泡漩水水流结构分析与研究.pdfVIP

摘 要 我国西部山区河流滩险流急，各类碍航险滩众多，而险滩的存在严重影响船 舶航行安全。开发西部水运交通必将对众多碍航滩险河段迸行整治，泡漩水是山 区河流主要碍航滩险之一，对船舶安全航行威胁极大，常使船舶、船队偏离航线， 造成歪船、严重时使船舶翻倾沉没，造成海损事故。深入研究其形成机理和治理 方法，将为碍航泡漩水滩险治理提供可靠的手段，对加快西部山区河流碍航滩险 的治理具有重要的现实意义。 本课题采用相似模型试验，针对典型工程，即突咀深沱边界条件下泡漩水问 题进行研究。 在玻璃水槽模型试验中，采用美国sontek公司的三维超声波多普勒测速仪(简 称ADv测速仪)精细地测量了不同流量、不同水深条件下突咀深沱泡漩水的三维 流场，其特征流态包括突咀前部的分离流、突咀后面的回流及近区的水位波动。 ADv测速仪实测结果与理论分析对照，得到了较好的验证。试验观察发现，泡漩水 形成的必然条件是水流动能与位能之间发生转换，水流之间发生这种能量转换又 需要一定的边界条件和水力条件。由于突咀挑流，在突咀断面前发生水流分离， 突咀的下游有大范围的回流，在回流与分离区的边界上有一串串漩涡。当水深小、 流速小时，泡漩很弱少，且只出现在回流与分离区的边界上；当流量加大以后， 除在这些区域有泡漩之外，回流区内以及下游近区域都有泡水和漩涡。这种泡漩 强度大，频率高，范围广；通过对大量试验数据分析影响泡漩水强弱的主要因素 包括边界条件和水力条件，并通过回归分析推导出泡高公式。 关键词；突咀；深沱；泡漩水；水流结构；泡水高度 ABSTRACT InWest ofour thecascadeis and Regions country daIlgerousn皿erous， the of、_atercraft buttheexistenceofthecascadeinfluences security water cascadewillbe whenwestenl badly．The regulated transport shipping of main is flowisonethe cascade empoldered．Boil—vortex blockingshipping Whichthrea『tensthe of祝tercraft usual security shippingstrongly，’rhichly makesthe帆tercraftfleet sea resultsinskew，_atercraft departroute，and and of mech锄ismandcontr01 averagecasualty．Thoroughlystudyforming measure霄ill has providedependableinstnmentality刊缸chpractical ofthe with for the cascadeboil—vortex significanceexpedit