水流泥沙论文_戈国庆,孙策,耿卓,周鹏

导读:本文包含了水流泥沙论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:泥沙,水流,数值,植被,砂坑,阻力,弯曲。

水流泥沙论文文献综述

戈国庆,孙策,耿卓,周鹏[1](2019)在《整治工程影响下大清河航道水流泥沙冲淤分析》一文中研究指出基于实测资料对大清河航道的水动力及泥沙特征进行了分析,从水流连续性方程,泥沙运动方程出发,建立了水动力泥沙二维数学模型,在此基础上对典型水沙条件下河道内水流、泥沙运动、航道选线及淤积预测进行了模拟研究。重点分析了工程整治后河道内流态、地形变化对航道冲淤的影响,对航道整治工程进行了评价。研究表明,大清河泥沙运动主要受径流携带的泥沙,河道地形影响,航道工程整治后仍保持上冲下淤的态势,水流归槽效应是航道主槽淤积的主要因素。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年27期)

姚妮均[2](2019)在《植被对河道水流结构和泥沙起动的影响》一文中研究指出水生植被是自然河道的重要组成部分之一,也是建设生态河道不可或缺的一环。由于植被的存在,导致河流水沙环境变化更加复杂,这一直以来都是河流运动力学中的难点,仍存在着很多有待研究的问题。本文使用坡度可变的水槽试验系统模拟河道,使用PVC塑料棒束模拟自然河道中的植被,通过高速摄影技术与图像处理技术相结合的方法,研究河流植被阻力及植被对河道水流结构和泥沙起动的影响。本文主要研究工作如下:(1)植被对河道水流阻力的影响研究了不同淹没度和平均流速情况下的水面比降变化情况和植被阻力的变化特性。植被的存在会产生不同程度的壅水现象,在淹没度小或平均流速大的情况下,壅水现象更明显;通过资料收集和受力分析,得到了水流阻力主要由壁面阻力、床面阻力和植被阻力构成,且植被阻力与弗劳德数,坡度,植被拖曳系数,植被阻水面积系数和植被段长度有关,结合本试验数据和前人试验数据,得到了植被阻力系数与上述参数的经验表达式,该式能在较大条件范围内较好的应用植被阻力系数的计算。(2)植被对河道紊流结构的影响研究了不同淹没度和平均流速情况下垂线上的流速分布曲线、紊动强度和雷诺应力分布规律。试验结果表明,存在植被的情况下,流速分布不再遵循对数分布律,而存在明显的分区现象。紊流强度和雷诺应力在植被顶端附近区域出现最大值,其位置与淹没度和弗劳德数有关,选取雷诺应力最大值为摩阻流速;垂向上的流速分布曲线可分为叁个区域,上区遵循新的对数分布律,下区遵循多项式分布律,中区近似视为一次分布律,根据理论推导和数据拟合得到了上、中、下区的流速分布曲线,与实测曲线吻合良好。(3)植被对河道泥沙起动的影响研究了不同淹没度、不同坡度情况下床面不同粒径泥沙起动特性和起动临界流速,分析整个泥沙起动分为:局部起动阶段、沙坡形成阶段和全面起动阶段,本研究界定沙坡形成阶段转化到全面启动阶段的时刻为临界起动状态叁个过程,比较了有无植被条件泥沙起动的临界拖曳力,并得到有无植被状况下不同泥沙雷诺数的关系式;从受力分析出发,推导出沙坡剪力与沙粒剪力之和的表达式,将在植被阻力部分得到的阻力公式代入Shields公式,得到起动临界流速表达式;从能量转换的角度,得到了起动单宽流量和能坡、粒径和水深的关系式,通过前人试验数据,确定了石英砂起动临界单宽流量和粒径、水深、能坡的表达式。(本文来源于《中央民族大学》期刊2019-05-19)

