出渗对明渠水流特性及单颗粒局部水流结构影响研究

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1、学巧化号１０５３６学与１２１０４０２０３７７ＴＶ１４２分类号．１密级公井？＾义少據乂净硕±学位论文出渗对明渠水流特性及单颗粒局部水流结构影响硏究刘易庄学位申请人姓名所在学院水利工提举院指导教师蒋昌施教巧邓斌博±学科专业水利工择＇研究方向港口、海岸及近海工程＇■论文提交日期２０１５年４月学校代号：１０５３６１２１０４０２０３７７学号：密级：公开长沙理工大学硕±学位论文出渗对明渠水流特性及单颗粒局部水流结构影响研究学位

2、申请人姓名刘易庄指导教师蒋昌波教授邓斌博±所在学院水利工程学院水利王程专业名称论文提交日期２０１５年４月２０１５年５月论文答辩日期答辩委员会主席赵利平教授Ｅｘｅｒｔｕｄｏｎ－ｐｉｍｅｎｔａｌＳｙＦｌｏｗＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＯｅｎｃｈａｎｎｅｌＦｌｏｗａｎｄａｒｏｕｎｄｐＰａｒｔｉｃｌｅｕｎｄｅｒｔｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＩｎｅｃｔｉｏｎｊｂｙＬＩＵ－ＹｉｚｈｕａｎｇＢ．Ｅ．ＣｈａｎｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆

3、Ｔｅｃｈｎｏｌｏ２０１２（ｇｙｇｙ）Ａ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄｉｎａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆ化ｅｐ民ｅｕ＊ｉｉｅｍｅｎｔｓｆｏｒｈｅｄｅｒｅｅｏｆｑｔｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒｐＰｏｆｅｓｓｏ－ｒｒＪＩＡＮＧＣｈａｎｂｏｇＤｏｃｔｏｒＤＥＮＧＢｉｎＡｒｉｌ２０１５ｐ

4、，长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均。＾。已在文中１＾１明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担：Ａ作者签名：ミ■＾％＾日期ｒ月Ｔｐ曰学位论文版权使用授权书，本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

5、阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库。、同时进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于□。１、保密，在年解密后适用本授权书２、不保密口。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）＂作者签名：日期；心典年＾月７／Ｖ户日＇导师签名日瓶Ｗ年Ｉ月坤日１／摘要本文通过开展出渗水流对明渠流及颗粒周边水流结构影响的物理实验研究，初步了

6、解出渗水流对明渠流水流特性影响的基本规律及如何影响单颗粒周边水流结构基本原理一。研巧成果可进步充实对渗流作用下的明渠水流结构机理的认识及从微观层面揭示渗流对泥沙起动影响的内在机理，并为渗流引起的沖游问题提供水动力学理论依据，同时为今后整治河道及岸滩冲刷等实际工程应用提供一定的理论参考。首先采用剖面流速仪对渗流区内水流特性进行测量，运用雷诺应力法与平均流速法？求得摩阻流速Ｕ，通过实测数据验证两种方法都能得出可靠的摩阻流速Ｕ？。通过分析渗流区内水流结构，出渗对水流流速分布、奈动强度及切应力的，得出了不同渗流

7、情况下一影响，出渗对渗流区内水流特性沿程的影响。同时；同渗流情况下，导出了出渗作用下水流垂线流速分布公式一，并得到了实测数据的验证。对床面切应力及粗髓度进行进一步分析，得出了出渗对床面粗禮度的影响。采用剖面流速仪与ＰＩＶ测量系统对同流场进行测量，并将测得值进行对比验证，结果巧合较好。为探究出渗对单颗粒局部水流结构的影响，考虑不同出渗条件，采用图像粒子测速，开展出渗作用下单颗粒周边水流结构进行概化模型试验研究仪（ＰＩＶ）。通过分析颗粒周边水流结构，得出了不同渗流情况下，出渗对颖粒周边水流结构的影响。对ＰＩＶ流场

8、进行时均化处理，深入分析颗粒周边流速分布、奈动强度及锅量等特性，从微观层面上了解出渗是如何影响颗粒起动。关键词：出渗；水流结构；巧沙起动；颗粒；ＰＩＶ；剖面流速仪ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