丁坝
- 双丁坝流场及回流特性数值研究
74)0 引 言丁坝作为河道中经常可看见的河道整治建筑物,研究其周围水流特性具有重要的水力学研究价值。同时,这项研究对于确定丁坝的坝长以及合理安排丁坝间距等具有重要的指导意义。由丁坝束窄作用和坝间垂直漩涡的产生造成的水位凹陷、因高速水流泄入引起的不封闭回流区、坝间及坝后漩涡个数、回流区长度和宽度、坝间底面剪切应力的大小均为影响丁坝护岸的重要因素。国内外众多学者对丁坝附近的水流特性问题进行了较为丰富的研究,但对双丁坝坝间、坝后的流场及回流特性的研究鲜有报道。
重庆交通大学学报(自然科学版) 2023年10期2023-11-13
- 滦河下游腰庄段丁坝群水流特性及局部冲刷三维数值模拟
引 言滦河下游丁坝群是滦河流域防洪体系中主要组成部分,为减轻滦河下游沿岸的洪水威胁以及为河道两岸人民群众的生产生活提供安全保障。20世纪50年代末开始在滦河修建丁坝工程,由于当时丁坝整体性较差、间距大、防冲效果差,造成的丁坝损坏情况也比较严重。由于流场的改变,丁坝附近泥沙冲淤状况将重新调整,从而产生局部冲刷和淤积现象。丁坝的局部冲刷直接影响水工建筑物的安全,因此分析局部冲刷一直是丁坝研究的重点之一。为提高丁坝的稳定性与安全性,许多学者从丁坝间距、丁坝长度
长江科学院院报 2023年10期2023-10-17
- 空隙尺寸对透水丁坝局部冲刷的影响研究
074)0 引言丁坝是航道整治工程中最常见的建筑物,其能改变周围水流的结构,拥有良好的束水冲沙、壅高上游水位及改善航道水流条件的作用。透水丁坝是实体丁坝的改良,但是其也存在被水流冲刷导致损坏的风险,与实体丁坝水毁类似,透水丁坝出现水毁的区域也常发生在坝头位置。为了缓解航道整治建筑物出现水毁的现状,维护航道整治建筑物的稳定性,找出透水丁坝对河床局部冲刷的影响以及透水特性对河床局部冲刷的规律很有必要。本文将通过物理概化试验的方式探寻不同空隙尺寸对透水丁坝附近河
西部交通科技 2023年7期2023-09-23
- 驶经丁坝船舶水动力特性数值研究
74)0 引 言丁坝是常见的防洪护岸水工建筑物,在长江等航道中分布广泛。丁坝迎水面和背水面出现壅水、旋涡、下潜等三维特性,其束窄作用也使得丁坝流场水流形态变得复杂。船舶驶经丁坝时,会受到丁坝产生的水动力干扰作用,对船舶的受力特性和航行的姿态产生较大的影响。不同的水流流速和船-丁坝相对位置是影响船舶水动力的重要因素,因此合理的预测船舶驶经丁坝时的水动力特性对于船舶的操纵乃至安全航行有非常大的意义。相比于试验研究,数值模拟的方法更具成本和时间效益,并且对空间没
重庆交通大学学报(自然科学版) 2023年7期2023-09-09
- 丁坝冲刷模式与水流形态分析研究
0)在河岸上修建丁坝可以减少河岸侵蚀，防止河流横向迁移，改善河道通航条件，将水流引向河流进水口，恢复或改善河流中的水生生物[1- 3]。与此同时，在河岸上修建丁坝会导致局部流速和河床剪应力增加，以及结构周围出现马蹄涡[4- 5]，导致丁坝顶端形成冲刷坑，冲刷坑的发育会导致丁坝的破坏[6]。目前，已有大量学者对沿直河和曲流河的丁坝进行了大量研究。孙志林等[7]研究了矩形丁坝周围的河床地形特征和最大冲刷深度。施如学[8]采用三维数值模型模拟矩形丁坝周围的水流，
水利技术监督 2023年2期2023-03-14
- 局部阻水物附近水流结构研究综述
物：桥梁、非淹没丁坝等。下文将围绕水位以及流场两个方面总结典型贯穿式阻水物对于水流结构的影响。1.1 水位河道水流过阻水物时过水断面面积减少，水流流速发生变化，会引起局部水位壅高。对于贯穿式阻水物水位的研究，出于河道防洪治理等方面的需要，多以壅水水位计算公式的推导为主，探讨主要的影响因素。1.1.1 桥墩桥墩引起的河道局部壅水一般发生在桥梁的上游，其最大壅水高度与河道中的水流流量、水流流速、河道水深、河道宽度、河道糙率以及桥梁的阻水面积和桥梁的桥墩桥台形式
水利建设与管理 2023年1期2023-02-17
- 长江江都段嘶马弯道丁坝改造研究
内发生崩岸险情。丁坝作为典型的岸线保护和河道整治水工建筑物，其主要作用是控制主流、保护河岸、改善航道、稳定河势、改善河道生态环境等[2]。本文以长江下游江都段嘶马弯道为研究对象，对弯道现状及存在的问题进行分析，并对弯道处丁坝不同的改造方案进行对比研究，以期为嘶马弯道丁坝改造提供依据。1 嘶马弯道段概况嘶马弯道自三江营至高港灯凸咀，为太平洲汊道左汊上段，全长约14 km，河宽2.5～3.8 km，为典型的弯曲河道。由于河势不稳，江岸坍塌，一百多年来已累计崩退
长江技术经济 2022年6期2023-01-30
- 复式河道漫滩不同渗透性单丁坝水流特性试验研究