徐卢笛[3](2019)在《波浪和水流共同作用下的泥沙输移和岸滩演变耦合数值模型研究》一文中研究指出近岸地区在潮流和波浪的作用下,泥沙运动过程复杂,尤其在风暴潮期间,受台风浪的影响,会引起剧烈的泥沙输移和岸滩侵蚀,给海岸带环境造成严重的破坏。风暴潮过程中水流流态复杂、具有强非恒定性,床面会在短时间内发生剧烈冲淤,悬沙浓度高且随时空变化显着,水流运动、泥沙输移和地形冲淤叁者之间相互影响,其耦合作用不能完全忽略。因此,本文建立了考虑波、流共同作用的水动力-泥沙-地形耦合数值模型,模型首先分别采用非静压波浪数学模型和位相平均的SWAN模型来考虑波浪的效应,进而在水动力模块中考虑床面冲淤变化及其引起的泥沙浓度变化对挟沙水流运动的影响,以实现对水流运动、泥沙输移和地形冲淤变化叁个物理过程的耦合计算。论文分别采用多个典型案例对两种不同波流耦合模式下的水-沙-床耦合模型进行了验证,并将其应用于墨西哥湾Santa Rosa堰洲岛,计算分析Ivan风暴潮漫滩冲刷引起的泥沙输移和地形冲淤演变过程。主要研究成果及结论如下:(1)非静压水-沙-床耦合模型通过考虑垂向加速度变化对动水压强的贡献,对流速和水位进行修正,以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,同时考虑了波浪破碎引起的湍流混合。与基于静压假定的模型相比,非静压水-沙-床耦合模型能够更好地模拟波浪、洪水波传播过程中水面非线性波动现象和床面冲淤变化规律。动水压强主要分布在床面冲刷坑处,极值出现的位置与水面波动位置对应,动水压强是水流在竖直方向上运动的主要因素;当水跃发生时,水跃处的动水压强为静水压强的2-3倍;对比基于静压假定的模型和非静压水-沙-床耦合模型的床面计算结果,二者差异主要存在于动水压强集中的地方。(2)位相平均的水-沙-床耦合模型通过考虑波浪的辐射应力以体现波浪对水流和泥沙运动的影响,模型能够有效模拟近岸地区水流、泥沙运动与地形的冲淤演变。计算表明,波浪对地形演变的作用受到风暴潮潮位的影响,当潮位较小时,波浪会造成床面的显着变化,斜向入射波会使得床面冲淤呈现出明显的不对称性,当风暴潮潮位增加使得水深与波长之比大于0.15时,波流耦合模型计算的地形冲淤变化与不考虑波浪作用模型计算结果的绝对误差是最大地形变化的5%,但前者计算时间增加了 一倍。(3)风暴潮对Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程可以分为近岸冲刷、前部沙丘冲刷、整体漫滩冲刷叁种情况。对于地势平坦的地形,泥沙更易被大量输运至堰洲岛后方海域,形成叁角洲;而对于前后均存在沙丘这样发育良好的地形,泥沙流失显着少于其他地形,对近岸起到更好的保护作用。在Santa Rosa堰洲岛漫滩冲刷过程中,堰洲岛后方海域内最大淤积深度达到2m,岸线最大后移距离达到300 m,模拟所得3处决口区域与实际测得的决口情况相符。非静压水-沙-床耦合模型和位相平均的水-沙-床耦合模型计算得到的床面演变结果基本一致。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-15)

刘亚婷,尹志刚[4](2018)在《采砂河段水流泥沙数值模拟研究进展》一文中研究指出天然河道在采砂活动的作用下,会呈现河道冲刷加剧、河床纵横向大幅下切、河道断面面积显着增大的状态,导致床沙量大大减小。由于河床演变规律复杂、趋势难以准确预测,所以,为研究建立河道数学模型,预测河道采砂影响,分别从泥沙运移公式、采沙坑数值模拟、采砂河段水流数值模拟、泥沙数值模拟4个方面,对各种河型、水沙条件下的水沙特性及河床演变规律进行论述,并预测了今后可能的研究方。(本文来源于《长春工程学院学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

