黄河什四份子弯道冰期水流及冰塞特征研究

作     者：罗红春 冀鸿兰 郜国明 张宝森 牟献友 LUO Hongchun;JI Honglan;GAO Guoming;ZHANG Baosen;MOU Xianyou

作者机构：内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 黄河水利科学研究院河南郑州450000 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2020年第51卷第9期

页      面：1089-1100页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1508401) 国家自然科学基金项目(51969020,51569020) 2018自治区应用技术研究与开发资金项目(201802104) 

主　　题：冰封期 水流特性 冰塞 什四份子弯道 黄河 

摘      要：覆冰条件下,弯道水流固有的三维特性更为复杂,对河流弯道冰下水流特征及冰塞的研究有助于推进防凌减灾工作。依据2020年1月稳封期的原型观测数据,对黄河什四份子弯道冰下水流及冰塞特征进行了详细分析。结果表明,弯顶节点工程引起的回流是阻冰的重要条件,上游下潜的冰花因水动力不足及河势等因素影响发生堆积,冰塞在弯内形成并沿凹岸主槽逐渐向上游发展,同时,弯顶卡冰封河与下游较大的水流流速,促进了清沟的形成;入弯至弯顶区间,冰下水流流速垂线分布基本服从双对数分布规律;受凹岸冰塞及回流影响,纵向上,水流流速呈减小趋势,在弯顶附近开始恢复;径向上,河道主流被冰塞压迫并逐渐趋于凸岸,致使弯道主流易位,凸岸水流流速大于凹岸,清沟向凸岸偏移;弯道水流湍动能与雷诺应力主要在近底处存在较大的变幅,表明近底水流运动活跃,且二者大小与流速大小在径向与纵向分布上具有较好的一致性,受冰盖影响,水流湍动能沿水深近似呈“S形分布,雷诺应力分布无明显规律。