250400)丁坝是具有防止河岸侵蚀和通过改变水流方向维持水位功能的水工建筑物。丁坝的修建，用以控制水流，确保航行安全，改善航道线形，并阻止沿岸漂移或减缓海岸侵蚀。最近，防波丁坝再次引起人们的注意，因为防波丁坝的修建对自然河岸形状和河流生态系统起着非常有益的作用[1]。防波丁坝可以根据其功能、对象、形式和材料进行分类。按其形状可分为T型丁坝、L型丁坝、透水丁坝和不透水丁坝。不透水丁坝通常使用当地岩石、砾石或石笼建造，其中透水丁坝由成排的桩、竹子或木材组成
水利技术监督 2022年12期2022-12-24
- 涌潮作用下弯道丁坝局部冲刷试验研究
设中，通常会修建丁坝以保护海塘，而位于钱塘江弯道的丁坝易受到涌潮冲击，经常发生损毁，屡屡出现险情。多年来，许多学者对丁坝坝头局部冲刷的过程、深度、防护措施等进行大量研究[1-4]，但弯道三维水流结构和涌潮这一特殊动力条件，共同导致位于弯道的丁坝坝头局部冲刷极为复杂[5-6]。本文采用物理模型对涌潮动力条件下的弯道丁坝局部冲刷进行试验研究，分别用钱塘江河口盐仓弯道整体模型、水槽断面模型模拟弯道段、直道段丁坝的坝头局部冲刷，得到充分防护时涌潮作用下直道段、弯道
浙江水利科技 2022年6期2022-12-17
- 不同形状丁坝河床特性试验研究
健康[1,2]。丁坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物，其主要功能为保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏，同时在改善航道、维护河相及保护水生态多样化方面发挥着作用[3-4]。在丁坝的设计过程中，有很多参数如长度、高度、方向和渗透性需要考虑。且不管几何形状和布局的细节如何，不可透水丁坝都是相对活跃的结构，而透水丁坝（或称桩堤）在控制水流方面属于相对被动的结构。不透水丁坝对局部水流结构有显著影响，流速在其方向和大小上都发生了改变，导致出现明显的坡脚冲刷和相应的
东北水利水电 2022年8期2022-08-18
- 桩群密度对丁坝局部冲刷影响的试验研究
理提供参考。其中丁坝是河流修复和维护重要的水力结构之一，能改变水流形态，使水流朝所期望的方向流动。国内大量学者开展了关于丁坝作为河道整治建筑物的研究，张立等[2]开展了清水冲刷试验；胡田开展了不同流量、不同水位条件下的双丁坝附近水流特性的试验[3]。魏家安[4]基于实际工程，得出丁坝能够提高河道行洪能力，使其更安全。桩作为一种常用的支护结构，在工程中有广泛的作用。李刚[5]和黄岳文[6]等人介绍了工程中的桩基础应用。陆晶[7]等研究了挑角对淹没丁坝和非淹没
西北水电 2022年3期2022-08-10
- 正挑丁坝区鱼类栖息地水力生境指标分布特征数值模拟
400074)丁坝是常见的河道整治建筑物，具有改善航道、维护河相和保护水生态等作用。根据丁坝轴线与水流交角的不同，可将丁坝分为上挑丁坝、下挑丁坝和正挑丁坝3种，其中正挑丁坝轴线与水流方向呈90°交角，该类丁坝在航道整治工程中应用广泛。丁坝修建后形成的周围缓流区是鱼类生存栖息的重要场所[1]，在一定程度上对鱼类生境具有改善作用[2-3]，开展丁坝区鱼类栖息地水力生境指标的分布特征研究，对河道鱼类资源保护和生态航道工程建设等具有重要意义。鱼类生活栖息地包括“
人民珠江 2022年7期2022-07-31
- 黄河下游丁坝群对河势控制效果研究
河道影响的研究．丁坝的布设和结构形式的选择直接关系到河道的治理效果．已有研究通过模型试验和数值计算等方法，分析了丁坝对河道中流体特性的影响，相关成果大多聚焦在速度分布[1]、自由水面形态和紊动特性[2-3]等方面，比如已有许多学者根据模型试验和数值模拟分析了单丁坝挑角[4]、长度[5]和坝型[6]等对流场及冲刷的影响．以往对丁坝的研究多是针对单丁坝某一具体问题深入分析，很少有把丁坝群当作整体研究对象来考虑．事实上，单丁坝对河道整治有局限性，现实大多采用丁坝
大连理工大学学报 2022年4期2022-07-26
- 涌潮作用下丁坝水力特性的数值模拟研究
）1 问题的提出丁坝作为一种护岸建筑物与河道整治建筑物，在水利工程中应用广泛。涌潮是一种发生于喇叭形河口或海湾地区的特殊潮汐现象，具有潮差大、水动力强的特点，易对丁坝造成冲刷损坏。因此，研究涌潮作用下丁坝的水力特性，对丁坝的布置优化及安全运行具有重要意义。对丁坝水力特性的研究一直是河流动力学科的热门研究方向之一，研究方法主要有物理模型试验和数值模拟等。1953 年Ahmed[1]首次对丁坝绕流的水面线变化情况进行测量；彭静[2]等基于颜料示踪和油膜技术对丁
浙江水利科技 2022年3期2022-06-07
- 丁坝冲刷深度与防护措施研究
——以中国拉萨河城区段为例
