水库下游沙质顺直河道演变过程及阻力特性试验研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文水库下游沙质顺直河道演变过程及阻力特性试验研究学位申请人姓名:王茜申请学位学科专业:水力学及河流动力学指导教师姓名:卢金友教高周银军高工2015年6月硕士学位论文水库下游沙质顺直河道演变过程及阻力特性试验研究论文作者：王茜指导教师：卢金友教高；周银军高工学科专业：水力学及河流动力学研究方向：河流泥沙培养单位名称长江科学院2015年6月StudyonthefluvialprocessandbedresistanceofsandstraightchanneldownstreamreservoirAThesisSubm

2、ittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheMasterDegreeofEngineeringByWangXiChangjiangRiverScientificResearchInstituteSupervisor:LuJinyou&ZhouYinjunAcademicTitle:ProfessorandEngineering6,2015学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：2015年6月15日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解长江科学院(以下简称长科院)有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于长科院。长科院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；长科院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。作者签名：导师签名：日期：20

4、15年6月15日日期：2015年6月16日本人已经认真阅读“CAMIS高校学位论文全文数据库发布章程”,同意将本人的学位论文提交“CAMIS高校学位论文全文数据库”中全文发布,并可按“章程”中的规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：□半年；□一年；☑二年发布。作者签名：导师签名：日期：2015年6月15日日期：2015年6月16日本论文得到国家自然科学基金重点项目“三峡水库下游河床冲刷与再造过程研究（51339001）”的资助，特此感谢！摘要人们为了满足各方面的需求，在河流上修建了大量的水库。水库在发挥效益的同时，也改变了河流的自然属性，对水沙

5、进行调节，改变水库下游的水流和泥沙条件，打破下游河道的已有平衡，使得下游水流长期处于不饱和状态，河床沿程发生不同程度的冲刷、粗化、甚至河型转换等，对防洪、航运、取水、生态等方面有重要影响。虽然关于水库下游河道的研究很多，但是有关边滩存在下的水库下游顺直河道的研究不多，且系统性不足，而顺直河道作为四大河型中的最基本河型，是进行其他河型研究的基础，因此，研究水库下游顺直河道演变过程及阻力特性具有重要意义。本文首先综述了国内外有关水库下游河道演变规律及阻力特性的研究进展情况，在此基础上，以概化模型试验为主、理论分析为辅的方法，研究了水库下游边滩影响下

6、的顺直河道水流紊动特性、不同边滩型式（1个边滩、异岸2个边滩和犬牙交错4边滩）和水流条件下河床演变过程、床面阻力的变化规律及床面阻力与床面形态之间的关系，主要结论如下：（1）纵向时均流速沿程大小变化与边滩有关，表现为滩头最小、滩中及滩尾相差不大；横向时均流速的流向则在边滩的影响下出现周期性变化；纵向、横向和垂向相对紊动强度沿横向均表现出滩上最大、远滩次之、滩边最小，且后面两个相差不大；（2）三种边滩型式下水面线随时间均呈先降低后升高，且边滩数目越多，最终比降越大；不同水流条件和边滩组成下边滩头部冲刷最为剧烈、边滩中也以冲刷为主，但是程度低于边滩

7、头部；边滩尾部则会出现淤积，且大流量下可以明显的看到边滩向下游移动；（3）综合阻力在冲刷末期基本呈上升趋势，最后趋向于一个定值；同一流量下，边滩越多，边滩对水流的阻碍作用越强，河床阻力越大；最终时刻的床面综合阻力与初始弗汝德数、宽深比正相关、与初始雷诺数负相关；（4）床面分形维数与河床阻力正相关。关键词:顺直河道；边滩；概化模型试验；冲淤变化；床面阻力IAbstractLotsofreservoirshavebeenformedintherivertomeetthedemand.Asthereservoirplaysefficiency,itc

8、hangestherivernaturalattribute,suchasinterceptingtheincomingwaterandsedimen