张明武,彭红[5](2018)在《弯曲复式河槽水流泥沙因子的横向分布模型及其应用》一文中研究指出在弯道环流的作用下,滩槽水沙交换的强度和模式明显有别于顺直河道情况,其研究内容相对复杂。目前,对弯曲河道水沙输移规律尚缺乏较系统的研究。将SHIONO&KNIGHT方法拓展应用到弯曲复式河槽中研究弯曲河道的水沙因子的横向分布规律,从考虑侧向二次流惯性力和河道弯曲程度的动量方程出发,对水流微小控制体进行了受力分析,建立了复式断面流速横向分布模型,得到了复式断面流速和挟沙力的横向分布规律,最后论证了不同弯道曲率对复式河道水流泥沙因子横向分布的影响。(本文来源于《华北水利水电大学学报(自然科学版)》期刊2018年05期)

程年生[6](2018)在《植被对明渠水流及泥沙运动的影响》一文中研究指出近年来随着对城市水环境的治理、岸坡的护理、湿地的设计与管理及山区水资源的开发利用,有关植被水力学的研究成果呈指数性增长。目前的研究侧重于植被对水流的影响,而有关植被对泥沙运动影响的成果很缺乏。文章结合作者近期的工作,对在水力学与泥沙研究中有关植被对水流特征长度、床面粗糙度、流速分布、泥沙起动、推移质输沙率及悬沙浓度等的影响进行讨论,并提出有待进一步探讨的问题。(本文来源于《水力发电学报》期刊2018年09期)

蒋昌波,刘易庄,邓斌[7](2018)在《出渗对大颗粒泥沙周边水流结构及受力影响试验研究》一文中研究指出为探讨出渗对大颗粒泥沙周边水流结构的影响,采用二维粒子图像测试技术对颗粒周围流场进行测量.通过分析不同出渗强度下颗粒周围立面流场结构,探究出渗作用下颗粒周围水动力结构.试验结果表明:出渗能够抑制颗粒尾部回流区的形成,减小回流区内负向流速大小;同时,尾涡尺寸随出渗强度的增大而减小,当出渗强度增加到一定值(v_s/U=0.65%)时颗粒尾部已不能形成尾涡.颗粒迎流面水流分离点即是产生"涡量源"的位置.出渗不断透过床面向上补水减小了流速变化梯度,从而导致负向涡量随出渗的增大而减小.对大颗粒的受力分析发现,颗粒平均起动流速随着出渗流速的增大而减小.(本文来源于《应用基础与工程科学学报》期刊2018年03期)

辛波[8](2018)在《变糙率二维水流泥沙数学模型在河道行洪能力分析中的应用》一文中研究指出采用变糙率二维水流泥沙数学模型对辽宁东部某河道整治工程中的行洪能力进行分析研究。研究结果表明:变糙率二维水流泥沙数学模型可实现糙率参数的变动选取,相比于传统糙率方法,变糙率下的二维水流泥沙数学模型在河道流态模拟精度得到较大程度的改善;河道整治后,同一流量下,河道的水面线较河道改造工程前有所下降,总体上下降约1.8m左右;在同一流量下,河道流速有所增加,但增幅较小;在工程完成后,由于采用浆砌片石进行河底护岸,其河道部分区域冲刷明显,主要位于河底护岸与清淤后的河底交接部位。(本文来源于《水利技术监督》期刊2018年03期)