治和防洪工程中，丁坝作为控导工程中最常见的水工建筑物，起到了导流、缓流、维护堤防稳定的作用。中国拉萨河城区段所建丁坝，在汛期防洪中发挥着重要作用，用于保护堤防护脚免受冲刷，而冲刷也是河道中的一个重要天然过程，其一般被定义是从河道和堤坝中剥离沉积物，这也是水流冲刷影响的直接结果。尤其是在汛期洪峰值出现时丁坝冲刷毁坏最严重。在水工建筑物周围的冲刷一般包括两种：一般冲刷和局部冲刷，其中局部冲刷是导致丁坝等控导工程建筑物水毁的最主要因素。因为丁坝的建设限制了水流的
工程技术与管理 2022年6期2022-03-04
- 丁坝挑角对周围流场影响的三维数值模拟研究
阳 712100丁坝是河道整治中常见的水工建筑物，可以有效地改变河道的水流结构，对于岸坡防护、水运通航以及提高水生物栖息环境都发挥了积极的作用。但是，坝头处的冲刷也会对丁坝的稳定性产生较大影响。根据丁坝与来流方向交角的不同，可分为上挑型、正挑型和下挑型，而丁坝挑角的不同，对丁坝绕流、坝头冲刷均会产生不同的影响。20世纪以来，许多学者对坝后回流区展开了相关研究，前期主要是以室内试验为主，而随着近年来计算机科学的发展，数值模拟成为一种新的研究手段。周宜林等[1
工程技术研究 2021年18期2021-12-13
- 航道整治河段流动特性的三维数值模拟分析
的各种建筑物里，丁坝属于非常常见的一类。丁坝的结构有利于约束和引导外来的水流，将水源约束在丁坝的河道里，而且能够保护岸堤，减轻水源对环境的破坏程度。另外，丁坝的坝体附近存在很多比较复杂的水流现象，因此探究航道整治河段的水流特性是很有必要的，也能够为与航道整治相关的建筑物的构造设计提供思路。本文以丁坝为主要研究对象，首先分析了丁坝近场可能存在的不同水流现象，并概述三维数值分析所需要应用的相关计算模型，然后通过建立模型同时结合实例验证模型最后对计算结果进行分析
中国水运 2021年7期2021-09-13
- 插板透水丁坝拦沙作用数值模拟研究
防治方面多以透水丁坝为主，就功能作用特点及结构优势而言，透水丁坝具有透水孔以透水为目的，产生的回流很小，可以起到拦沙和淤滩作用［1-2］.此前，大部分学者主要对透水丁坝水沙调控性能［3-4］、丁坝坝后回流淤积［5］、丁坝附近冲刷［6-7］等进行了研究，随后学者们又对丁坝拦沙机理［8］、拦沙量与减蚀量计算［9-10］和拦沙效应时间变化［11］等展开了部分研究.何富荣等［12-13］研究了水力插板在航道拦沙过程中的应用与其特殊的拦沙作用优势.李浩等［14］研究
河南科学 2021年7期2021-08-11
- 国内外丁坝群的水力特性研究现状及展望
50021）1 丁坝群的流场结构近年来，关于丁坝群流场结构的研究，张岩[1]等用运用RNG k-Ƹ 湍流模型结合VOF 法，对60°弯道的丁坝绕流进行了研究，模拟了三种工况，研究表明：凸岸流速大于凹岸流速；丁坝前水面横降比、丁坝后回流区随着丁坝长度的增大而增大。魏文礼[2]等运用同样的方法，对60°弯道的丁坝群进行弯道水力特性试验，结果表明：由于丁坝群的存在，弯道内的最大流速、最大流速区的面积明显增加；每座丁坝后均有回流区产生，其中首座丁坝的回流区面积最大
四川水泥 2021年6期2021-06-27
- 不同形式丁坝对泥沙扩散试验研究
400074)丁坝是长江航道整治中最常见的坝体类整治建筑物，其主要功能为保护河岩不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏以及改善航道、维护河相以及保全水生生息场多样化，同时对水体中的泥沙输移有着重大影响。航道中的丁坝可以有效截留泥沙，防止吸附重金属离子的悬移质继续扩散，改善丁坝下游的水体环境。Uijttewaal[1]通过物理模型试验得出了对于丁坝设计所改变的细微变化可以对河床的形态变化、水流之间的相互作用以及泥沙输移等都会产生复杂影响，对于综合考虑河流系统在生态
广东水利水电 2021年4期2021-04-27
- 透水丁坝在溢洪道泄槽弯道段的应用与优化
槽弯道段设立透水丁坝在改善水流流态方面的效果，并分析位置、角度和条数的具体影响，以获取最佳设计参数。2.2 试验模型试验中依据重力相似准则并按照1∶60 的比尺进行试验模型设计[4]，模型的制作范围包括溢洪道进水段、泄槽段以及上下游连接段。为了拟合溢洪道混凝土糙率，溢洪道各段均采用有机玻璃制作，误差不超过1%，其余部分均采用PVC 板材制作，误差不超过2%[5]。试验过程中使用刻度尺测量水深，流量则采用宽薄壁量水堰测量，试验流速采用毕托管测量[6]。透水丁
东北水利水电 2021年1期2021-01-23
- 河道防洪治理工程丁坝设置应注意的问题
271000）丁坝是常用的河工建筑物，既是整治性建筑物，也是维护性建筑物。作为整治性建筑物，丁坝主要起束窄调整水流、冲刷河槽、稳定或改善河势的作用；作为维护性建筑物，丁坝可使其附近河岸堤防免受水流冲蚀淘刷、维护河相、保证防洪安全的作用。1 丁坝类型及各类丁坝的作用1.1 根据丁坝束窄正常河床的相对宽度分类根据丁坝束窄正常河床的相对宽度，可以分为长丁坝与短丁坝两种。当丁坝在垂直于水流方向的投影长度与正常河宽之比大于1/3 时，为长丁坝，否则为短丁坝，特别短
