非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性

摘要：

阶梯形丁坝是常见的航道整治建筑物,天然河道中的水流多为非恒定流,非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性研究,对丁坝结构设计和水毁防护等具有重要意义.采用自回归马尔柯夫模型,将天然来流过程概化为波谷起冲和波峰起冲2种情况,基于平面二维水流泥沙数学模型,探讨非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性.结果表明:① 不同流量过程下,坝后主流区和回流区的流速均随上游来流量的变化而变化,波谷起冲时主流区随冲刷历时的增加逐渐分为2个区域,而波峰起冲时主流区在初期便被分为2个区域.② 受主流区变化和冲坑后方淤积区的共同影响,波谷起冲时的冲坑下游边界向下游凸起后回缩,波峰起冲时的冲坑边界向坑内收缩后扩散到下游,坝头最大冲深较恒定流条件可增加25.5％～54.3％.③ 如采用一级丁坝长度Ld1表征冲坑尺度,6 h冲刷历时中,波谷起冲时冲坑长度、宽度最大值分别可达9.2Ld1和2Ld1,波峰起冲时则分别可达11.3Ld1和2.1 Ld1.

关键词：阶梯形丁坝、非恒定流、自回归马尔柯夫模型、局部冲刷、冲坑尺度

所属期刊栏目：39

分类号：TV863(治河工程与防洪工程)

资助基金：重庆市基础科学与前沿技术研究项目;重庆交通大学大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2022-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：91-98