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急弯河道壁面切应力及计算方法研究
被引量：
7
1
作者
向媛
余明辉
+1 位作者
魏红艳
余飞
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期45-53,共9页
壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性...
壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性有待进一步研究。开展180°急弯水槽缓流试验,采用ADV流速仪以及Preston管监测水流的3维流速和动静水压强差分布,分析急弯河道水流纵向流速、横向环流以及湍动能重分布特征。基于以上水流特征,选取4种经验公式法及k-ε数值模拟法计算该水槽控制断面的壁面切应力,对比发现湍动能法、Preston管经验公式法以及k-ε数值模拟法的计算结果不仅在分布规律上,而且在数值大小上都吻合良好,可用于急弯河道壁面切应力的计算。利用数值模拟法计算该水槽内河床及岸坡的壁面切应力分布,结果表明:在进口顺直段内,壁面切应力值较小,且分布均匀,在弯道段内,其值逐渐增大,分布也更不均匀,进入出口顺直段后,岸坡附近的壁面切应力值达到最大;横向上壁面切应力沿底壁分布均匀,而在坡脚附近,水流条件复杂,环流作用大,波动剧烈;横断面最大壁面切应力在弯道作用下从凸岸逐渐偏移至凹岸,与主流变化规律一致;该急弯水槽最大壁面切应力位于弯道内110°断面的凸岸附近以及弯道出口下游0.5 m断面的凹岸附近;保持水槽出口水深不变,仅过水流量变化,壁面切应力总体分布规律相似,并体现出"大水趋直,小水坐弯"的特点。成果为急弯河道的水流剪切输移机理、河道演变预测及安全管理等研究提供基础依据。
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关键词
急弯
壁面切应力
Preston管
湍动能
k-ε模型
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职称材料
淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工关键技术研究及应用
2
作者
罗云峰
李吉勇
刘桂荣
《建筑施工》
2024年第8期1207-1211,共5页
中心城区地下管网建设受复杂道路交通组织、既有密集地下管网、邻近建(构)筑物避让及保护等制约,不可避免地形成急曲线隧道线型。针对淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工所面临的地层反力不足、管片易错位或上浮、地面沉降较大、盾构姿...
中心城区地下管网建设受复杂道路交通组织、既有密集地下管网、邻近建(构)筑物避让及保护等制约,不可避免地形成急曲线隧道线型。针对淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工所面临的地层反力不足、管片易错位或上浮、地面沉降较大、盾构姿态不稳定等问题,结合上海桃浦初期雨水调蓄工程,开展了淤泥质软土地层急转弯曲线盾构隧道施工关键技术研究,分析了软土地层急曲线隧道施工难点,提出并实施了急曲线段“偏心门式”MJS土体加固法结合同步注浆模式下的附袋注浆管片稳定控制方法的关键技术。监测结果显示,工程实施效果良好,且周边环境仅为微扰动,可为今后类似工程提供参考。
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关键词
淤泥质软土
急曲线盾构隧道
偏心门式加固
附袋注浆
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职称材料
二次流对急弯河段水沙输移影响的数值模拟
被引量：
1
3
作者
邓春艳
夏军强
+1 位作者
宗全利
邓珊珊
《武汉大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期764-770,777,共8页
弯曲河段中因二次流运动引起的横向输沙是引起崩岸的重要因素之一.为研究急弯河段中二次流运动对水沙输移的影响,以下荆江石首急弯河段为例,运用能考虑二次流影响的Delft3D模型对其进行计算,并用实测水沙资料验证模型的可靠性.在此基础...
弯曲河段中因二次流运动引起的横向输沙是引起崩岸的重要因素之一.为研究急弯河段中二次流运动对水沙输移的影响,以下荆江石首急弯河段为例,运用能考虑二次流影响的Delft3D模型对其进行计算,并用实测水沙资料验证模型的可靠性.在此基础上,详细分析了二次流运动对流速及含沙量分布的影响,同时分析了不同位置处二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的相对大小关系.计算结果表明:考虑二次流后,能更有效地模拟弯道处的环流水力特性及横向输沙特性;二次流对水沙输移的影响效果在急弯河段十分突出,只有当来流流量足够小时,才能忽略二次流的影响.