山东水利 2020年11期2020-12-22
- 嘉陵江航道丁坝稳定性分析
074）0 引言丁坝作为航道整治工程中重要的整治建筑物，其稳定性直接影响到航道整治工程的成败[1]。目前用于航道整治的丁坝多为散抛石结构[2]，受水流顶冲影响，水毁比较严重[3，4]。根据目前的研究，丁坝水毁的主要原因有动力因素、人类活动因素、结构设计以及其他原因等[5]。喻涛等[6]对不同结构形式的丁坝开展了试验研究，得到了不同条件下丁坝的动水压力分布规律，并分析了不同结构形式的丁坝稳定性；李浩然[7]把影响丁坝稳定的因素作为影响指标提出了丁坝危险性评价
江西水利科技 2020年5期2020-10-28
- 非对称进口来流溢洪道滑行水流阻力特性研究
有着重要的意义。丁坝被用于河滩围垦和整治航道等工程中，具有保护河岸、控导主流的作用，但缺少在弯道急流中的应用，现有河道的丁坝研究也不能直接应用于溢洪道弯道工程中。蒋露[3]将丁坝前后的水流运动划分了多个区域，通过室内实验分析了水流结构；杜明松等[4]对丁坝的水力特性进行了研究，并推导出丁坝动水压力公式，得出不同压缩比及糙率下的压强分布规律；李文峰[5]在位山溢洪道的研究中指出，泄槽转弯处设丁坝对弯道流态的改善有显著效果，得到了各运行工况下脉动压强规律及时均
水利技术监督 2020年5期2020-09-25
- 丁坝挑角及长度对回流区流动特性影响的数值模拟
100084）丁坝作为一种航道整治、防洪护坡的建筑物，广泛应用于我国江河和海岸线[1-2]。丁坝在岸边迎托水流，把水流挑离河岸保护堤岸；约束水流，控制河流宽度，稳固制导线；挑离水流进入主流加快流速，加速河流对底部河床的冲刷，增加行槽深度，提升河流输沙能力[3]。丁坝的存在使得河流在丁坝附近的水流形态变得复杂。水流流经丁坝时，在坝头产生边界层分离，形成复杂的三维旋涡结构；在丁坝附近产生局部冲刷和淤积[4]。丁坝上游产生的壅水现象使得水面向丁坝对岸倾斜，而在
上海理工大学学报 2020年1期2020-04-10
- 天然河道丁坝群局部冲刷三维数值模拟
滦河开始兴建护岸丁坝工程。丁坝具有导流、护岸、防冲和稳定河势的作用，是保滩护岸工程中常见的水工建筑物[1]。但滦河上的丁坝群建设没有很好规划，丁坝长度、结构形式各异，而且大部分丁坝出现了不同程度的水毁。其中马良子段以险著称，若丁坝失效，滦河主流将直冲小埝，危及马良子村的安全。因此，模拟马良子丁坝群的局部冲刷，并基于丁坝冲刷规律对其优化十分必要。目前，丁坝的局部冲刷是众多专家学者研究的重点，丁坝建成后由于丁坝上游壅水，会在上游坝根出现一小的立轴回流；至坝头附
水利水运工程学报 2020年1期2020-03-10
- 双丁坝间流场及局部冲刷的数值模拟研究
300072)丁坝在河道整治工程中发挥着护岸、冲淤和改善航道条件等重要作用。由于丁坝束窄河道，坝头附近流场呈三维紊动特性使局部河床受到强烈冲刷，因此丁坝局部冲刷、安全设计和水毁防护等的研究尤为重要。宁健等[1]通过试验与三维数值模拟方法研究丁坝绕流、局部冲刷及床面变形，对比分析了丁坝坝头发生冲刷的原因，水流作用下泥沙运动的冲坑范围、冲坑坡度情况。张立等[2]通过丁坝冲刷试验观测不同演变阶段局部冲深及展宽过程，在不同来流强度条件下存在非对称特征，局部冲刷坑
水力发电 2020年11期2020-03-05
- 公路防护工程新型丁坝防治性能试验研究
摘要：为探讨新型丁坝在实际护岸工程中的防治性能，文章通過水工试验对公路防护工程丁坝结构进行研究，对围堰式丁坝、垂直丁坝和垂直基础式丁坝三种新型丁坝类型与常规丁坝进行冲刷现象、局部冲刷深度和水槽断面流速等值线分布对照分析。结果显示：新型丁坝由于自身结构特点，在水流防冲刷、挑流和工程经济性方面有着一定的优势;当实际公路工程水流冲刷环境较为极端时，可因地制宜采用新型丁坝结构进行防护，保障公路路基安全稳定。公路水毁;丁坝;水工试验;冲刷深度;防治措施0 引言公路工
西部交通科技 2020年7期2020-03-01
- 坝头形式对丁坝附近水流结构的影响分析
310018)丁坝是治河、水陆交通建设及滩涂围垦等工程中使用最广泛的建筑物之一，具有束窄水流冲刷河槽、稳定河岸和保护水生态多样化等作用．胡旭跃等[1]探讨勾头长度对丁坝附近流速场的影响．于守兵等[2]采用物理试验和数值模拟相结合的方法研究端坡系数对丁坝附近水流结构的影响作用．程年生等[3]探讨边坡的存在对丁坝回流特性的影响．郑艳等[4]建立二维数学模型研究宽浅河道中丁坝长度对回流长度的影响．陆晶等[5]探讨挑角对淹没丁坝周围底床冲刷的影响．任云等[6]以
三峡大学学报(自然科学版) 2019年6期2019-11-23
- 长江上游透水丁坝水面线分布试验研究
