对通航安全存在一定的风险。成果不仅揭示了丁坝在特定河段水动力特性中的复杂作用,也为天然航道中丁坝对通航安全的分析提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 丁坝群 通航 水动力模型 北江

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丁坝群间取水建筑物局部流场及其冲淤变形的试验研究 被引量：4

11

作者 哈岸英 李国栋 +1 位作者 杨兰 陈刚 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期602-611,共10页

本文结合黄河宁夏某河段丁坝群间设置取水建筑物的工程实际,采用正态动床模型,研究了丁坝群掩蔽条件下取水建筑物附近的流场特性及其局部冲淤变形规律.研究表明,丁坝群间设置取水建筑物,其局部流态及冲淤变形主要受到丁坝间回流及坝后... 本文结合黄河宁夏某河段丁坝群间设置取水建筑物的工程实际,采用正态动床模型,研究了丁坝群掩蔽条件下取水建筑物附近的流场特性及其局部冲淤变形规律.研究表明,丁坝群间设置取水建筑物,其局部流态及冲淤变形主要受到丁坝间回流及坝后扩散主流的控导.现状条件下,取水建筑物前流态不受回流的影响,回淤泥沙不危及取水安全,而扩散主流顶冲取水建筑物,形成较大局部冲刷;设置上挑式淹没构筑物,可极大减轻局部冲刷,比较了几种上挑式减冲设施,得到了较优化的体型及上挑角;合理下延上丁坝可有效发挥丁坝对水流的控导作用,既可形成有利的取水态势,又可减小顶冲作用,有效缓解局部冲刷.研究成果可为类似的工程实际提供参考. 展开更多

关键词 丁坝群 取水建筑物 模型设计 水流流态 局部冲刷

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潮汐河口丁坝布置对河床冲刷的影响研究 被引量：4

12

作者 王任超 张功瑾 +2 位作者 胡彩霞 刘锐 吴栋栋 《人民珠江》 2020年第1期63-68,共6页

河流和与之相邻的港池、坝田之间,河流的滩槽之间,都发生着动量和质量交换。通过二维水沙模型以及理论模型分析了不同丁坝间距对河床冲刷的影响,研究发现:当丁坝间距逐渐增大时,坝头冲刷深度也逐渐增加,主槽内的冲刷分布变得不均匀;涨... 河流和与之相邻的港池、坝田之间,河流的滩槽之间,都发生着动量和质量交换。通过二维水沙模型以及理论模型分析了不同丁坝间距对河床冲刷的影响,研究发现:当丁坝间距逐渐增大时,坝头冲刷深度也逐渐增加,主槽内的冲刷分布变得不均匀;涨急和落急时刻坝田与主槽的水沙交换系数均在0.01~0.04之间;在涨急时刻,随着丁坝间距的增加其交换系数逐渐减小,并呈良好的线性关系;但在落急时刻,在丁坝间距为4倍坝长时交换系数最大;随着丁坝间距的增加,主槽的平均流速逐渐减小。整体呈现为随着丁坝间距的增加,主槽的平均冲刷深度逐渐减小。 展开更多

关键词 潮汐河口 丁坝 河床容积 整治水域 泥沙淤积

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北江丁坝群对鲫鱼栖息地适宜度的影响

13

作者 程香菊 王龙威 +3 位作者 林梓宜 田甜 曾家星 黄东 《人民长江》 北大核心 2024年第11期10-17,80,共9页

为了探究北江丁坝群对鱼类栖息地的影响,以北江干流英德段为研究区域,采用非结构化网格有限体积法(FVCOM),计算了不同流量条件下鲫鱼栖息地加权可利用面积(WUA),得到鱼类最适生态流量值。基于鱼类最适生态流量值开展了丁坝群对流速、水... 为了探究北江丁坝群对鱼类栖息地的影响,以北江干流英德段为研究区域,采用非结构化网格有限体积法(FVCOM),计算了不同流量条件下鲫鱼栖息地加权可利用面积(WUA),得到鱼类最适生态流量值。基于鱼类最适生态流量值开展了丁坝群对流速、水深、鱼类栖息地适宜性指数和水力生境多样性变化的影响。结果表明:当上游为最适生态流量350 m 3/s时,丁坝群使得WUA由7.142 km 2降低至5.692 km 2;丁坝群会显著改变河道中心和近岸的流速,导致流速适宜度指数下降,进而降低整个研究区域的栖息地适宜度指数;丁坝群的水位壅高作用有限,最大壅高水深为0.38 m,对水深适宜度指数分布影响较小;在丁坝群作用下,栖息地可接受性高的面积占比由52.151%降至32.271%,降低了鱼类栖息地质量;丁坝群造成水力生境多样性辛普森指数由0.547降至0.529,使得研究区域内的水力生境多样性略微减少。研究成果可为北江鱼类栖息地保护和生态恢复提供参考。 展开更多

关键词 丁坝群 鱼类栖息地 鲫鱼 适宜度指数 WUA FVCOM 北江

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丁坝局部冲深计算的理论探讨 被引量：2

14

作者 王军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第4期81-84,共4页

多年来，丁坝局部冲深计算大多局限在半经验半理论的回归分析计算方面，由于客观条件的不同，虽计算公式众多，彼此形式及结果也分歧较多。鉴于这种状况，根据流体力学原理、试验现象和数据，从理论分析出发，尝试性地提出了丁坝局部冲... 多年来，丁坝局部冲深计算大多局限在半经验半理论的回归分析计算方面，由于客观条件的不同，虽计算公式众多，彼此形式及结果也分歧较多。鉴于这种状况，根据流体力学原理、试验现象和数据，从理论分析出发，尝试性地提出了丁坝局部冲深计算理论公式，经与试验结果比较发现：理论公式的结构合理，与试验结果相符，从而为半经验半理论回归公式的进一步研究提供了理论方面的基础。 展开更多

