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水利工程论文-射流冲刷试验研究.doc

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水利工程论文-射流冲刷试验研究.doc

水利工程论文-射流冲刷试验研究摘要:为研究影响射流冲刷的因素,作者进行了70组试验,分别研究了单管和多管,水平和有入射角,贴底和离开床面,静水和动水等情况。对试验结果的分析表明:在床沙一定、河流流速与射流流速相比不大的情况下,冲刷坑的几何尺寸与Vj2/3D5/6有较好的关系。关键词:射流射流清淤潼关高程水槽试验1引言射流技术在生产实践中有着广泛的应用。利用射流冲刷水下淤积物,作为惯常的机械挖泥的替代措施,也有所研究和应用。例如美国海军土木工程实验室(NCEL)为解决军港淤积问题,曾进行了一系列室内和野外试验研究[1~3]。近年来,为抑制潼关河床高程的不断抬升,在潼关河段利用安装在船舶上的射流喷嘴系列进行河道清淤及相应的野外测验和室内试验[4,5]。由于射流技术在工程中的广泛应用,针对射流和射流冲刷的具体问题的试验和研究在文献中常有报道。射流冲刷,特别是河道中射流清淤,是一个相当复杂的系统,受到诸多因素的影响,其中包括射流要素、河流要素及河床要素。由于其所包含的物理过程的复杂性,到目前为止,几乎所有处理此类问题的方法都是经验性的,所有此类问题的研究都要依靠试验。因此,系统地研究不同要素与冲刷效果的关系或者说不同条件下的冲刷效果,对于射流清淤系统的优化设计和运行是十分必要的。作者通过室内试验对诸多因素进行了比较系统的试验和分析研究。2试验简介试验在大型玻璃水槽中进行,几何尺寸为:长76m,宽1.2m、深0.9m。选用煤灰做模型沙。其颗粒容重γs=2.15g/cm3,铺沙孔隙率为0.61,干容重γ0=0.84g/cm3,级配如表1。表1沙样粒配Sizedistribution粒径(mm)0.0050.010.0150.0250.050.0750.1D50累积沙重%5.58.115.837.579.790.51000.03射流管用紫铜管及不锈钢管制作。单喷嘴的喷嘴内径D分别为0.162cm,0.285cm,0.499cm三种。多喷嘴的喷嘴内径D为0.278cm,在同一配水管上安装七个喷嘴,喷嘴间距为5cm,试验时可封堵4个管嘴,造成间距为5cm、10cm、15cm的三管射流。用可变高度的溢流水箱产生不同的稳定水头,最大水头可达3m,最大射流流速约为5m/s。射流冲刷试验分别在静水和动水中进行。3试验结果与分析3.1静水中水平贴底射流冲刷如前所述,射流冲刷是一个复杂的系统,其

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