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关键词
二次流
水沙输移
急弯河段
下荆江
Delft3D模型
原文传递
洪潮双向水流作用下的急弯河段治理效果分析
4
作者
李磊岩
包增军
何震洲
《水电能源科学》
北大核心
2023年第10期141-144,共4页
受洪潮水流交互作用的水域,水沙条件复杂,其弯道治理较一般河流难度更大,实施效果具有更多不确定性。为了解受洪、潮水双向水流作用下的急弯河段治理效果,以钱塘江河口闻家堰段弯道治理为例,在已实施完成的凹岸抛石护岸结合凸岸退堤切...
受洪潮水流交互作用的水域,水沙条件复杂,其弯道治理较一般河流难度更大,实施效果具有更多不确定性。为了解受洪、潮水双向水流作用下的急弯河段治理效果,以钱塘江河口闻家堰段弯道治理为例,在已实施完成的凹岸抛石护岸结合凸岸退堤切滩等综合治理措施的基础上,利用治理前后多年实测水文地形观测资料,综合分析了弯道治理工程实施前后的洪潮水水流条件、深槽分布、冲刷高程、回淤速度等因素变化。结果表明,闻家堰段弯道治理后,其弯道效应大为减弱,水流条件得到改善,深槽分布向江中外移且最低冲刷高程抬高,治理取得了较好的成效,可为类似急弯治理工程提供借鉴。同时,还采用河相关系法和断面平均值统计法对工程实施后的平衡断面进行了预测分析,初步确定了河段清淤条件,可对后续工程的运行维护提供指导。
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关键词
洪潮水流
急弯河道
河道治理
深槽分布
回淤特征
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职称材料
题名
急弯河道壁面切应力及计算方法研究
被引量：
7
1
作者
向媛
余明辉
魏红艳
余飞
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期45-53,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11472198)
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0402303)
文摘
壁面切应力的准确计算对深入了解泥沙输运及河道演变过程非常重要。当前研究多局限于顺直和微弯河道,对于急弯河道,水流受重力和离心力的双重作用,流态复杂,水面横比降大,并伴随横向环流,壁面切应力影响因素众多,各种计算方法的适用性有待进一步研究。开展180°急弯水槽缓流试验,采用ADV流速仪以及Preston管监测水流的3维流速和动静水压强差分布,分析急弯河道水流纵向流速、横向环流以及湍动能重分布特征。基于以上水流特征,选取4种经验公式法及k-ε数值模拟法计算该水槽控制断面的壁面切应力,对比发现湍动能法、Preston管经验公式法以及k-ε数值模拟法的计算结果不仅在分布规律上,而且在数值大小上都吻合良好,可用于急弯河道壁面切应力的计算。利用数值模拟法计算该水槽内河床及岸坡的壁面切应力分布,结果表明:在进口顺直段内,壁面切应力值较小,且分布均匀,在弯道段内,其值逐渐增大,分布也更不均匀,进入出口顺直段后,岸坡附近的壁面切应力值达到最大;横向上壁面切应力沿底壁分布均匀,而在坡脚附近,水流条件复杂,环流作用大,波动剧烈;横断面最大壁面切应力在弯道作用下从凸岸逐渐偏移至凹岸,与主流变化规律一致;该急弯水槽最大壁面切应力位于弯道内110°断面的凸岸附近以及弯道出口下游0.5 m断面的凹岸附近;保持水槽出口水深不变,仅过水流量变化,壁面切应力总体分布规律相似,并体现出"大水趋直,小水坐弯"的特点。成果为急弯河道的水流剪切输移机理、河道演变预测及安全管理等研究提供基础依据。
关键词
急弯
壁面切应力
Preston管
湍动能
k-ε模型
Keywords
sharply
-
curved
boundary shear stress
Preston tube
turbulence kinetic energy
k-ε model
分类号
TV142 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工关键技术研究及应用
2
作者
罗云峰
李吉勇
刘桂荣
机构
上海市基础工程集团有限公司
上海城市非开挖建造工程技术研究中心
出处
《建筑施工》
2024年第8期1207-1211,共5页
基金
上海市科学技术委员会科研项目(22XD1433200)
上海市住房和城乡建设管理委员会科研项目(沪建科2021-002-011)。
文摘