关键词 丁坝 局部冲深 漩涡系统 回归 冲涮深度

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强潮河段弯道海塘丁坝群防护效果试验研究

15

作者 茹国顺 祝娟 +3 位作者 邵伟龙 郭炳荣 樊晓旺 何昆 《浙江水利科技》 2023年第4期17-22,31,共7页

针对强潮河段弯道海塘建设维护中,如何有效布置丁坝群才能达到最优防护效果的问题进行了探讨。以柯桥海塘为例采用整体物理模型对设计强潮动力条件下的不同丁坝布置形式的防护效果进行试验研究,试验结果表明,丁坝高程宜布置在平均潮位以... 针对强潮河段弯道海塘建设维护中,如何有效布置丁坝群才能达到最优防护效果的问题进行了探讨。以柯桥海塘为例采用整体物理模型对设计强潮动力条件下的不同丁坝布置形式的防护效果进行试验研究,试验结果表明,丁坝高程宜布置在平均潮位以上,低丁坝群的坝距与坝长比控制在3.125内较为合适,采用两低一高的布置形式防护效果性价比相对较优。研究结果可供强潮河段弯道海塘丁坝群设计参考。 展开更多

关键词 丁坝群 强潮河段 弯道 物理模型

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对城市河流布设挑流丁坝的探讨

16

作者 拾兵 《甘肃科学学报》 1995年第1期70-73,共4页

本文基于防洪、美化及挑流的综合考虑，提出了一种适合城市河流布设的新型挑流丁坝，并通过河工模型试验，对其影响范围，进行了初步探讨。

关键词 丁坝 上游河段 河工模型试验

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丁坝对弯道水流紊动的影响

17

作者 陈建 张明 +1 位作者 史志鹏 何婷婷 《安徽农业科学》 CAS 2012年第6期3791-3793,共3页

根据RNG k-ε湍流模型及Reynods方程,利用VOF法追踪自由表面,有限体积法离散求解,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下,丁坝对弯道水流特性的影响。重点分析了丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明... 根据RNG k-ε湍流模型及Reynods方程,利用VOF法追踪自由表面,有限体积法离散求解,建立了相应的概化模型,通过数值模拟的方法研究了不同角度下,丁坝对弯道水流特性的影响。重点分析了丁坝对弯道水流横向水面超高和流速场的影响。结果表明,在丁坝影响下,弯道水流横向水面横比降计算公式需要进行修正,应当考虑到丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响。该研究为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了基础,也为相关的工程实践提供了参考。 展开更多

关键词 丁坝 弯道水流 RNGk-ε模型 VOF方法

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三维紊流模型在丁坝中的应用 被引量：16

18

作者 崔占峰 张小峰 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期15-20,共6页

对淹没丁坝水流三维计算进行了研究和探讨,采用标准k-ε模型结合璧面函数的方法,模拟分析了丁坝淹没情况下丁坝附近的流场、紊动能及耗散率的分布,并把计算结果与实验资料进行了对比分析,计算值和实验值符合较好.此外,模型较好地模拟出... 对淹没丁坝水流三维计算进行了研究和探讨,采用标准k-ε模型结合璧面函数的方法,模拟分析了丁坝淹没情况下丁坝附近的流场、紊动能及耗散率的分布,并把计算结果与实验资料进行了对比分析,计算值和实验值符合较好.此外,模型较好地模拟出了丁坝顶端的分离流、坝后回流及回流区横断面上的二次流. 展开更多

关键词 丁坝 三维数值模拟 标准k-ε模型 壁面函数

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淹没丁坝壅水规律试验研究 被引量：12

19

作者 陈国祥 张锦琦 陈耀庭 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1991年第5期88-93,共6页

本文对淹没丁坝的壅水问题进行了理论分析和试验研究.将丁坝附近的水流运动简化为—维流动,根据水力学的基本原理,推导出丁坝上游最大壅水断面处的比能增值及其系数的数学表达式,在宽浅水槽中(槽宽4.2m)垂直于岸壁设置单个丁坝和不同个... 本文对淹没丁坝的壅水问题进行了理论分析和试验研究.将丁坝附近的水流运动简化为—维流动,根据水力学的基本原理,推导出丁坝上游最大壅水断面处的比能增值及其系数的数学表达式,在宽浅水槽中(槽宽4.2m)垂直于岸壁设置单个丁坝和不同个数丁坝组成的坝群进行壅水试验.根据试验测得的资料,按最小二乘法法则得到了单丁坝和丁坝群的比能增值系数的计算关系式.最后对淹没丁坝的壅水规律进行了讨论,分析了主要因素对壅水高度的影响. 展开更多

关键词 丁坝 壅水 高度 水力学 试验

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漫水丁坝和丁坝群防护的试验研究 被引量：8

20

作者 张义青 田伟平 赵殿英 《西安公路交通大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第4期45-47,共3页

根据水工模型试验研究和工程现场考察，对漫水丁坝附近的水流结构，河床变形的特点进行了分析和研究；以不漫水丁坝为基础，提出了漫水丁坝冲刷深度的计算方法；从总结工程实践经验出发，提出了关于坝型、不同地区、不同河段等条件下修... 根据水工模型试验研究和工程现场考察，对漫水丁坝附近的水流结构，河床变形的特点进行了分析和研究；以不漫水丁坝为基础，提出了漫水丁坝冲刷深度的计算方法；从总结工程实践经验出发，提出了关于坝型、不同地区、不同河段等条件下修建漫水丁坝及丁坝群方面的建议。 展开更多

关键词 漫水丁坝 回流 局部冲刷 丁坝群 防护

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