400010)丁坝具有束水攻沙、壅高上游水位及改善航道水流条件的作用。丁坝的布设改变了原有河道的局部水面条件和水流流态，作为一种航道整治建筑物广泛应用于航道整治工程中。Uijttewaal[1]通过物理模型试验得出丁坝设计的细微变化对水流之间的相互作用、河床的形态以及泥沙输移等都会产生复杂影响，对于综合考虑河流系统在生态、航运及防洪方面的优化有很大意义；Mostafa等[2-3]通过动床试验得出透水丁坝不会改变主航道中心线处的水深，而实体丁坝主航道中心线
水利水运工程学报 2019年5期2019-11-11
- 丁坝群对弯道水力特性影响的数值模拟研究
，需在弯道内布设丁坝。为此，许多学者对弯道水流特性以及在弯道内布设丁坝后的水流流态进行了研究。王青等[1]采用数值模拟的方法，对陡坡弯道段的急流进行了研究，通过物理模型试验数据的验证，验证了数值模拟结果的正确性。通过计算结果，分析了陡坡弯道对急流流态的影响，提出了导流墙法的弯道急流优化方案，通过物理模型进一步证明，采用导流墙法可有效改善急流弯道水流流态。杨程[2]、Zhu Chuanjie等[3]对分别对90°、120°、150°弯道内的水流进行了研究，研
水资源与水工程学报 2019年3期2019-08-06
- 基于流动被动控制的仿生丁坝结构分析
310018)丁坝是一端依托河岸，另一端伸入河中的一种长条形水工建筑物，一般由坝头、坝身和坝根三个部分组成。当水流在流经弯道时，由于重力和离心力的共同作用，会形成横向环流，加剧泥沙在凹岸的运输，使得凹岸被不断冲刷。丁坝的作用就是保护堤岸，减轻水流对凹岸的冲刷，通过坝身将本该流向堤岸的水流导离坝头，降低岸边的流速，产生坝田淤积，达到保护堤岸的目的。丁坝改变了弯道内的横向水流，使其一部分形成主流，另一部分形成回流，打破了弯道内产生的横向环流[1]。在河道中修
浙江水利水电学院学报 2019年3期2019-06-29
- 非淹没异侧双体丁坝水流恢复区长度计算
7)1 研究背景丁坝是一种广泛应用于河流海岸工程的涉水建筑物，可用于改变流向，减小岸边流速，防止河岸(床)遭受侵蚀[1-3]；维持合适的水深与河宽，保障航道尺度[4]；改变局部冲淤，形成河滩堆积物，构造新河岸[1]；防止河口和海岸被波浪侵蚀[1，5]；改善河道生境条件等[1]。在我国的长江[1，4]、黄河[4]、钱塘江[6]以及国外莱茵河[1，7]、密西西比河等治理工程中都有应用[1，4，7]。实际工程中按照丁坝布置的数量，可分为单体丁坝和丁坝群[1-2]
人民长江 2019年5期2019-05-31
- 丁坝长度对弯道水力特性影响的数值模拟研究
4)1 研究背景丁坝作为河流弯道整流的构筑物，一般修建于河流弯道的凹岸侧并向河道中心延伸，其中非淹没式丁坝最为普遍，其后可形成一定范围的束水区，凹凸两岸的部分水流在此得以混合，使弯道中水流流向和流速得以调整，从而减少对凹岸侧的冲击和淘刷，缓解凸岸侧泥沙易堆积的问题[1]。目前，对设置丁坝的河道中流体特性的分析研究可以通过数值计算及模型试验两类途径，大多聚焦在速度分布、水面特性、混流区涡流、丁坝水头损失等方面[2-7]。Kang[8]采用大涡模拟(LES)方
水资源与水工程学报 2019年1期2019-03-26
- 均质透水丁坝二维水流模拟研究
京210098)丁坝作为常见的航道整治建筑物之一，其作用主要是整治浅滩、稳定航槽、确保航深。根据透水性能的不同，可分为实体和透水丁坝。实体丁坝坝头处水流分离严重，坝头冲深较大，坝后水流复杂，而透水丁坝具有一定的透水率，可减少坝头水流分离程度和大漩涡的产生，减弱坝头局部冲刷深度[1-3]。此外，透水丁坝具有一定孔隙率，可为鱼类和水生生物提供庇护和栖息环境，有利于生态环境多样化发展，对环境保护起到积极作用。因此，透水丁坝是一种极具发展前景的整治建筑物。常见的透
水道港口 2018年6期2019-01-18
- 铅丝笼丁坝水毁原因综合分析及防治措施
玛纳斯河铅丝石笼丁坝运行现状为例，总结铅丝石笼丁坝水毁的形式，分析水毁的原因，提出防治方案。根据模型试验分析对比，确定了张红武公式可作为该类丁坝坝头冲刷深度，即丁坝基础埋置深度的计算公式。为铅丝石笼丁坝工程施工、设计和运行管理提供了科学依据。1 铅丝笼丁坝的水毁形式及原因分析1.1 铅丝笼丁坝的水毁形式通过实地查看发现，新疆玛纳斯河上丁坝因受水流冲刷，丁坝存在不同程度的水毁现象。按照水毁发生的位置不同，主要分为坝头、坝身和整体损毁三种形式。1.2 铅丝笼丁
山东水利 2018年7期2018-08-17
- 挑流丁坝在海港工程中的应用
7）0 引言挑流丁坝是一种应用广泛的整治建筑物，在航道整治、防洪护岸、桥渡和促淤保滩等工程中发挥着重要的作用。丁坝冲刷的研究是一个非常复杂的课题，自20世纪20年代初著名的水工专家H．Engels对此进行过试验以来，围绕丁坝冲刷已经开展了不少试验研究。由于研究方法和试验条件的差异，虽然目前已经取得了一定的研究成果，但各研究者的观点与所得到的结果都存在着很大的差异[1-2]。在如东县小洋口（洋口镇）重装设备成套基地项目工程中，考虑布设挑流丁坝，防止潮沟内高流