中心城区地下管网建设受复杂道路交通组织、既有密集地下管网、邻近建(构)筑物避让及保护等制约,不可避免地形成急曲线隧道线型。针对淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工所面临的地层反力不足、管片易错位或上浮、地面沉降较大、盾构姿态不稳定等问题,结合上海桃浦初期雨水调蓄工程,开展了淤泥质软土地层急转弯曲线盾构隧道施工关键技术研究,分析了软土地层急曲线隧道施工难点,提出并实施了急曲线段“偏心门式”MJS土体加固法结合同步注浆模式下的附袋注浆管片稳定控制方法的关键技术。监测结果显示,工程实施效果良好,且周边环境仅为微扰动,可为今后类似工程提供参考。
关键词
淤泥质软土
急曲线盾构隧道
偏心门式加固
附袋注浆
Keywords
silt soft soil
sharply
curved
shield tunnel
eccentric portal reinforcement
bagging grouting
分类号
U455.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
二次流对急弯河段水沙输移影响的数值模拟
被引量：
1
3
作者
邓春艳
夏军强
宗全利
邓珊珊
机构
长江科学院河流所
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《武汉大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期764-770,777,共8页
基金
国家自然科学基金项目(编号:51079103
51339001)
文摘
弯曲河段中因二次流运动引起的横向输沙是引起崩岸的重要因素之一.为研究急弯河段中二次流运动对水沙输移的影响,以下荆江石首急弯河段为例,运用能考虑二次流影响的Delft3D模型对其进行计算,并用实测水沙资料验证模型的可靠性.在此基础上,详细分析了二次流运动对流速及含沙量分布的影响,同时分析了不同位置处二次流附加应力项、水面比降项及阻力项的相对大小关系.计算结果表明:考虑二次流后,能更有效地模拟弯道处的环流水力特性及横向输沙特性;二次流对水沙输移的影响效果在急弯河段十分突出,只有当来流流量足够小时,才能忽略二次流的影响.
关键词
二次流
水沙输移
急弯河段
下荆江
Delft3D模型
Keywords
secondary flow
flow and sediment transport
sharply
curved
channel
Lower Jingjiang Reach
Delft3D model
分类号
O242.1 [理学—计算数学]
原文传递
题名
洪潮双向水流作用下的急弯河段治理效果分析
4
作者
李磊岩
包增军
何震洲
机构
浙江省钱塘江流域中心
出处
《水电能源科学》
北大核心
2023年第10期141-144,共4页
基金
浙江省水利厅科技计划项目(RC1203)。
文摘
受洪潮水流交互作用的水域,水沙条件复杂,其弯道治理较一般河流难度更大,实施效果具有更多不确定性。为了解受洪、潮水双向水流作用下的急弯河段治理效果,以钱塘江河口闻家堰段弯道治理为例,在已实施完成的凹岸抛石护岸结合凸岸退堤切滩等综合治理措施的基础上,利用治理前后多年实测水文地形观测资料,综合分析了弯道治理工程实施前后的洪潮水水流条件、深槽分布、冲刷高程、回淤速度等因素变化。结果表明,闻家堰段弯道治理后,其弯道效应大为减弱,水流条件得到改善,深槽分布向江中外移且最低冲刷高程抬高,治理取得了较好的成效,可为类似急弯治理工程提供借鉴。同时,还采用河相关系法和断面平均值统计法对工程实施后的平衡断面进行了预测分析,初步确定了河段清淤条件,可对后续工程的运行维护提供指导。
关键词
洪潮水流
急弯河道
河道治理
深槽分布
回淤特征
Keywords
flood and tide flow
sharply
curved
channel
river regulation
talweg distribution
siltation characteristic
分类号
TV856 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
急弯河道壁面切应力及计算方法研究
向媛
余明辉
魏红艳
余飞
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
下载PDF
职称材料
2
淤泥质软土地层急曲线盾构隧道施工关键技术研究及应用
罗云峰
李吉勇
刘桂荣
《建筑施工》
2024
0
下载PDF
职称材料
3
二次流对急弯河段水沙输移影响的数值模拟
邓春艳
夏军强
宗全利
邓珊珊
《武汉大学学报（工学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
原文传递
4
洪潮双向水流作用下的急弯河段治理效果分析
李磊岩
包增军
何震洲
《水电能源科学》
北大核心
2023
0
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