群體浮簾阻力與促淤量的確定.pdf

1、泥沙的沖刷和淤積對水資源的合理開發(fā)利用具有舉足輕重的作用。近幾十年來，社會發(fā)展、經濟騰飛，但人類活動也強烈影響著河流輸沙量的變化和海岸線的進退，泥沙促淤愈來愈演變成為水利及海洋工程中一個不可忽視的環(huán)節(jié)。柔性透水促淤浮簾是一種新型底沙截留的促淤裝置，簾體下端通過纜繩固定于床面并與其保持一定距離，上端自由漂浮在水中，在水流作用下向下游傾斜一定角度，簾后產生由橫軸渦體構成的一個低流速回流區(qū)，落入該低速區(qū)的來沙將淤積下來，形成一個淤積體，從而達

2、到促淤防沖的效果。促淤浮簾的存在不但增加水流能耗，同時具有促淤效果良好、滯洪小、易拆裝等優(yōu)點。本文分別開展了定床和動床水槽實驗，對浮簾群阻力特性和促淤量進行定量探索，進一步證明該裝置的促淤效果，并探明浮簾群各項阻力系數的計算方法和最佳使用水力條件，為浮簾群的施工安裝工藝提供參考。
　　本次實驗由定床實驗和動床實驗組成，其中，定床實驗共計92組工況，主要測量了含群體浮簾水流的水面線和流速垂向分布。實驗表明，浮簾高度和浮簾間距是水面線

3、變化的主要影響因素；而相鄰浮簾之間水流流速的垂向分布在浮簾影響高度內呈現先減小后增加的“轉折點”現象。
　　本文通過觀測水流水面線獲得水力坡降，對浮簾拖曳力系數 CD、曼寧糙率n和達西韋斯巴赫阻力系數f開展了研究。實驗表明，含浮簾群明渠水流的絕大部分阻力由浮簾群產生，和浮簾及浮簾與水流間的相互作用有關；浮簾群布置間距存在臨界間距，此時浮簾間的相互干擾作用幾乎消失，每個浮簾后方存在充分發(fā)展的回流區(qū)漩渦，浮簾群整體消能作用最大?；诶?/p>

4、論分析結合實驗結果，探明了拖曳力系數 CD在不同水流條件下變化較小，取值范圍聚集在1.60~2.05；曼寧糙率n主要與浮簾相對高度及分布密度有關，提出了修正的密度方法計算公式；達西韋斯巴赫阻力系數 f則主要由浮簾相對高度、分布密度及浮簾雷諾數確定，對此提出了達西韋斯巴赫阻力系數 f的計算公式。
　　在動床條件下本次共開展了8組實驗，分別探討了流量、水深、浮簾高度、浮簾間距四個因素對群體浮簾促淤量的影響。每組實驗時長12小時，間隔2