中国港湾建设 2018年7期2018-07-24
- 深水航道整治中新型结构淹没丁坝水流力特性研究
210029)丁坝是传统的整治建筑物之一，通常用于疏导河道与保护河岸。丁坝的修建，势必造成原水流能量与动量的改变，而水流具有丁坝附近水流流速及水深以平衡丁坝作用力的能力。丁坝的作用力即为丁坝水流力，关系到丁坝结构的整体稳定性。丁坝水流力通常采用拖曳力的形式表示[1]，与Evett[2]公式形式类似。李社生[3]通过物理水槽试验主要以锁坝形式对齿型构件混合堤在不同流速、水深、堤高、堤长及流向条件时水流力进行研究。贝建忠等[4]通过数值模拟以锁坝形式对齿形构
水利水运工程学报 2018年3期2018-07-23
- 非淹没复式断面丁坝区的流速分布规律
1)1 研究背景丁坝是航道整治、取水工程和海岸防护中的常用建筑物，航道整治中通常可将丁坝设计成单一断面形式(简称“单式断面丁坝”)，但在某些汛期泥沙淤积严重的河段，为减少洪水期淤沙量、增加退水期冲刷量，常采用2级整治水位相结合的形式，同时为减小洪水水位壅高影响，将较高一级整治水位的整治线宽度适当增加，从而形成阶梯状的复式断面丁坝(或称“阶梯形丁坝[1]”)。目前，复式断面丁坝已在长江、珠江和西江等滩险航道整治中广泛应用[1-2]。丁坝区水流结构因丁坝束流作
长江科学院院报 2018年6期2018-06-14
- 弯道丁坝防冰结构布置形式试验研究
撞击的弯道处修建丁坝，改善局部水流条件的同时引导冰排撞向丁坝，进而保护弯道中的护岸，防护效果很好，但丁坝尺寸和布置方式缺乏科学的设计依据。调研相关资料发现关于应用丁坝保护弯道护岸工程以及丁坝条件下冰凌流动特性的研究未见报道。文献[2]中介绍了挪威北部赫斯特佛斯水电站和曼尼托巴水电公司在丘吉尔河调水工程中应用丁坝防冰害的案例，案例中丁坝的防冰原理是壅高上游水位，降低上游水流流速从而加速冰盖的形成，拦截絮状冰，消除絮状冰对水电站进水口堵塞的威胁，与本文的应用目
水利水运工程学报 2018年2期2018-05-18
- 水力坡度对淹没单丁坝近区水流结构的影响
水力坡度对淹没单丁坝近区水流结构的影响顾 杰，郑宇华(上海海洋大学 海洋科学学院，上海 201306)采用超声波水位和PIV流速测量技术，在U形水槽中试验研究了不同水力坡度下淹没单丁坝对水流的影响。同一水力坡度，丁坝上游横比降沿程逐渐增大，丁坝下游横比降沿程逐渐减小。不同水力坡度，随着水力坡度的增大： ①丁坝附近的水位、横比降、淹没程度和丁坝迎水面与背水面的水位差逐渐减小；②丁坝上游最高水位位置向下移动，丁坝下游水位恢复点位置向上移动；③断面平均流速及最大
水利水运工程学报 2017年2期2017-05-10
- 基于GENESIS计算丁坝对石河南岛岸线演变的影响
ENESIS计算丁坝对石河南岛岸线演变的影响朱 磊1，2，刘会欣1，2，刘修锦1，2（1. 河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北 秦皇岛 066000；2. 河北省海洋地质资源调查中心，河北 秦皇岛 066000）以秦皇岛市石河南岛的单丁坝为例，采用GENESIS模型进行数值模拟，探究石河南岛沙滩在丁坝掩护下的侵淤情况。通过与实际监测剖面资料对比分析，验证了GENESIS软件对该地区岸线演变的适用性，并进一步设计模拟了丁坝的不同组合方案（“双丁坝”
河北环境工程学院学报 2017年1期2017-03-29
- 丁坝布置形式对中小河流栖息地影响的数值模拟研究
r 2D)研究了丁坝对鱼类栖地的影响范围以及丁坝建置要素的影响。N. Poulet等人[4-7]研究了低水头坝如何改变局域栖息地特征并对鱼类群落结构及其多样性施加影响。Ali M S[8]等人为研究降低水流流速的建筑物对河道栖息地的修复作用进行了大量实验，成果表明这些建筑物能为幼鱼创造有利的生存环境。DongkyunIM[9]的研究表明巨石、丁坝和浅滩存在时的栖息地面积与没有时相比能分别提高2%、7%和131%。这些研究成果揭示了丁坝对河道栖息地的改善作用
中国农村水利水电 2017年9期2017-03-21
- 水力插板透水丁坝坝头冲刷坑深度模型试验
)水力插板透水丁坝坝头冲刷坑深度模型试验张 凯,侍克斌,李玉建,吴福飞,王 欣,任 志(新疆农业大学水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 830052)为探索水力插板透水丁坝减小坝头冲刷坑深度的最佳设计参数和布置方案,通过改变流量、丁坝挑角、丁坝透水率、丁坝长度进行单因素影响试验,得出坝头冲刷坑深度与各单因素的回归方程。从每组单因素试验结果中选择最佳试验水平,利用L9(34)正交试验设计表设计4因素3水平的正交试验。试验结果表明:4个单因素对水力插板透水丁
