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水利工程论文-冲积河道冲刷过程中横向展宽的初步模拟.doc水利工程论文-冲积河道冲刷过程中横向展宽的初步模拟.doc

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水利工程论文-冲积河道冲刷过程中横向展宽的初步模拟摘要:本文首先描述了冲积河道横向展宽现象,分析了河岸横向冲刷、崩塌的机理及展宽原因。然后建立细沙河流一维非均匀悬移质泥沙数学模型,同时结合河道横向展宽模式,预测冲积河道冲刷过程中,粘性土组成的河岸的横向展宽过程。此外,还分析了不同来水来沙条件及河岸土体特性对河道横向展宽和河床冲刷的影响,指出了影响冲积河道横向展宽的主要因素。关键词:冲积河道河槽横向展宽粘性河岸1引言在冲积河道中,河床(包括河岸、滩地和主槽)总是处在不断变化发展之中,其纵向变形和横向变形的程度取决于床沙质来量和水流挟沙力之间,以及河岸抗冲性能和水流冲刷能力之间的对比关系。在河流上修建水利工程后,河床变形将更加明显。如水库在蓄水拦沙期间或非汛期,下泄水流的含沙量很小,下游河道往往发生长距离的冲刷。河道在纵向冲刷下切的同时,通常伴有横向展宽现象。据统计,三门峡水库蓄水运用期间,黄河下游由于受长时间的清水冲刷,造成滩地大量崩塌,其中最严重的是花园口至高村河段,约有200km2的滩地崩塌,滩地的大量崩塌使二滩之间的河槽宽度增加,如花园口至东坝头的二滩宽度由2563m增加到3633m[1]。此外当水库淤满后,为恢复库容,通常降低坝前水位,采用泄空冲刷的运行方式来排出库区内淤沙。在泄空排沙过程中,库区内的主槽不断冲刷下切,滩槽高差不断加大,导致失稳崩塌,引起河槽宽度增加。由于岸滩的横向冲刷、崩塌,不仅严重影响岸边土地的规划利用、居民的正常生活,而且还危及堤防的安全稳定。因此,模拟河道纵向冲刷过程时,同时模拟冲积河道的横向展宽过程,对水库和护岸工程的规划设计相当重要。但是现有的很多泥沙数学模型,很少模拟河道的横向变形。本文首先分析了冲积河道横向展宽的机理。在建立细沙河流的一维恒定非均匀泥沙数学模型的基础上,引入OsmanandThorne[2,3]提出的粘性河岸的横向展宽模式,模拟冲积河道在冲刷过程中的横向展宽过程。根据一概化河段的模拟结果,预测不同水沙条件下的库区河道横断面的变化过程,同时分析不同的河岸土体特性对横向展宽和冲刷过程的影响。2横向展宽机理2.1横向展宽的主要原因一般来讲,冲积河道的横向展宽过程是河岸土体和近岸水流相互作用的结果,即河岸土体的抗冲性和近岸水流的冲刷侵蚀力之间相互作用的结果。除了河岸上植被生长情况、河道内水位变化、渗流、管涌等因素影响河道
编号:201312122142145020    类型:共享资源    大小:80.68KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-12
  
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