于洋[9](2018)在《明渠弯道水流泥沙运动的叁维数值模拟研究》一文中研究指出在自然界中河流弯道是普遍存在的,弯段和直段可以说是河道的基本构成单元。理想化弯道水流泥沙运动的规律是研究天然河流中水流泥沙运动的理论基础。研究弯道水流泥沙运动的传统方法是采用相似准则取一定比尺的物理模型试验来进行的。虽然物理模型试验自身有许多优点,但也存在很多不足。随着科技的发展,尤其是计算机技术的进步,数值模拟已经成为研究弯道水流泥沙运动规律的一个重要方法,并且得到广泛的应用。弯道水流泥沙运动有着自身独特的边界条件和几何特征,由于离心力的存在,使得水流在弯道内出现了水面超高现象,从而产生了径向的压力差。在离心力和径向压力差的相互作用下,弯道水流产生了特有的运动方式——弯道环流运动,即在弯道中水流呈现复杂的叁维螺旋流运动。由于弯道横向环流的存在,从而引起了泥沙的横向输运,造成了弯道凹岸侧冲刷、凸岸侧淤积的冲淤特性。本文从理论上对弯道水力特性、泥沙输运进行了分析,并阐述了弯道弯曲度对弯道水力特性和泥沙输运的影响。本文利用软件MIKE3中的水动力模型和泥沙输运模型进行叁维数值模拟研究。水动力模型的控制方程为连续性方程和动量守恒方程,并且采用k-?紊流模型封闭;泥沙输运模型中只考虑推移质的输运作用。通过对渠宽一定,弯曲度为30°、60°、90°、120°、150°和180°这六种弯道分别进行叁维数值模拟研究,并分析水力特性和河床冲淤的模拟结果得到:弯曲度不仅影响了水面横比降和水面超高的变化情况,还影响了底层平均流速的变化情况;纵向、横向流速的变化情况以及环流位置的变化情况也受到弯曲度的影响;河床的冲淤变化情况同样也受到弯曲度的影响。根据受弯曲度影响的水力特性和河床冲淤的变化情况,总结弯曲度对各水力特性和河床冲淤的影响规律。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01)

路新飞[10](2018)在《含沙量和泥沙粒径对水流特性的影响》一文中研究指出黄河是一条多沙河流,其泥沙之多,含沙量之大,是世界上众多河流之最,因其流经土质较软、抗冲能力较弱、遇水的情况下极易崩解的黄土高原,易形成高含沙洪水,使水流具有较大挟沙能力,可在短期内发生强冲刷,在到达下游的宽浅河段时,流速下降泥沙沉降而使河道淤积,河床抬升,形成地上悬河,加大了河流的治理工作。黄河中游的各支流所能达到的极限含沙量南北差异较大,靠北的支流的极限含沙量大于靠南的支流的。本文主要是对挟沙水流的特性进行研究,首先对黄河中游支流的径流量,输沙量以及年最大含沙量的实测序列进行趋势、突变点以及变化周期的分析,发现黄河中游典型支流水沙变化规律,由此进行粘性试验开展机理研究。利用旋转粘度计开展不同的沙样的不同含沙量的粘性试验,分析含沙量以及泥沙粒径对挟沙水流特性的影响。得到如下结论:1泥沙悬液的粘性随着含沙量的增加而增大,不同沙样,粘性随含沙量的变化趋势相同,但变化的程度不同,泥沙粒径较细的悬液粘性大于粒径较粗的悬液的粘性;2泥沙的中值粒径越小,泥沙粒径越细,随着含沙量的增加,粒径对粘滞性的影响越来越大;3极限剪切力随着含沙量的增加而变大,粒径较细的泥沙悬液呈现宾汉体时的含沙量小于粒径较粗泥沙悬液的含沙量;4同一沙洋进行筛分分组,各组次的泥沙悬液粘性的变化趋势基本一致,粒径较细的组次的粘性大于粒径较粗组次的粘性;5粒径较细组次的泥沙悬液,所能达到的最大含沙量小于粒径较粗组次的最大含沙量。本文的研究深化了黄河中游产沙机制有着重要的意义,可以为中游水土流失的防治提供技术支撑。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2018-05-01)