水利水电科技进展 2016年6期2016-12-08
- 正态曲面丁坝三维水流数值模拟
58)正态曲面丁坝三维水流数值模拟孙志林,於刚节,许丹,马国淇(浙江大学 港口海岸及近海工程研究所,浙江 杭州 310058)摘要:针对丁坝周围流动呈强三维紊流特征,相应坝头局部床面不可避免地产生冲刷坑,严重时导致丁坝水毁的问题,提出正态曲面形式的新型丁坝结构,可以优化丁坝周围水流结构,减小坝头局部冲刷.基于三维数值模拟研究新型丁坝的水动力特性.结果表明,与梯形丁坝相比,正态曲面丁坝可以起到平顺水流、减少剧烈紊动和增大过流面积的作用,避免流线过度弯曲和集
浙江大学学报（工学版） 2016年7期2016-08-04
- 丁坝群对弯道水流影响
1模型对弯道有无丁坝群两种工况下的水流特性进行数值模拟试验，分析丁坝群建设前后弯道水流水面横比降、横向环流、流速重分布等特性，进一步证实弯道的护岸机理，为相关的工程实践提供理论依据。关键词：MIKE 21；丁坝群；弯道水流中图分类号：U656.35+2 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）08-0049-01弯道水流是渠道和河道中常见的一种水流运动现象。自1870年Thompson通过试验首次发现了弯道螺旋流之后，弯道水流一直受到研究人
中国水运 2016年8期2016-05-14
- 丁坝在航道整治工程中的应用
150000）丁坝在航道整治工程中的应用高 瞻（黑龙江省航道局，黑龙江哈尔滨 150000）介绍了丁坝在航道整治工程中的应用。丁坝；航道整治；工程；应用1 丁坝的类型丁坝可分潜水丁坝或非潜水丁坝，在设计时，潜水丁坝顶可以过水，非潜水丁坝顶不能过水。坝身透水的称透水丁坝，不透水的称不透水丁坝。不透水丁坝控制水流作用较强，由石料、土料、混凝土预制构件或沉排铺砌构成。透水丁坝可将一部分水流挑离河岸，起控导水流作用，另一部分水流透过丁坝流向坝田，减缓流速，使泥沙
黑龙江交通科技 2016年10期2016-03-11
- 基于减小坝头局部冲刷的非淹没式水力插板透水丁坝群优化试验
没式水力插板透水丁坝群优化试验张 凯，侍克斌，李玉建（新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐830052）为了寻找水力插板透水丁坝群减小坝头局部冲刷的最佳设计参数和布置方案。文章在双丁坝布置的情况下，通过改变第二、三个丁坝的间距，第三个丁坝的挑角、透水率、长度进行单因素试验，得出各单因素与第三个丁坝坝头冲刷坑深度的回归方程。再从每组单因素试验结果中选择最佳试验水平，利用L9（34）正交试验设计表设计4因素3水平的正交试验。正交试验结果表明：4个单因素对第
水道港口 2016年6期2016-02-13
- T型丁坝坝翼与坝身夹角及坝轴线中心角对90°弯道水流的影响
50116)T型丁坝多用于码头建筑，具有可以有效减小水流对岸边冲刷破坏、避免水流对直线型丁坝坝头的局部水毁、对河床形成的冲刷域面积及冲坑深度较小等优势．近年来，有学者对T型丁坝在弯道水流中的影响进行了研究，Majid［1］研究了T型丁坝在90°弯道时，弗劳德数Fr和坝翼坝长之比等参数对水流的影响及丁坝引起的水流对河床的冲刷;Masjedi等［2－4］在前者工作的基础上，研究了T型丁坝及L型丁坝位于180°的弯道水槽中时，不同弗劳德数Fr下，冲坑随冲刷时间的
福州大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-12-29
- 淹没双丁坝间水流结构特性PIV试验
510230)丁坝能够引导水流，防止河岸发生冲刷而淤高河滩，是一种广泛使用的航道整治建筑物。水流在绕过丁坝后，水流流场及压力场都发生显著变化［1］，在坝头附近形成“马蹄形”漩涡［2］以及一系列的尾流漩涡［3］，水流呈现较强的三维特性。许多学者［1，4-7］对单丁坝的来流特性、回流区特性、局部冲刷、冲刷坑内水流结构以及单丁坝周边的流速、雷诺应力分布及紊流特性等方面进行了深入研究。然而，在实际应用中，大多采用丁坝群进行航道整治，而双丁坝是最简单的丁坝群，可以
水利水电科技进展 2015年6期2015-12-16
- 3种非淹没双体丁坝作用尺度划分准则及比较
州310058）丁坝是一种常见的涉河建筑物，广泛应用于治河工程、防洪工程、航道整治工程及河滩围垦工程中，用以维持水深、改变水流方向、保护河岸及河床免予冲刷［1-2］.国内外学者对丁坝水力学的相关研究有很多，按照研究对象可分为2类：单体丁坝和丁坝群.单体丁坝水力学的研究主要集中在以下几个方面：1）丁坝附近流场特性，如丁坝附近水流形态分区［3-4］，丁坝坝头分离流［5］、丁坝上游回水效应（或雍水效应）［6］、丁坝下游回流区特性［7-8］等；2）丁坝局部冲刷机理
