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水电能源科学 2014年第2期32卷 55-59页

作者：唐岳灏长江工程职业技术学院湖北武汉430212

为分析桥梁雍水对行洪的影响,以汉北河竟陵大桥为例,利用TUFLOW软件计算了贴体网格、阻水面积和局部区域加糙等不同的桥墩概化方法下的雍水高度,并将计算结果与MIKE21和《公路工程水文勘测设计规范》公式的结果进行对比可知,计算工况下... 详细信息

为分析桥梁雍水对行洪的影响,以汉北河竟陵大桥为例,利用TUFLOW软件计算了贴体网格、阻水面积和局部区域加糙等不同的桥墩概化方法下的雍水高度,并将计算结果与MIKE21和《公路工程水文勘测设计规范》公式的结果进行对比可知,计算工况下桥墩不会对河道行洪产生显著的影响。结果表明,贴体网格不能合理反映桥墩的阻水效应,会高估桥墩的阻水效应;合理设置阻水面积以及人工加糙系数能够取得与现行规范相一致的结果。

关键词： TUFLOW MIKE21 桥墩概化平面二维雍水高度

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四川省壤塘县石吾陇沟泥石流发育特征及堵河研究

四川省壤塘县石吾陇沟泥石流发育特征及堵河研究

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作者：许晓君西南交通大学

学位级别：硕士

泥石流是山区或沟谷地区最常见的地质灾害,以暴发突然、历时短、致灾能力强等特点著称。泥石流冲出沟口汇入主河,常造成主河堵塞,形成堰塞湖,淹没上游城镇及基础设施;堰塞湖溃决冲毁下游房屋建筑、农田、水利水电及路堤桥梁工程;泥石流... 详细信息

泥石流是山区或沟谷地区最常见的地质灾害,以暴发突然、历时短、致灾能力强等特点著称。泥石流冲出沟口汇入主河,常造成主河堵塞,形成堰塞湖,淹没上游城镇及基础设施;堰塞湖溃决冲毁下游房屋建筑、农田、水利水电及路堤桥梁工程;泥石流形成次生灾害所造成的损失常大于泥石流自身所造成的损失。石吾陇沟位于四川省壤塘县宗科河右岸,是一条老泥石流沟。在2014年历经约60分钟强降雨后,该沟爆发了近20年一遇规模的泥石流,造成宗科河堵塞约2/3,使得河水上涨至路面蔓延至路边居民屋内,严重威胁沟口对岸居民生命财产安全。本文在对石吾陇沟进行野外调查的基础上,对泥石流的形成条件及发育特征进行总结,并通过阅读文献,根据堵河经验公式和流体动力学软件CFX对石吾陇沟堵河程度进行判别,通过对泥石流堵河影响因素,提出了泥石流堵河判别经验公式,最后利用流体力学理论对堵河后雍水高度进行计算并提出治理工程建议。本文研究成果如下:(1)对泥石流发育的地质背景进行了阐述,对泥石流的暴发历史和暴发规模进行了调查,从水源、地形、物源三方面对泥石流的形成条件进行分析总结,确定石吾陇沟为暴雨沟谷型泥石流;并计算了泥石流动力学参数。(2)利用经验公式对20年和50年一遇泥石流堵河程度进行分析;利用CFX软件模拟了石吾陇沟20年和50年一遇泥石流运动过程,得到泥石流的堆积范围。(3)通过分析泥石流堵河影响因素,提出了泥石流堵河度计算公式。(4)利用流体力学理论计算了不同频率泥石流堵河后的雍水高度,得到不同规模泥石流堵塞主河后的雍水位高度。(5)提出了“防护(防护堤)+排导(清淤)”为思路的工程治理措施,提出了防护堤具体布置方案和清淤范围及规模。

关键词：泥石流堵河数值模拟雍水高度

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淮河入海水道铁路桥附近水流模拟及桥墩局部冲刷计算方法研究

淮河入海水道铁路桥附近水流模拟及桥墩局部冲刷计算方法研究

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作者：袁晓渊扬州大学

学位级别：硕士

本文针对淮河入海水道铁路桥工程,建立了水深平均二维数学模型,选取了4种不同形状尺寸的墩形和3种墩距,在近期设计行洪、近期强迫行洪和远期设计行洪3种工况下,定量研究了桥墩形状尺寸、桥墩间距对行洪水位的影响,并对桥墩的形状尺寸和... 详细信息

本文针对淮河入海水道铁路桥工程,建立了水深平均二维数学模型,选取了4种不同形状尺寸的墩形和3种墩距,在近期设计行洪、近期强迫行洪和远期设计行洪3种工况下,定量研究了桥墩形状尺寸、桥墩间距对行洪水位的影响,并对桥墩的形状尺寸和墩距进行了优选。依据桥墩附近流场数值模拟的结果,选用了3个国内外有代表性的公式,计算了桥墩局部冲刷深度,分析了不同公式的计算偏差。论文研究的主要成果如下：(1)本文建立的水深平均二维数学模型,在3种行洪工况下,计算区域进口边界的平均水位率定的相对误差分别为0.022%、0.034%和0.091%,具有较高的计算精度。(2)桥墩形状尺寸和墩距对桥墩附近水流有一定的影响。在壅水最高的远期设计行洪工况下,4种不同形状尺寸的墩形,在计算区域进口边界处的平均壅水高度依次为0.027m、0.024m、0.018m、0.017m,水位相对雍高值依次为0.1889%、0.1679%、0.1259%、0.1189%;3种墩距计算区域进口边界处的平均壅水高度依次为0.017m、0.015m、0.013m,进口边界平均水位相对雍高值依次为0.1189%、0.105%、0.091%。依据计算区域进口边界平均水位相对雍高值不超过1%o的原则,选择头尾部为半圆形、长770cm、宽350cm的桥墩为最终采用的形式,确定桥墩间距为66.4m。(3)选用国内设计规范公式、朱炳祥的规范公式修正式和前苏联的包尔可达夫公式,计算了不同行洪工况下粘性土桥墩的冲刷深度。计算深泓和滩地桥墩局部最大冲刷深度时,相对设计规范公式,朱炳祥公式的计算结果最大偏差达到17.79%和72.74%,包尔可达夫公式的计算结果最大偏差达到14.01%和-33.96%。3种公式的计算结果存在较大的偏差。

关键词：桥墩附近流场平面二维数值模拟雍水高度桥墩局部冲刷

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