水流泥沙论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水生植被是自然河道的重要组成部分之一,也是建设生态河道不可或缺的一环。由于植被的存在,导致河流水沙环境变化更加复杂,这一直以来都是河流运动力学中的难点,仍存在着很多有待研究的问题。本文使用坡度可变的水槽试验系统模拟河道,使用PVC塑料棒束模拟自然河道中的植被,通过高速摄影技术与图像处理技术相结合的方法,研究河流植被阻力及植被对河道水流结构和泥沙起动的影响。本文主要研究工作如下:(1)植被对河道水流阻力的影响研究了不同淹没度和平均流速情况下的水面比降变化情况和植被阻力的变化特性。植被的存在会产生不同程度的壅水现象,在淹没度小或平均流速大的情况下,壅水现象更明显;通过资料收集和受力分析,得到了水流阻力主要由壁面阻力、床面阻力和植被阻力构成,且植被阻力与弗劳德数,坡度,植被拖曳系数,植被阻水面积系数和植被段长度有关,结合本试验数据和前人试验数据,得到了植被阻力系数与上述参数的经验表达式,该式能在较大条件范围内较好的应用植被阻力系数的计算。(2)植被对河道紊流结构的影响研究了不同淹没度和平均流速情况下垂线上的流速分布曲线、紊动强度和雷诺应力分布规律。试验结果表明,存在植被的情况下,流速分布不再遵循对数分布律,而存在明显的分区现象。紊流强度和雷诺应力在植被顶端附近区域出现最大值,其位置与淹没度和弗劳德数有关,选取雷诺应力最大值为摩阻流速;垂向上的流速分布曲线可分为叁个区域,上区遵循新的对数分布律,下区遵循多项式分布律,中区近似视为一次分布律,根据理论推导和数据拟合得到了上、中、下区的流速分布曲线,与实测曲线吻合良好。(3)植被对河道泥沙起动的影响研究了不同淹没度、不同坡度情况下床面不同粒径泥沙起动特性和起动临界流速,分析整个泥沙起动分为:局部起动阶段、沙坡形成阶段和全面起动阶段,本研究界定沙坡形成阶段转化到全面启动阶段的时刻为临界起动状态叁个过程,比较了有无植被条件泥沙起动的临界拖曳力,并得到有无植被状况下不同泥沙雷诺数的关系式;从受力分析出发,推导出沙坡剪力与沙粒剪力之和的表达式,将在植被阻力部分得到的阻力公式代入Shields公式,得到起动临界流速表达式;从能量转换的角度,得到了起动单宽流量和能坡、粒径和水深的关系式,通过前人试验数据,确定了石英砂起动临界单宽流量和粒径、水深、能坡的表达式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

水流泥沙论文参考文献

[1].戈国庆,孙策,耿卓,周鹏.整治工程影响下大清河航道水流泥沙冲淤分析[J].科学技术与工程.2019

[2].姚妮均.植被对河道水流结构和泥沙起动的影响[D].中央民族大学.2019

[3].徐卢笛.波浪和水流共同作用下的泥沙输移和岸滩演变耦合数值模型研究[D].浙江大学.2019

[4].刘亚婷,尹志刚.采砂河段水流泥沙数值模拟研究进展[J].长春工程学院学报(自然科学版).2018

[5].张明武,彭红.弯曲复式河槽水流泥沙因子的横向分布模型及其应用[J].华北水利水电大学学报(自然科学版).2018

[6].程年生.植被对明渠水流及泥沙运动的影响[J].水力发电学报.2018

[7].蒋昌波,刘易庄,邓斌.出渗对大颗粒泥沙周边水流结构及受力影响试验研究[J].应用基础与工程科学学报.2018

[8].辛波.变糙率二维水流泥沙数学模型在河道行洪能力分析中的应用[J].水利技术监督.2018

[9].于洋.明渠弯道水流泥沙运动的叁维数值模拟研究[D].大连理工大学.2018

[10].路新飞.含沙量和泥沙粒径对水流特性的影响[D].华北水利水电大学.2018

论文知识图

模型各模块计算内容示意图局部网格图水流泥沙含量测量系统蒋家沟高含沙水流泥沙沉降速率变...水流泥沙计算网格图水流泥沙模拟结果

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