浙江大学学报（工学版） 2015年2期2015-08-10
- 淹没式丁坝三维流场数值模拟研究
水利工程·淹没式丁坝三维流场数值模拟研究杨海英 卢 敏(云南农业大学水利学院，云南 昆明 650201)利用FLUENT软件中的标准k-ε两方程湍流模型，对淹没式丁坝三维流场进行了数值模拟研究，流场的计算主要分为单丁坝和双丁坝流场，其中双丁坝流场的丁坝合理间距是结合单丁坝流场的计算结果而选择的，经比较后证明计算结果与实际相符合，说明该模型及计算过程对有关丁坝的实际工程具有参考意义。淹没式丁坝，FLUENT，k-ε模型,单丁坝,双丁坝在河道整治工程中，经常采
山西建筑 2015年19期2015-06-05
- 梯形断面明渠丁坝绕流水力特性三维大涡模拟
8)梯形断面明渠丁坝绕流水力特性三维大涡模拟魏文礼， 邵世鹏， 刘玉玲(西安理工大学 水利水电学院，陕西 西安 710048)对梯型断面明渠非淹没式单一丁坝绕流水力特性进行三维数值模拟，为丁坝的设计和施工提供理论基础支持。数值模拟采用两相流混合模型，并分别选取大涡模型(LES)和RNGk-ε湍流模型封闭两相流时均方程。速度与压力的耦合使用半隐式SIMPLE算法，模拟自由水面采用了VOF法。通过不同截面流线图和流速矢量图的比较得出大涡模型能更好地捕获水流瞬时
西安理工大学学报 2015年4期2015-02-20
- 丁坝布置方位角对河道水流流态的影响分析
）在治河工程中，丁坝是广泛应用的水工建筑物，在交通建设、河滩围垦和海涂工程中，丁坝也是常用的建筑物之一［1］。其主要功能为保护河床不受来流直接冲蚀而产生淘刷破坏，同时它也在改善航道、维护河相及保全水生生息场多样化方面发挥着作用。丁坝修建后局部地改变了河流流动形态，坝体尾部旋涡的产生、分离和衰减使水流呈强三维紊动特性，相应流动结构十分复杂［2］。探讨丁坝近体的流动结构不仅具有重要的水力学研究价值，也对丁坝的实际工程应用具有现实指导意义。丁坝作为广泛使用的河道
水科学与工程技术 2014年2期2014-06-26
- 丁坝对整治河段生态影响及对策研究
京210096）丁坝对整治河段生态影响及对策研究杨苗苗，陈一梅（东南大学交通学院，南京210096）摘要：丁坝是常用的航道整治建筑物，在发挥整治功能的同时，也会影响所在河段的生态质量。丁坝对河段生态的影响机理比较复杂，通过改变流场、流速、水深和河床冲淤情况，影响河段生境质量，其中坝田间的回流区是控制生态影响有利或有害的关键水域。文章以西江底栖动物和鱼类对栖息地流速、水深和底质的要求为依据，分析西江广东段的虎跳门口门浅滩和界首滩浅段，以及北江洪奇门水道玉米地
水道港口 2014年5期2014-06-19
- 桩柱式双丁坝局部水流结构及冲淤规律的试验研究
003）桩式透水丁坝是一种新型结构的河道及航道整治建筑物 ，其坝体为透水结构，对水流有导有透，因其阻水范围较小，一般受到较小的水力荷载，自身能够在河流及潮水冲刷作用下维持稳定［1］。目前桩式透水丁坝的应用范围很广，遍布全国各大流域河道治理以及主要航道和河口治理工程，国内黄河郑州中牟韦滩弯道整治工程、黄河花园口河道整治工程等均应用了这种新型结构［2－3］，国外荷兰在莱茵河和Jamuna河（孟加拉国）进行了创新实践，积累了一定经验［4］。本文针对桩式丁坝群中受
石河子大学学报（自然科学版） 2013年1期2013-04-26
- 德州市险工治理丁坝技术研究
）德州市险工治理丁坝技术研究郭 霞 张长忠 曲军超（德州市水利勘察设计研究院 253000） （德州市水利局 253000）德州市三干流河道险工大部分位于河道坐弯迎流段，本文对此类险工的成因进行了分析，得出了比较适合此类险工的治理技术——丁坝治理技术，并重点对丁坝治理技术进行了深入的探讨研究。三干流河道险工 险工治理 丁坝德州市隶属海河流域，境内所辖三条干流河道为德州市主要行洪河道，分别为徒骇河、马颊河、德惠新河。三干流河道全长380多km，堤防长688.
水利建设与管理 2011年1期2011-01-25
- 双丁坝合理间距的试验研究
832003)双丁坝合理间距的试验研究高先刚,刘焕芳,华根福,王振(石河子大学水利建筑工程学院,石河子832003)桩式透水丁坝群是一种新型结构丁坝,目前在河道整治工程中大量运用。为探讨工程设计中前二座丁坝的间距布设问题,对前二座丁坝的设计间距、透水率、坝长等因素进行了动床模型试验,运用Surfer8.0软件绘制河床地形图和三维效果图,分析结果表明:双丁坝比单个丁坝运用条件下能更好地控制河道整治线,同时第2座丁坝也会产生弱于第1座丁坝的横向和纵向冲刷槽;丁
石河子大学学报（自然科学版） 2010年5期2010-10-28